Μεθυλίωση: Πόσο σημαντική είναι για την υγεία

Της Μεντζέλου Μαρίας, Διαιτολόγος Διατροφολόγος, MSc

https://mariamentzelou.gr/

Είναι γεγονός πως ο ανθρώπινος οργανισμός συνιστά ένα ιδιαίτερο πολύπλοκο σύστημα στο οποίο αλληλεπιδρούν πολλοί διαφορετικοί μηχανισμοί που πρέπει να λειτουργούν εύρυθμα προκειμένου να διατηρηθεί η φυσιολογική κατάστασή του.

Για  την κατανόησή αυτών των συστημάτων απαραίτητη προϋπόθεση είναι η κατανόηση σημαντικών μεταβολικών μονοπατιών και βιολογικών φαινομένων. Εν γένει μια καλή γνώση της βιολογίας, της βιοχημείας και της χημείας του οργανισμού.

Ένα από αυτά τα φαινόμενα είναι η μεθυλίωση. Η μεθυλίωση αναφέρεται συνήθως στην προσθήκη μιας μεθυλικής ομάδας (-CH3) σε ένα μόριο. Αυτή η διεργασία είναι συνήθως σημαντική σε βιολογικά και χημικά συστήματα.

Η Μεθυλίωση είναι μια σπουδαία χημική διαδικασία του οργανισμού μας που δεν σταματά καθόλου και  μέσες άκρες ρυθμίζει σχεδόν όλες τις λειτουργίες μας! Τόσο σπουδαία και τόσο σύνθετη ωστόσο στην βάση της απλή. Φανταστείτε λοιπόν ότι κάποιες χημικές ενώσεις που λέγονται  ‘Μεθυλ-ομάδες’ κάθε δευτερόλεπτο πάνε και ενώνονται σε διάφορα συστατικά του σώματός μας προσπαθώντας να επιφέρουν την πολυπόθητη ισορροπία.

Παράδειγμα αν η σεροτονίνη που παράγεται με σκοπό την ευδιαθεσία μας δεν Μεθυλιωθεί θα απενεργοποιηθεί, δηλαδή δεν θα μπορεί να ξαναχρησιμοποιηθεί με αποτέλεσμα την έλλειψή της και πολύ πιθανή την εμφάνιση της κατάθλιψης! Το ίδιο συμβαίνει και όταν σημαίνει συναγερμός οπότε ξεκινά η ραγδαία μεθυλίωση για να παραχθεί η αδρεναλίνη σε ποσότητες που θα μας στηρίξει όταν αυτό είναι απαραίτητο.

Μεθυλίωση DNA

Η μεθυλίωση του DNA συνδέεται με διάφορες ασθένειες, κυρίως διότι αποτελεί μη αντιστρέψιμη και επιδημιολογικά σημαντική αλλαγή στη γονιδιακή δομή. Αλλαγές στα μοτίβα μεθυλίωσης μπορεί να επηρεάσουν την έκφραση γονιδίων και να προκαλέσουν διάφορες βιολογικές ανωμαλίες.

Επίσης, είναι γνωστό ότι ανωμαλίες στη μεθυλίωση του DNA συνδέονται με την ανάπτυξη καρκίνων. Συγκεκριμένα, όταν η μεθυλίωση συμβαίνει σε περιοχές του γονιδίου που ελέγχουν την έκφρασή του, μπορεί να προκαλέσει ανεπιθύμητες αλλαγές στην κυτταρική λειτουργία. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε ακανόνιστη πολλαπλασιαστική δραστηριότητα των κυττάρων, που αποτελεί έναν από τους παράγοντες που συμβάλλουν στη δημιουργία καρκίνου.

Σε γενικές γραμμές, η κατανόηση της σχέσης μεταξύ μεθυλίωσης του DNA και ασθενειών είναι σημαντική για την ανάπτυξη νέων θεραπευτικών προσεγγίσεων και τη βελτίωση των διαγνωστικών μεθόδων. 

Ωστόσο υπάρχει και η άλλη όψη του νομίσματος, αφού η μεθυλίωση εντοπίζεται και στο RNA αλλά και στις πρωτεΐνες  με θετικές επιδράσεις εν αντιθέσει με το DNA.

Μεθυλίωση RNA

Η μεθυλίωση του RNA είναι μια συνήθης επεξεργασία του μεταγραφομένου RNA, και συμβαίνει κατά τη διάρκεια της μεταγραφής. Η πιο γνωστή μορφή μεθυλίωσης στο RNA είναι η μεθυλίωση της ουριδίνης σε μία ειδική μορφή ουριδίνης, η οποία ονομάζεται 5-methylcytidine (m5C).

Η μεθυλίωση του RNA μπορεί να επηρεάσει τη σταθερότητα του RNA, τη μεταγραφή, και τη μεταφορά του στην διαδικασία της μετάδοσης των γενετικών πληροφοριών. Η μεθυλίωση του RNA μπορεί να έχει διάφορες επιδράσεις στη λειτουργία του RNA, και η αξιολόγηση της ως θετική ή αρνητική εξαρτάται από τα συγκεκριμένα πλαίσια και τις συνθήκες.

Ορισμένες μελέτες έχουν δείξει ότι η μεθυλίωση του RNA μπορεί να επηρεάσει τη σταθερότητα του RNA και την απόδοση του σε πρωτεΐνες. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η μεθυλίωση μπορεί να προστατεύει το RNA από την αποσύνθεση ή τον πολλαπλασιασμό, κάτι που μπορεί να θεωρηθεί θετικό για το διατηρούμενο ανοικτό αναγνωστικό πλαίσιο (open reading frame) ενός γονιδίου.

Ωστόσο, υπάρχουν και περιπτώσεις όπου η μεθυλίωση του RNA μπορεί να επηρεάσει αρνητικά τη μεταγραφή ή τη μετάδοση του γονιδίου. Συγκεκριμένα, η μεθυλίωση σε συγκεκριμένες περιοχές του RNA μπορεί να εμποδίσει τη σωστή αναγνώριση από συγκεκριμένες πρωτεΐνες και έτσι να επηρεάσει αρνητικά τη λειτουργία του. Κατά συνέπεια, δεν μπορούμε να χαρακτηρίσουμε γενικά τη μεθυλίωση του RNA ως αποκλειστικά θετική ή αρνητική, αλλά πρέπει να λαμβάνουμε υπόψη τις συγκεκριμένες συνθήκες και το πλαίσιο εκφραστικής ρύθμισης του γονιδίου.

Μεθυλίωση πρωτεϊνών

Η μεθυλίωση των πρωτεϊνών αναφέρεται στην προσθήκη μεθυλικών ομάδων σε αμινοξέα των πρωτεϊνών. Αυτή η επιδιόρθωση επηρεάζει τη λειτουργία των πρωτεϊνών. Για παράδειγμα, η μεθυλίωση της εκτελεστικής πρωτεΐνης eIF5A έχει συνδεθεί με διάφορες βιολογικές διαδικασίες, συμπεριλαμβανομένης της πρόγνωσης των κυττάρων και της προστασίας από τον καρκίνο. Συνολικά, η μεθυλίωση του RNA και των πρωτεϊνών είναι σημαντικές για τη ρύθμιση των βιολογικών διεργασιών και τη διατήρηση της κυτταρικής λειτουργίας.

Πέραν αυτών η μεθυλίωση απαντάται ως διαδικασία και σε πολλά μικροθρεπτικά συστατικά. Επί παραδείγματι στην περίπτωση της B12(κοβαλαμίνη), υπάρχουν δύο μορφές της. Η μεθυλοκοβαλαμίνη και η κυανοκοβαλαμίνη. Η μέθυλοκοβαλαμίνη είναι σαφώς πιο βιοδιαθέσιμη από τον οργανισμό και χρησιμοποιείται σε πολλά συμπληρώματα για αυτό το λόγο.

Το ίδιο συμβαίνει και με το φυλλικό οξύ, το οποίο όταν είναι μεθυλιωμένο εμφανίζει πολύ μεγαλύτερη απορρόφηση μιας και βρίσκεται στη βιολογικά ενεργή μορφή του. Οι δύο αυτές βιταμίνες μαζί με την Β6 ρυθμίζουν τη μετατροπή της ομοκυστεΐνης στη μεθυλιωμένη της μορφή. Η συγκεκριμένη ουσία συνιστά ένα βιοχημικό δείκτη που σε αυξημένες συγκεντρώσεις μπορεί να οδηγήσει σε καρδιοπάθειες.

Οι 3 προαναφερθείσες βιταμίνες την κρατούν σε χαμηλά επίπεδα. Επιπλέον σε αυτό βοηθούν και η ριβοφλαβίνη(Β2), ο ψευδάργυρος και η τριμεθυλογλυκίνη(TMG).

Συμπερασματικά, η μεθυλίωση είναι τόσο μια απαραίτητο όσο και μια δυσάρεστη σε κάποιες περιπτώσεις βιολογική αντίδραση που επιδρά ποικιλοτρόπως στον οργανισμό. Σε κάθε περίπτωση μη διστάσετε να ρωτήσετε το γιατρό η το διατροφολόγο σας για περαιτέρω πληροφορίες.

Βιβλιογραφία

1)Bolander-Gouaille  C., 2002. In focus on homocysteine and the vitamins involved in its metabolism.

2) De Bree Α., Verschuren Μ., et al 2001. Alcohol consumption and plasma homocysteine: What's brewing?

3) Hart G., 2009. Measurement of Homocysteine.

4) Humphrey L., et al., 2008. Homocysteine level and coronary heart disease incidence: a systematic review and metanalysis. 

5) Holford P., 2009. The ten secrets of 100% Healthy people.  

6) Majors A., et al., 1997. Homocysteine as a risk factor for vascular disease. Enhanced collagen production and accumulation by smooth muscle cells.  

7) Pritchard  D., 2007. Report from Homocysteine Day. Oxford 

8) Robertson K., 2001. DNA methylation, methyltransferases and cancer.  

9) Seshadri S., et al 2002. Plasma Homocysteine as a risk factor for dementia and Alzheimer’s disease.

10) Alexandra Lahtinen, Sampsa Puttonen, Päivi Vanttola, Katriina Viitasalo, Sonja Sulkava, Natalia Pervjakova, Anni Joensuu, Perttu Salo, Auli Toivola, Mikko Härmä, Lili Milani, Markus Perola, Tiina Paunio. A distinctive DNA methylation pattern in insufficient sleep. Scientific Reports, 2019; 9 (1)

Βιογραφικό

Η Μαρία Μεντζέλου είναι Διαιτολόγος – Διατροφολόγος, B.Sc., M.Sc. Ph.D.c απόφοιτη του τμήματος Επιστήμης Διαιτολογίας - Διατροφής με μεταπτυχιακή εξειδίκευση στην Κλινική Διατροφή (Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο) και υποψήφια διδακτωρ στο Πανεπιστήμιο Αιγαίου, με θέμα: "Η συσχέτιση του συναισθηματικού φαγητού (emotional eating) με την ψυχολογική κατάσταση (κατάθλιψη, άγχος) και το υπέρβαρο/παχυσαρκία σε Ελληνικό ενήλικο πληθυσμό.". Παράλληλα έχει παρακολουθήσει μετεκπαιδεύσεις: στο Life Coaching | NLP και στη Low FODMAP δίαιτα.  Παρέχει τις υπηρεσίες της στο διαιτολογικό γραφείο στα Άνω Πατήσια. Πρόκειται για ένα χώρο που θα σε βοηθήσει εμπνευστείς, να εκπαιδευτείς, να υιοθετήσεις ένα διατροφικό μοτίβο μοναδικό γιατί είναι δικό σου και πλασμένο με γνώμονα την υγεία.