Zielona dieta śródziemnomorska zmienia metylację DNA, przyspiesza metabolizm

Badanie opublikowane w czasopiśmie Metabolism opisuje wpływ bogatej w polifenole diety śródziemnomorskiej na regulację epigenetyczną. Przewlekły stan zapalny o niskim stopniu nasilenia jest uważany za główną cechę charakterystyczną różnych chorób metabolicznych, w tym otyłości. Dlatego też interwencje dotyczące stylu życia, takie jak zdrowa dieta i aktywność fizyczna, mają kluczowe znaczenie w kontrolowaniu masy ciała i zmniejszaniu ryzyka zachorowalności i śmiertelności związanej z chorobami metabolicznymi. Wiadomo, że polifenole roślinne o wysokich właściwościach przeciwutleniających mają korzystny wpływ na metabolizm. Mechanicznie, polifenole hamują kluczowe regulatory epigenetyczne, takie jak metylotransferazy DNA (DNMT) lub reduktaza metylenotetrahydrofolianowa (MTHFR), modulując metabolizm jednowęglowy i procesy metylacji. Co więcej, kwas foliowy i witaminy z grupy B jako donory metylu odgrywają kluczową rolę w regulacji metylaz DNA i histonów. Badanie Dietary Intervention Randomized Controlled Trial Polyphenols Unprocessed (DIRECT PLUS) było prowadzone przez 18 miesięcy w celu oceny metabolicznego wpływu zdrowej diety (HDG), diety śródziemnomorskiej (MED) i zmodyfikowanej diety MED wzbogaconej polifenolami (green-MED). Wyniki tego randomizowanego, kontrolowanego badania wykazały, że obie diety MED mają umiarkowany wpływ na utratę masy ciała i silny wpływ na redukcję tłuszczu wątrobowego. W szczególności stwierdzono, że zielona dieta MED, która zawiera duże ilości orzechów włoskich i Mankai (rzęsa wodna lub mączka wodna), powoduje największą redukcję obwodu talii, poziomu cholesterolu lipoprotein o niskiej gęstości w surowicy, rozkurczowego ciśnienia krwi, białka C-reaktywnego i trzewnej tkanki tłuszczowej. Zarówno orzech włoski, jak i mankai są bogatym źródłem kwasu foliowego i witamin z grupy B. W bieżącym badaniu naukowcy zbadali, czy poprawa metabolizmu za pośrednictwem zielonej diety MED zaobserwowana w badaniu jest związana z jej wpływem na metylację DNA w całym genomie i wzorce ekspresji mRNA. Badana populacja obejmowała 260 uczestników (średni wiek: 51 lat; wskaźnik masy ciała: 31 kg/m2) z badania DIRECT PLUS. Zostali oni losowo podzieleni na trzy grupy interwencyjne, w tym grupę HDG, grupę MED i grupę zielonej diety MED. Podczas gdy dieta MED zawierała 440 mg polifenoli dodatkowo dostarczanych przez orzechy włoskie, dieta green-MED zawierała 1240 mg polifenoli dodatkowo dostarczanych przez orzechy włoskie, zieloną herbatę i Mankai. Próbki krwi pobrane od uczestników zostały przeanalizowane pod kątem metylacji DNA w całym genomie i wzorców ekspresji mRNA na początku i po zakończeniu 18-miesięcznego okresu interwencji. Analiza wzorców metylacji DNA w całym genomie przed i po interwencjach dietetycznych zidentyfikowała 1573 różnie metylowane regiony w grupie zielonej MED, 377 w grupie HDG i 174 w grupie MED. Wyniki te odpowiadały 1753 genom o różnej ekspresji w grupie green-MED, 738 w grupie HDG i tylko 7 w grupie MED. Spożywanie bogatej w polifenole diety green-MED przez 18 miesięcy skutkowało znacznie wyższym poziomem kwasu foliowego i witaminy B-12 w surowicy w porównaniu z innymi interwencjami dietetycznymi. Podwyższone poziomy kwasu foliowego i witaminy B-12 obserwowane u uczestników grupy MED na początku badania można przypisać niższym poziomom zmian epigenetycznych obserwowanych w tej grupie po interwencji dietetycznej. Wysokie ilości orzechów włoskich, zielonej herbaty i Mankai w diecie green-MED wykazały bezpośredni związek ze zwiększonym poziomem prekursorów jednowęglowych (kwasu foliowego i witaminy B-12) u uczestników spożywających tę konkretną dietę. Obserwacje te łącznie wskazują, że zmiany we wzorcach metylacji DNA za pośrednictwem diety green-MED są związane ze zwiększonym poziomem kwasu foliowego i witaminy B-12 w surowicy. Oprócz znaczącego wpływu na prekursory jednowęglowe związane z procesami metylacji de novo, dieta bogata w polifenole wykazała bezpośredni wpływ na metylację i transkrypcję genów kodujących modulatory epigenetyczne, w tym demetylazę lizyny 2B, demetylazę lizyny 5B i metylotransferazę lizyny histonowej. W badaniu przeprowadzono analizę Weighted Cluster Network w celu zidentyfikowania kluczowych czynników wpływających na zmiany fenotypowe związane ze spożywaniem zielonej diety MED. Zidentyfikowano trzy główne moduły zawierające większość różnie metylowanych genów regionu. Spośród tych modułów, jeden był istotnie związany z białkiem C-reaktywnym, kwasem foliowym, interleukiną 6 (IL-6) i zmianą obszaru głęboko podskórnej tkanki tłuszczowej; jeden był związany z obwodem talii; a jeden był związany z obwodem talii i zmianą masy ciała. W pierwszym module ekspresja mRNA genu KIR3DS1 wykazywała negatywny związek ze zmianami w polifenolach, ale pozytywny związek ze zmianami w powierzchniowo-podskórnej tkance tłuszczowej, masie ciała i obwodzie talii. KIR3DS1 jest receptorem podobnym do immunoglobuliny komórek zabójczych związanym z chorobami autoimmunologicznymi. Moduł ten obejmował również różnicowo metylowany region genu beta-syntazy cystationiny, enzymu odpowiedzialnego za obniżanie poziomu homocysteiny. Ekspresja mRNA tego genu była związana ze zmianami w polifenolach.

Zwiększenie dawki witaminy słonecznej u małych dzieci może później zmniejszyć objawy psychiatryczne

Najnowsze badanie opublikowane w JAMA Network Open analizuje wpływ suplementacji witaminy D3 w pierwszych dwóch latach życia na objawy psychiatryczne. Oprócz znaczącej roli w zdrowiu układu kostnego, witamina D odgrywa również istotną rolę w rozwoju układu nerwowego. Badania eksperymentalne łączą niedobór witaminy D z nieprawidłowym rozwojem mózgu. Kilka badań obserwacyjnych sugeruje, że niższy poziom witaminy D w dzieciństwie jest związany z zespołem nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi i zaburzeniami ze spektrum autyzmu. Co więcej, niższy poziom witaminy D został powiązany ze zwiększonymi objawami depresji, a także problemami z internalizacją i eksternalizacją w późniejszym dzieciństwie. Wcześniej autorzy obecnego badania przeprowadzili randomizowane badanie kliniczne i nie stwierdzili żadnych korzyści związanych z wyższą suplementacją witaminą D3 u dzieci w wieku dwóch lat lub młodszych w zakresie rozwojowych kamieni milowych, kompetencji, a także problemów z eksternalizacją, internalizacją lub dysregulacją w porównaniu ze standardową suplementacją. W niniejszym badaniu naukowcy przeanalizowali wpływ suplementacji witaminą D3 w pierwszych dwóch latach życia na objawy psychiatryczne w wieku od sześciu do ośmiu lat. Było to badanie kontynuacyjne wspomnianego wcześniej badania, do którego początkowo zakwalifikowano 495 niemowląt płci męskiej i 492 niemowlęta płci żeńskiej pochodzenia północnoeuropejskiego w okresie od stycznia 2019 roku do czerwca 2014 roku. Każde dziecko zostało losowo przydzielone do grupy otrzymującej 400 IU lub 1200 IU witaminy D3 od dwóch tygodni do dwóch lat. Dzieci otrzymywały pięć kropli suplementu dziennie. Kwestionariusze wykorzystano do uzyskania danych demograficznych, dotyczących stylu życia i zdrowia rodziców. Uzyskano dostęp do dokumentacji szpitalnej w celu uzyskania danych demograficznych dotyczących ciąży, porodu i dziecka. Surowica matki została pobrana podczas rutynowych wizyt kontrolnych między szóstym a 27 tygodniem ciąży. Próbki surowicy dziecka uzyskano w wieku jednego i dwóch lat, przy czym wszystkie próbki surowicy analizowano pod kątem poziomu 25-hydroksywitaminy D (25(OH)D). Ponad 55% rodzin wzięło udział w badaniu uzupełniającym, które rozpoczęło się w listopadzie 2019 roku. Rodziny wypełniły kwestionariusze dotyczące wyników poznawczych i psychologicznych. Objawy psychiatryczne oceniano za pomocą kwestionariusza listy kontrolnej zachowania dziecka (CBCL). Obliczono złożone wyniki zgłaszanych przez rodziców problemów całkowitych, internalizacyjnych i eksternalizacyjnych. Analizy regresji logistycznej i liniowej zbadały różnice grupowe w zakresie problemów psychiatrycznych. W analizach uzupełniających oceniano związki między jedno- lub dwuletnimi poziomami 25(OH)D a wynikami psychiatrycznymi. Dzieci były stratyfikowane według matczynych poziomów 25(OH)D w celu przetestowania interakcji między prenatalnymi poziomami witaminy D a suplementacją. W badaniu wzięło udział 346 dzieci w średnim wieku 7,1 roku, w tym 177 dzieci z grupy otrzymującej 1200 j.m. witaminy D. Zaobserwowano znacząco wyższe poziomy 25(OH)D w grupie 1200 j.m. po roku i dwóch latach niż w grupie 400 j.m. Dwadzieścioro dzieci w grupie 400 IU i dziesięcioro w grupie 1200 IU miało klinicznie istotne problemy internalizacyjne. Problemy eksternalizacyjne odnotowano u 16 dzieci w każdej grupie interwencyjnej. Dziewięcioro i ośmioro dzieci w grupach 400 j.m. i 1200 j.m. miało problemy ogółem. Analizy wrażliwości ograniczone do 318 dzieci z wynikami Center for Epidemiologic Studies Depression Scale (CES-D) odtworzyły podobne wyniki. Nie stwierdzono wpływu suplementacji na problemy ogólne i eksternalizacyjne. Wyższe stężenia 25(OH)D w wieku jednego lub dwóch lat skutkowały zmniejszonym ryzykiem problemów internalizacyjnych i niższymi wynikami problemów internalizacyjnych w modelu surowym. Po uwzględnieniu płci, objawów depresji u matki, statusu samotnego rodzica i pory roku, wpływ dwuletniego stężenia 25(OH)D pozostał niezmieniony. Jednakże wpływ jednorocznego poziomu 25(OH)D na wyniki w zakresie problemów internalizacyjnych był osłabiony. Nie zaobserwowano wpływu rocznego lub dwuletniego poziomu 25(OH)D na całkowite i zewnętrzne problemy. Dziewięćdziesiąt sześć matek miało mniej niż 30 ng/ml 25(OH)D. Poziom 25(OH)D u matki nie wpływał na problemy psychiatryczne u dzieci. Ryzyko wystąpienia problemów internalizacyjnych było niższe wśród dzieci w grupie leczonej 1200 IU z matczynym stężeniem 25(OH)D poniżej 30 ng/ml niż w grupie leczonej 400 IU z matczynym stężeniem 25(OH)D poniżej 30 ng/ml. W badaniu zaobserwowano 5,6% i 11,8% częstość występowania problemów internalizacyjnych u dzieci, które otrzymywały odpowiednio wyższą i standardową suplementację witaminą D. Nie zaobserwowano różnic w zakresie problemów ogólnych i zewnętrznych. Wyniki w zakresie problemów internalizacyjnych były znacząco wyższe u dzieci ze standardową suplementacją i poziomem 25(OH)D u matki poniżej 30 ng/ml niż u dzieci z wyższą suplementacją, niezależnie od stężenia 25(OH)D u matki. Podsumowując, wyniki badania wskazują, że ryzyko wystąpienia problemów internalizacyjnych między szóstym a ósmym rokiem życia było zmniejszone wraz z wyższą suplementacją witaminą D.