Эпигенетика. Управляй своими генами

Если эксперименты на животных и исследования in vitro подтверждают влияние омега-3 ПНЖК на метилирование ДНК, то выводы менее однозначны в исследованиях на людях. Недавнее исследование показало сложность этого вопроса, изучив влияние омега-3 ПНЖК на метилирование промотора интерлейкина-6 (IL-6) (интерлейкин 6 – мультифункциональный цитокин, имеющий противовоспалительное и провоспалительное действие) (Ma и др., 2016). Эффект омега-3 ПНЖК зависел от генетических вариантов: в гетерозиготах для аллеля IL-6 более высокие уровни омеги-3 коррелировали с более низким метилированием на промоторе IL-6, но не в гомозиготах. Таким образом, эффекты омега-3 ПНЖК могут быть модифицированы однонуклеотидными полиморфизмами. Сложность человеческой ситуации либо из-за ее генетики, либо из-за ее питания приводит к несколько противоречивым результатам, но не должна маскировать или исключать возможность того, что омега-3 ПНЖК могут действовать на состояние метилирования ДНК.

9.4. Омега-3 ПНЖК и микроРНК

МикроРНК (miR) могут регулировать транскриптом и, следовательно, физиологию клетки. Учитывая широкий спектр эффектов жирных кислот, гипотеза о том, что эти компоненты могут влиять на экспрессию miR, была проверена на нескольких моделях, охватывающих различные области.

In vivo, Шан и др. (2011) показали, что рацион крыс, дополненный рыбьим жиром, обладал химиопротекторными (онкопротекторными) свойствами для толстого кишечника, повышая или снижая определенные микроРНК.

У тучных крыс линии Sprague Dawley было показано, что рацион, обогащенный маслом морской водоросли, богатым ДГК, уменьшает количество miR-33 и miR-122, участвующих в усилении генов липидного обмена, связанных с ожирением (Баселья-Эскудеро и др., 2013).

Недавно было показано, что термогенез, запускаемый бурой жировой тканью, препятствующий ожирению, стимулировался повышенным связыванием ЭПК с рецептором свободных жирных кислот 4 (FFAR4), что привело к повышению mir-30b и miR378. Исследование in vitro было подтверждено in vivo у мышей, вскармливаемых рыбьим жиром (Ким и др., 2016).

В культурах стволовых клеток нервной ткани, полученных от новорожденных крыс, рожденных от самок, получавших омега-3 ПНЖК в составе рыбьего жира, наблюдалось значительное увеличение экспрессии miR-210. Эта микроРНК стимулирует рост клеток BDNF (фактор роста нейронов) (Густард-Лангелье и др., 2013).

В исследовании in vitro (Фараго и др., 2011) показано, что цитотоксическое действие ДГК на клетки глиомы (опухоль мозга) является результатом специфических изменений miR, предполагаемые мишени которых связаны с апоптозом (программируемой гибелью опухолевых клеток).

Антиканцерогенные свойства ДГК изучались и по поводу рака молочной железы: в клетках рака молочной железы добавление ДГК снижает уровень miR-21, что в свою очередь повышает уровень фосфатазы, гомолога тенсина (PTEN) и приводит к снижению колониестимулирующего фактора 1 (CSF1). Это означает снижение онкогенеза (Мандал и др., 2012).

В клетках Caco2 ДГК регулирует miR, связанный с липидным обменом и циркадианными ритмами (Жиль-Заморано и др., 2014).

ПНЖК могут действовать как самостоятельно, так и в сочетании с другим лечением: например, ПНЖК, ассоциированные с ионизирующими излучениями, индуцируют сверхэкспрессию miR-146 в клетках глиомы человека in vitro (Антал и др., 2014). Кроме того, ПНЖК, связанные с ферментируемыми волокнами, могут синергизироваться, чтобы играть защитную роль при раке толстой кишки и изменять экспрессию нескольких miR (Шах и др., 2011).

В области изучения воспаления в настоящее время было продемонстрировано, что не только сами омега-3 ПНЖК, но и их производные действуют в качестве медиаторов и способны модифицировать панель miR.

Напомним, что острое воспаление имеет три исхода:

1) переход в хроническое воспаление;

2) образование рубца;

3) полное разрешение воспалительного процесса (прекращение его и восстановление тканей).

Если хроническое воспаление продолжается, это приводит к повреждению тканей. Данный процесс регулируется противовоспалительными и провоспалительными (вызывающими воспаление) медиаторами.

Резолвины, протектины или липоксины являются специализированными медиаторами, производными из омега-3 ПНЖК, которые активно участвуют в устранении стойкого воспаления. Резолвин D1 (RvD1), полученный из ДГК, может регулировать 6 специфических miR, мишени которых вовлечены в провоспалительные пути, снижая воспаление. Полученные результаты были воспроизведены in vitro на культурах макрофагов человека. Резолвин D1 был способен регулировать miR-208a, а эта микроРНК в свою очередь может регулировать противовоспалительный цитокин IL-10 в макрофагах человека.