هذا التواصل بين الطعام والجينات قد يؤثر على صحتك وعلم وظائف الأعضاء وطول العمر. هذه الفكرة هي محور مجال يعرف باسم علم المورثات الغذائية. لا يزال هذا النظام حديث العهد، ولا تزال أسئلة كثيرة يلفها الغموض. ومع ذلك فقد تعلم الباحثون الكثير عن كيفية تأثير مكونات الطعام على الجينوم البشري.
اظهار أخبار متعلقة
وقد تؤدي جهود العلماء لفك تشفير نقل المعلومات هذا إلى حياة أكثر صحة وسعادة لنا جميعًا. ومع ذلك كشف علم المورثات الغذائية عن حقيقة مهمة واحدة على الأقل وهي أن: علاقتنا بالطعام أكثر حميمية مما كنا نتخيله في أي وقت مضى.
تفاعل الغذاء والجينات
إذا كانت فكرة أن الغذاء يمكن أن يقود العمليات البيولوجية من خلال التفاعل مع الجينوم تبدو مدهشة، فلا يحتاج المرء إلى النظر إلى أبعد من خلية نحل للعثور على مثال مثبت ومثالي عن كيفية حدوث ذلك.
يعمل النحل العامل دون توقف ويعيش بضعة أسابيع فقط. على عكس ملكة النحل التي تجلس في أعماق الخلية فعمرها الافتراضي يستمر لسنوات ولديها خصوبة قوية لدرجة أنها تلد مستعمرة بأكملها.
ومع أن النحل العامل والملكات كائنات متطابقة وراثيا. إلا أنهم يصبحون شكلين مختلفين من أشكال الحياة بسبب الطعام الذي يأكلونه. حيث أن ملكة النحل تتغذى على غذاء ملكات النحل؛ ويتغذى النحل العامل على الرحيق وحبوب اللقاح.
اظهار أخبار متعلقة
يوفر كلا الطعامين الطاقة لكن غذاء ملكات النحل له ميزة إضافية: يمكن لمغذياته أن تطلق التعليمات الجينية لإنشاء تشريح وفسيولوجيا ملكة النحل.
كيف يتم ترجمة الطعام إلى تعليمات بيولوجية؟
تذكر أن الطعام يتكون من مغذيات كبيرة المقدار وتشمل الكربوهيدرات، والسكريات، والبروتينات والدهون.
ويحتوي الطعام أيضًا على مغذيات دقيقة مثل الفيتامينات والمعادن. يمكن أن تؤدي هذه المركبات ونواتج تحللها إلى تحولات جينية موجودة في الجينوم.
على سبيل المثال يحتوي غذاء ملكات النحل على مركبات تنشط وحدات التحكم الجينية لتكوين أعضاء الملكة والحفاظ على قدرتها الإنجابية.
في البشر والفئران، من المعروف أن المنتجات الثانوية للحمض الأميني ميثيونين المتوفر بكثرة في اللحوم والأسماك ، تؤثر على الاتصال الجيني المهم لنمو الخلايا وانقسامها. كما يلعب فيتامين ج دورًا مهمًا في الحفاظ على صحتنا من خلال حماية الجينوم من الأكسدة ؛ كما أنه يعزز وظيفة المسارات الخلوية التي يمكنها إصلاح الجينوم في حالة تلفه.
اعتمادًا على نوع المعلومات الغذائية ، يتم تنشيط الضوابط الجينية والخلية التي تتلقاها. ومن المثير للاهتمام أن قدرة العناصر الغذائية على تغيير تدفق المعلومات الجينية يمكن أن تمتد عبر الأجيال.
وتشير الدراسات إلى أن النظام الغذائي للأجداد عند البشر والحيوانات يؤثر على نشاط المحولات الجينية وخطر الإصابة بالأمراض ووفيات الأحفاد.
اظهار أخبار متعلقة
أحد الجوانب المثيرة للاهتمام في التفكير في الطعام كنوع من المعلومات البيولوجية هو أنه يعطي معنى جديدًا لفكرة السلسلة الغذائية. في الواقع إذا تأثرت أجسادنا بما أكلناه - وصولاً إلى المستوى الجزيئي - فإن ما "أكلناه" من الطعام يمكن أن يؤثر أيضًا على جينومنا.
وعلى سبيل المثال مقارنة بحليب الأبقار التي تتغذى على الأعشاب، فإن حليب الأبقار التي تتغذى على الحبوب يحتوي على كميات وأنواع مختلفة من الأحماض الدهنية والفيتامينات C و A. لذلك عندما يشرب البشر هذه الأنواع المختلفة من الحليب تتلقى خلاياهم أيضًا رسائل غذائية مختلفة.
وبالمثل فإن النظام الغذائي للأم يغير مستويات الأحماض الدهنية وكذلك الفيتامينات مثل B-6 و B-12 وحمض الفوليك الموجودة في حليب الثدي. يمكن أن يغير هذا نوع الرسائل الغذائية التي تصل إلى المحولات الجينية للطفل، على الرغم من أننا لا نعلم ما إذا كان هذا له تأثير على نمو الطفل أم لا حتى الآن.
اظهار أخبار متعلقة
وربما نحن أيضًا جزء من هذه السلسلة الغذائية. لا يؤثر الطعام الذي نأكله على المحولات الجينية فقط في خلايانا، ولكن أيضًا مع الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في أحشائنا وجلدنا و غشاءنا المخاطي.
المضافات الغذائية والتعبئة والتغليف
يمكن أن تؤدي المكونات المضافة في الطعام إلى تغيير تدفق المعلومات الوراثية داخل الخلايا. يتم إثراء الخبز والحبوب بحمض الفوليك لمنع العيوب الخلقية الناتجة عن نقص هذه المغذيات.
لكن يفترض بعض العلماء أن المستويات المرتفعة من حمض الفوليك في غياب المغذيات الدقيقة الأخرى التي تحدث بشكل طبيعي مثل فيتامين ب 12 يمكن أن تسهم في ارتفاع معدل الإصابة بسرطان القولون في الدول الغربية ربما من خلال التأثير على المسارات الجينية التي تتحكم في النمو.
قد يكون هذا صحيحًا أيضًا مع المواد الكيميائية الموجودة في تغليف المواد الغذائية. مثل مادة Bisphenol A ، أو BPA، وهو مركب موجود في البلاستيك يقوم بتشغيل الاتصال الجيني في الثدييات التي تعتبر بالغة الأهمية للتطور والنمو والخصوبة.
على سبيل المثال، يعتقد بعض الباحثين أنه في كل من نماذج البشر والحيوانات، يؤثر BPA على عمر التمايز الجنسي ويقلل من الخصوبة عن طريق جعل التبديل الجيني أكثر عرضة للتشغيل.
اظهار أخبار متعلقة
تشير كل هذه الأمثلة إلى احتمال أن المعلومات الجينية في الغذاء يمكن أن تنشأ ليس فقط من تركيبها الجزيئي - الأحماض الأمينية والفيتامينات وما شابه - ولكن أيضًا من السياسات الزراعية والبيئية والاقتصادية للبلد الذي نعيش به.
بدأ العلماء مؤخرًا فقط في فك رموز هذه الرسائل الغذائية الجينية ودورها في الصحة والمرض. ما زال الباحثين لا يعرفون على وجه التحديد كيف تعمل المغذيات على المحولات الجينية، وما هي قواعد الاتصال الخاصة بهم وكيف تؤثر النظم الغذائية للأجيال السابقة على ذريتهم.
تم إجراء العديد من هذه الدراسات حتى الآن على نماذج حيوانية فقط، ولا يزال هناك الكثير الذي يتعين علينا فعله. لكن ما هو واضح حتى الآن، هو أن حل ألغاز علم المورثات الغذائية من المرجح أن تعمل على تمكين المجتمعات والأجيال الحالية والمستقبلية.