Cesta ke zdravému miminku

Cesta ke zdravému miminku

Chcete mít zdravé a chytré dítě? Pak je dobré vědět, že cesta k němu začíná dlouho před tím, než se o početí začneme snažit.

Když se rozhodneme počít dítě, nepředáváme mu pouze polovinu své genetické informace z DNA. Zároveň s ní po nás i tzv. epigenetické změny v podobě chemických reakcí, které v průběhu našeho života zásadně ovlivnily aktivitu jednotlivých našich genů. Tím můžeme zásadně ovlivňovat jeho vývoj i třeba náchylnost k řadě vážných onemocnění.

Většina epigenetických změn je ale naštěstí vratná – na rozdíl od svého genomu (tedy pořadí genů v DNA) proto můžeme svůj epigenom do značné míry ovlivnit. Ještě předtím, než se rozhodneme počít dítě, bychom tedy měli ve svém životě udělat změny, které náš epigenom dají alespoň částečně do pořádku.

Navíc platí, že touto cestou můžeme ovlivnit i samotnou pravděpodobnost, že se nám početí dítěte vůbec podaří.

Jak funguje epigenetika

Přítomnost určitého genu v naší DNA ještě nic neznamená. Stejně důležité je, aby tento gen byl „zapnutý“, aby podle něj mohl organismus vytvářet bílkoviny. Zapínání a vypínání genů je řízeno několika chemickými reakcemi – zejména jde o metylaci genů, acetylaci histonů a regulaci pomocí microRNA (více o nich se dočtete zde: https://www.epivyziva.cz/zaklady-epigenetiky/). Tyto reakce se ovšem neodehrávají jen tak náhodou. Průběh řady z nich totiž můžeme ovlivnit i my sami, prostřednictvím svého životního stylu – především tím, co jíme, jestli se pravidelně hýbeme či jakým škodlivinám z prostředí jsme vystaveni.

V průběhu těhotenství a dětství mohou epigenetické změny zásadně ovlivnit náš vývoj, růst, vzhled i schopnosti, v průběhu dospělosti pak zvyšují či snižují náchylnost k řadě nemocí, včetně těch nejvážnějších. Tyto změny však mají i tu vlastnost, že se mohou předávat z rodičů na potomky podobně jako geny v DNA. Ne, že by se dědily úplně všechny, řada z nich je v průběhu vývoje plodu vymazána, přesto však DNA dítěte po narození vykazuje velké množství epigenetických změn podobných těm, které bylo možné najít u jejich rodičů v okamžiku oplození (1, 2).

Když se otěhotnění nedaří

Nejprve se ale pojďme podívat, jak epigenetika ovlivňuje samotnou schopnost početí. Začneme u mužů.

Fakt, že kvalita mužských spermií se v posledních desetiletích rapidně zhoršuje, je všeobecně známý. Problém je v tom, že proces jejich tvorby je poměrně náročný, protože na jeho konci musí být vysoce specializovaná, odolná a životaschopná buňka, která zvládne projít nepřátelským prostředím ženského těla až k vajíčku a následně ho oplodnit. Spermie vznikají ze zárodečných buněk jménem spermatogonie, které procházejí složitým procesem několikanásobného dělení a diferenciace – ten trvá zhruba 72 dní (3). Celý složitý proces je řízen pomocí mnoha genů, proto také existuje spousta možností, jak do něj negativně zasáhnout pomocí epigenetických faktorů. Celá řada výzkumů přitom prokázala, že pokud jsou tyto geny nadměrně metylovány, výrazně se zvyšuje riziko neplodnosti (4).

Epigenetické změny ovšem mohou výrazně ovlivnit i ženskou neplodnost, a zvláště to platí u žen, které se pro dítě rozhodnou ve vyšším věku. Všechna vajíčka, která žena uvolňuje po celý svůj plodný život, totiž vznikla ještě před jejím narozením a v dospělosti postupně pouze dozrávají. S přibývajícími roky ovšem přibývá i epigenetických změn, které narušují aktivitu genů uložených ve vajíčcích – zejména jde o změny v oblasti metylace genů a acetylace histonů. Potíže s otěhotněním mohou být rovněž zaviněny hormonálními změnami, které mohou mít rovněž epigenetickou podstatu – nejčastěji jde o sníženou tvorbu estrogenu, která se obvykle též zhoršuje s věkem (5).

Co chcete předat svým dětem?

I když se ale otěhotnění podaří, není ještě vyhráno. Epigenetické vzorce, které dítěti předáváme spolu se svou DNA, totiž mohou zásadně ovlivnit jeho vývoj v děloze a v po narození pak jeho náchylnost k mnoha chorobám (4, 5).

V posledních letech například proběhla řada výzkumů zaměřených na epigenetickou dědičnost nemocí. Potvrzena byla například dědičnost epigenetických změn zvyšujících riziko některých typů rakoviny, například kolorektálního karcinomu (tj. rakoviny tlustého střeva a konečníku). Pravděpodobnost tohoto onemocnění totiž stoupá jak v případě, že jsme zdědili zmutovaný gen MLH1, ale i pokud nám naši rodiče předali tento gen s negativními epigenetickými vzorci (6).

Epigenetické změny se navíc mohou předávat po řadu generací. Výzkum provedený týmem pod vedením Douglase Rudena například prokázal, že pokud má matka v těhotenství v krvi zvýšenou hladinu olova, způsobí to epigenetické změny vedoucí k poškození mozku a dalších orgánů, a to nejen u jejího dítěte (tam by nemuselo jít přímo o dědičnost, ale o negativní vliv v průběhu těhotenství), ale dokonce i u jejích vnoučat (7). Další výzkumy pak prokázaly, že nedostatečná výživa v některých fázích dětství může negativně ovlivnit nejen zdraví hladovějících dětí v průběhu dalšího života, ale dokonce i růst či náchylnost ke kardiovaskulárním chorobám u jejich vnoučat (6, 8)!

Ještě je čas na změnu

V poslední době se objevily výzkumy, které by do budoucna mohly přinést způsob, jak epigenetické informace v zárodečných buňkách medicínskou cestou ovlivňovat (9). My se teď ale podíváme na to, jak je můžeme ještě před početím ovlivnit my sami. Jak už jsme totiž řekli, většina epigenetických změn je vratná a můžeme je vymazat stejnými mechanismy, které ovlivnily jejich vznik – tedy především životním stylem.

Následující tipy vám pomohou upravit váš epigenom a tím zvýšit šanci jak na početí, tak i na zdravý vývoj miminka. Ovšem pozor – negativní změny, které vznikaly po celý náš život, nemůžeme chtít napravit za týden. Minimální doba, která je zapotřebí pro vylepšení současného stavu, jsou tři měsíce, ideální ale je, když se pro pozitivní změny v životním stylu rozhodnete alespoň rok před tím, než byste rádi začali o dítě pokoušet.

Upravte výživu

Výživa je jedním ze základních epigenetických faktorů. Její úprava je proto důležitá jak před samotným početím, tak i pro zdárný vývoj miminka v průběhu těhotenství. Otěhotnění i vývoj plodu může zásadně narušit celková podvýživa ve smyslu nedostatečného energetického příjmu – ostatně u extrémně hubených žen s BMI pod 10 často dochází k vymizení menstruace. Svou roli ovšem může hrát i nedostatek některé z klíčových živin, zvláště pak bílkovin (10). U nasycených tuků a sacharidů naopak škodí jejich přebytek (11).

Důležitá je i konzumace některých konkrétních potravin a živin, které mají přímé epigenetické působení. Pokud je přijímáme ve vysokých dávkách (obvykle formou doplňků stravy), jejich pozitivní vliv na aktivitu našich genů může být velice výrazný. Jejich obsáhlý přehled najdete na tomto webu v sekci „O výživě“, zde v krátkosti uvedeme některé z nich.

Kyselina listová – důležitost tohoto vitaminu pro vývoj plodu je známá již dlouho. Jeho nedostatek mívá za následek především poruchy vývoje nervové soustavy v prvních měsících nitroděložního vývoje, může však komplikovat i samotné otěhotnění, zvlášť pokud je žena ve vyšším věku. Ukazuje se totiž, že právě pokles hladiny kyseliny listové, k němuž dochází s postupujícím věkem, zvyšuje úroveň metylace řady důležitých genů a tím je v podstatě zcela vypíná (5, 12).

Granátové jablko – toto ovoce (či doplněk stravy obsahující extrakt z něj) je důležité především pro podporu mužské plodnosti. Epigenetickou cestou zlepšuje jak tvorbu spermií, tak i jejich pohyblivost (13).

Astaxantin – tento silný antioxidant z rodiny karotenoidů (obsažen je například v mase lososa) pozitivně ovlivňuje sekreci hormonů u mužů i žen a zlepšuje pohyblivost spermií (14).

Vitamin D3 – epigeneticky působící vitamin je pro úspěšné otěhotnění zcela zásadní. Receptory pro něj se nacházejí prakticky ve všech ženských reprodukčních orgánech. Je důležitý pro tvorbu estrogenu a dalších hormonů a také látek, které umožňují uhnízdění oplodněného vajíčka v děloze a brání jej před poškozením vlastními imunitními buňkami. Nezbytný je však i pro mužskou plodnost. Dostatečná hladina vitaminu D3 v těle ženy navíc výrazně zvyšuje úspěšnost umělého oplodnění (15-19).

Vitamin K2 – je nezbytný pro aktivitu bílkoviny osteokalcinu, který je umožňuje ukládání vápníku do kostí a zároveň podporuje ve varlatech tvorbu hormonu testosteronu potřebného pro tvorbu spermií (20).

Resveratrol – barvivo hojně obsažené zejména v hroznovém víně je známé jako prostředek, který pomocí epigenetických mechanismů zpomaluje procesy stárnutí. Týká se to prakticky všech buněk včetně vajíček, jejichž stárnutí a s ním související epigenetické změny jsou jednou z hlavních příčin neplodnosti žen ve vyšším věku. Resveratrol pomáhá jak zvýšit počet oocytů (nezralých vajíček), která chrání před poškozením volnými radikály, tak i zlepšit kvalitu vajíček již zralých. Díky tomu dochází k prodloužení věku, kdy je žena schopna počít dítě. Resveratrol zároveň zvyšuje šanci na otěhotnění u žen trpících syndromem polycistických ovarií a obezitou a také zvyšuje úspěšnost umělého oplodnění (21-23).

Uvedené živiny se navíc vyznačují příznivým epigenetickým působením nejen na plodnost, ale i na DNA jako celek. Tím zároveň snižují i množství negativních epigenetických změn, které při oplodnění předáme svým potomkům.

Vyhněte se stresu

To, že stres a negativní emoce matky v průběhu těhotenství mohou negativně ovlivnit psychiku i zdraví dítěte, je známo již dlouho. Dnes se ovšem ukazuje, že zejména stres může způsobit negativní epigenetické změny, které ovlivňují nejen zdraví dotyčného, ale mohou se přenášet i na jeho potomky. Výzkumy na toto téma sice proběhly pouze na zvířatech, což je logické – lidské dobrovolníky na podobné pokusy by badatelé hledali jen stěží, jejich výsledky jsou ovšem poměrně jednoznačné.

Když například vědci vystavili výraznému stresu myší samečky a poté je nechali spářit se samičkami, zjistili u jejich potomků změnu metylačních vzorců genů ovlivňujících metabolismus glukózy. Malé myšky pak v dospělosti častěji trpěly hypoglykémií, což znamená nejen zvýšené riziko cukrovky či obezity, ale i dalších zdravotních potíží (24)

Nekuřte

Kouření je zlozvyk s dalekosáhlým dopadem na zdraví organismu – urychluje stárnutí, zvyšuje riziko rakoviny (a zdaleka nejde pouze o nádory plic), kardiovaskulárních chorob a řady dalších nemocí. Příčina přitom spočívá v jeho epigenetickém působení – u kuřáků totiž odlišně probíhá zejména proces metylace genů (25).

Nedávné výzkumy ovšem prokázaly i další negativní důsledky kouření. V první řadě velmi negativně ovlivňuje plodnost, a to zejména tu mužskou. Podporuje totiž tzv. apoptózu neboli programovanou buněčnou smrt zárodečných buněk, z nichž ve varlatech vznikají spermie, čímž se výrazně zhoršuje kvalita spermatu a tedy i plodnost. Příčina je přitom epigenetická a spočívá v odlišné metylaci genů (26). Tento jev je navíc způsoben přímo nikotinem, takže se pravděpodobně bude týkat i kuřáků elektronických cigaret.

Epigenetické změny vzniklé v důsledku kouření jsou navíc rovněž dědičné. Děti kuřáků tak mají DNA s podobnými negativními epigenetickými vzorci jako jejich rodiče (27). Platí přitom, že čím dříve člověk kouřit začne, tím hůře to jeho geny ovlivní, a spolu s tím stoupá i negativní vliv na potomky. Například u synů těch mužů, kteří začali kouřit v raném věku, vědci zjistili mnohem vyšší obsah tuku v těle než u jejich vrstevníků.

Zhubněte

Obezita má negativní vliv především na ženskou plodnost – výrazně snižuje pravděpodobnost otěhotnění jak přirozenou cestou, tak i při umělém oplodnění (30). V poslední době ale proběhlo několik studií, které potvrdily negativní vliv obezity i na plodnost mužů, zejména pak na množství spermií v ejakulátu (v oblasti vlivu na pohyblivost spermií jsou výsledky smíšené). Vysoké množství tuku v těle má u mužů rovněž negativní vliv na hormonální rovnováhu – snižuje tvorbu testosteronu, a naopak u nich zvyšuje produkci ženského pohlavního hormonu estrogenu (31).

Mnohem více alarmující je ovšem fakt, že obezita otce v okamžiku početí má výrazný negativní vliv i na zdraví jeho potomků. Vysoký obsah tuku v těle totiž spouští kaskádu epigenetických změn, zejména v oblasti metylace genů a regulace pomocí microRNA, přičemž řada z nich se při oplodnění přenese i na DNA dítěte. Tyto změny pak například výrazně zvyšují riziko, že i potomek bude trpět obezitou (31, 32). Prokázána ovšem byla například i souvislost mezi obezitou otců a výskytu rakoviny prsu u jejich dcer (33).

  1. Adenot PG, Mercier Y, Renard JP, Thompson EM (1997). „Differential H4 acetylation of paternal and maternal chromatin precedes DNA replication and differential transcriptional activity in pronuclei of 1-cell mouse embryos“ (PDF). Development (Cambridge, England). 124 (22): 4615–25.
  2. Oswald J, Engemann S, Lane N, Mayer W, Olek A, Fundele R, Dean W, Reik W, Walter J (April 2000). „Active demethylation of the paternal genome in the mouse zygote“. Current Biology. 10 (8): 475–8.
  3. Carrell DT. Epigenetics of the male gamete. Fertil Steril. 2012;97:267–74.
  4. Liborio Stuppia,Marica Franzago, Patrizia Ballerini, Valentina Gatta, and Ivana Antonucci. Epigenetics and male reproduction: the consequences of paternal lifestyle on fertility, embryo development, and children lifetime health. Clin Epigenetics. 2015; 7: 120. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4642754/#CR154
  5. Zhao-Jia Ge, Heide Schatten, Cui-Lian Zhang, and Qing-Yuan Sun. Oocyte ageing and epigeneticsReproduction 149 (3) R103-R114
  6. Wei Y, Schatten H, Sun QY (2014). „Environmental epigenetic inheritance through gametes and implications for human reproduction“. Human Reproduction Update. 21 (2): 194–208.
  7. Sen, A., Heredia, N., Senut, M., Land, S., Hollocher, K., Lu, X., Dereski, M.O., Ruden. D.M. (2015). Multigenerational epigenetic inheritance in humans: DNA methylation changes associated with maternal exposure to lead can be transmitted to the grandchildren. Scientific Reports, 5: 14466.
  8. Lalande M (1996). „Parental imprinting and human disease“. Annual Review of Genetics. 30: 173–95.
  9. Surani MA, Hajkova P (2010). „Epigenetic reprogramming of mouse germ cells toward totipotency“. Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology. 75: 211–8.
  10. Carone BR, Fauquier L, Habib N, Shea JM, Hart CE, Li R, et al. Paternally induced transgenerational environmental reprogramming of metabolic gene expression in mammals. Cell. 2010;143:1084–96.
  11. Ng SF, Lin RC, Laybutt DR, Barres R, Owens JA, Morris MJ. Chronic high-fat diet in fathers programs β-cell dysfunction in female rat offspring. Nature. 2010;467:963–66.
  12. Jacques PF, Bostom AG, Wilson PW, Rich S, Rosenberg IH & Selhub J.  Determinants of plasma total homocysteine concentration in the Framingham Offspring cohort. American Journal of Clinical Nutrition 2001, 73 613–621.
  13. Sherif Wagih Mansour. Sensibility of male rats fertility against olive oil, Nigella sativa oil and pomegranate extract. Clin Exp Pharmacol. DOI: 10.4172/2161-1459.C1.010
  14. Eskenazi B, et al Antioxidant intake is associated with semen quality in healthy men . Hum Reprod. (2005)
  15. Kinuta K, Tanaka H, Moriwake T, Aya K, Kato S, Seino Y. Vitamin D is an important factor in estrogen biosynthesis of both female and male gonads. Endocrinology, 2000;141:1317–24.
  16. Halloran BP, DeLuca HF. Effect of vitamin D deficiency on fertility and reproductive capacity in the female rat. J Nutr, 1980;110:1573–80.
  17. Kwiecinski GG, Petrie GI, DeLuca HF. Vitamin D is necessary for reproductive functions of the male rat. J Nutr, 1989;119:741–4.
  18. Vigano P, Lattuada D, Mangioni S, Ermellino L, Vignali M, Caporizzo E, Panina-Bordignon P, Besozzi M, Di Blasio AM. Cycling and early pregnant endometrium as a site of regulated expression of the vitamin D system. J Mol Endocrinol, 2006;36(3):415-24.
  19. Rudick B, Ingles SA, Stanczyk F, Chung K, Paulson R, Bendikson K. Characterizing the role of vitamin D levels on IVF outcomes: stimulation, embryo, or endometrium? O-245, Annual Meeting of the American Society for Reproductive Medicine, 2010.
  20. Kate Rhéaume-bleue, B.Sc., N.D. Vitamin K2 and the Calcium Paradox. John Wiey & Sons Canada, 2012
  21. Liu, M., et al. “Resveratrol protects against age-associated infertility in mice”. Human Reproduction Vol. 28, No. 3 (2013): 707–717.
  22. Kong, X.X., et al. “Resveratrol, an effective regulator of ovarian development and oocyte apoptosis”. Journal of Endocrinological Investigation Vol. 34, No. 11 (2011): e374–e381.
  23. Baek, S.H., et al. “Creation of resveratrol-enriched rice for the treatment of metabolic syndrome and related diseases”. PLoS One Vol. 8, No. 3 (2013): e57930.
  24.  Ling Wu,  Yan Lu,  Yang Jiao, Bin Liu, Shangang Li1,  Yao Li, Fengying Xing, Dongbao Chen,  Xing Liu, Jiejie Zhao, Xuelian Xiong, Yanyun Gu, Jieli Lu, Xuejin Chen, Xiaoying Li. Paternal Psychological Stress Reprograms Hepatic Gluconeogenesis in Offspring. Cell Metabolism. Volume 23, Issue 4, 12 April 2016, Pages 735–743
  25. Andrew E. Teschendorff, Zhen Yang, Andrew Wong, Christodoulos P. Pipinikas, Yinming Jiao, Allison Jones, Shahzia Anjum, Rebecca Hardy, Helga B. Salvesen, Christina Thirlwell, Samuel M. Janes, Diana Kuh, Martin Widschwendter. Correlation of Smoking-Associated DNA Methylation Changes in Buccal Cells With DNA Methylation Changes in Epithelial Cancer. JAMA Oncology, 2015.
  26. Gu. Y. et al. (2016). Nicotine induces Nme2-mediated apoptosis in mouse testes. Biochemical and Biophysical Research Communications, in press.
  27. Joubert, B. et al. (2016). DNA Methylation in Newborns and Maternal Smoking in Pregnancy: Genome-wide Consortium Meta-analysis. American Journal of Human Genetics, 98(4): 680-696.
  28. Kate Northstone,1 Jean Golding,1,2 George Davey Smith,1,3 Laura L Miller,1 and Marcus Pembrey. Prepubertal start of father’s smoking and increased body fat in his sons: further characterisation of paternal transgenerational responses. Eur J Hum Genet. 2014 Dec; 22(12): 1382–1386.
  29. Pinborg A, Gaarslev C, Hougaard CO, Nyboe Andersen A, Andersen PK, Boivin J, et al. Influence of female bodyweight on IVF outcome: a longitudinal multicentre cohort study of 487 infertile couples. Reprod Biomed Online. 2011;23:490–9. doi: 10.1016/j.rbmo.2011.06.010.
  30. Zain MM, Norman RJ. Impact of obesity on female fertility and fertility treatment. Womens Health (Lond). 2008 Mar;4(2):183-94. doi: 10.2217/17455057.4.2.183.
  31. Nicole O. Palmer,Hassan W. Bakos, Tod Fullston, and Michelle Lane. Impact of obesity on male fertility, sperm function and molecular composition. Spermatogenesis. 2012 Oct 1; 2(4): 253–263.
  32. Mitchell M, Fullston T, Palmer NO, Bakos HW, Owens JA, Lane M. The effect of paternal obesity in mice on reproductive and metabolic fitness of F1 male offspring. Reprod Fertil Dev. 2010;22:21–21. doi: 10.1071/SRB10Abs103.
  33. Camile Castilho Fontelles, Elissa Carney, Johan Clarke, Nguyen M. Nguyen, Chao Yin, Lu Jin, M. Idalia Cruz, Thomas Prates Ong, Leena Hilakivi-Clarke & Sonia de Assis. Paternal overweight is associated with increased breast cancer risk in daughters in a mouse model. Scientific Report. 24 June 2016. http://www.nature.com/articles/srep28602
Zanechat odpověď
Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. *