Vì sao những gì bạn ăn có thể lập trình lại gen của bạn?

Sự giao tiếp giữa thức ăn và gen có thể ảnh hưởng đến sức khỏe, sinh lý và tuổi thọ của bạn. Ý tưởng rằng thực phẩm truyền tải những thông điệp quan trọng đến bộ gen của động vật là trọng tâm của lĩnh vực được gọi là dinh dưỡng học. Đây là một ngành học vẫn còn sơ khai, và nhiều câu hỏi vẫn được che giấu trong bí ẩn. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã tìm hiểu rất nhiều về cách các thành phần thực phẩm ảnh hưởng đến hệ gen.

Những nỗ lực của các nhà khoa học để giải mã sự truyền tải thông tin này một ngày nào đó có thể mang lại cuộc sống khỏe mạnh và hạnh phúc hơn cho tất cả chúng ta. Nhưng cho đến lúc đó, các nhà khoa học dinh dưỡng đã tiết lộ ít nhất một sự thật quan trọng: Mối quan hệ của chúng ta với thực phẩm mật thiết hơn nhiều so với những gì chúng ta từng tưởng tượng.

Sự tương tác của thức ăn và gen

Thực phẩm có thể truyền đến những thông điệp cho bộ gen của con người

Nếu ý tưởng rằng thực phẩm có thể thúc đẩy các quá trình sinh học bằng cách tương tác với bộ gen nghe có vẻ đáng kinh ngạc, thì người ta không cần tìm đâu xa hơn một tổ ong để tìm ra một ví dụ hoàn hảo và đã được chứng minh về cách điều này xảy ra. Ong thợ lao động không ngừng nghỉ, vô trùng và chỉ sống được vài tuần. Con ong chúa, ngồi sâu bên trong tổ ong, có tuổi thọ kéo dài hàng năm và khả năng sinh sản mạnh đến mức nó sinh ra cả một đàn.

Chưa hết, ong thợ và ong chúa là những sinh vật giống hệt nhau về mặt di truyền. Chúng trở thành hai dạng sống khác nhau vì thức ăn chúng ăn. Con ong chúa ăn sữa ong chúa; ong thợ ăn mật hoa và phấn hoa. Cả hai loại thực phẩm đều cung cấp năng lượng, nhưng sữa ong chúa có một tính năng bổ sung: Các chất dinh dưỡng của nó có thể mở khóa các hướng dẫn di truyền để tạo ra giải phẫu và sinh lý của ong chúa.

Vậy thực phẩm được chuyển thành các chỉ dẫn sinh học như thế nào? Hãy nhớ rằng thực phẩm bao gồm các chất dinh dưỡng đa lượng. Chúng bao gồm carbohydrate - hoặc đường - protein và chất béo. Thức ăn còn chứa các vi chất dinh dưỡng như vitamin và khoáng chất. Các hợp chất này và các sản phẩm phân hủy của chúng có thể kích hoạt các công tắc di truyền nằm trong bộ gen.

Giống như các công tắc điều khiển cường độ ánh sáng trong ngôi nhà của bạn, công tắc di truyền xác định lượng sản phẩm gen nhất định được tạo ra. Ví dụ, sữa ong chúa có chứa các hợp chất kích hoạt bộ điều khiển di truyền để hình thành các cơ quan của nữ hoàng và duy trì khả năng sinh sản của nó. Ở người và chuột, các sản phẩm phụ của axit amin methionine, có nhiều trong thịt và cá, được biết là có ảnh hưởng đến mặt số di truyền quan trọng đối với sự phát triển và phân chia tế bào. Và vitamin C đóng một vai trò trong việc giữ cho chúng ta khỏe mạnh bằng cách bảo vệ bộ gen khỏi tác hại của quá trình oxy hóa; nó cũng thúc đẩy chức năng của các con đường tế bào có thể sửa chữa bộ gen nếu nó bị hư hỏng.

Tùy thuộc vào loại thông tin dinh dưỡng, các biện pháp kiểm soát di truyền được kích hoạt và tế bào tiếp nhận chúng, các thông điệp trong thực phẩm có thể ảnh hưởng đến sức khỏe, nguy cơ bệnh tật và thậm chí cả tuổi thọ. Nhưng điều quan trọng cần lưu ý là cho đến nay, hầu hết các nghiên cứu này đều được thực hiện trên các mô hình động vật, chẳng hạn như ong.

Điều thú vị là khả năng thay đổi dòng thông tin di truyền của các chất dinh dưỡng có thể kéo dài qua nhiều thế hệ. Các nghiên cứu cho thấy ở người và động vật, chế độ ăn uống của ông bà có ảnh hưởng đến hoạt động của các công tắc gen và nguy cơ mắc bệnh cũng như tỷ lệ tử vong của các cháu.

Nguyên nhân và kết quả

Những loại thực phẩm khác nhau mang đến những thông điệp khác nhau

Một khía cạnh thú vị của việc coi thức ăn như một dạng thông tin sinh học là nó mang lại ý nghĩa mới cho ý tưởng về chuỗi thức ăn. Thật vậy, nếu cơ thể chúng ta bị ảnh hưởng bởi những gì chúng ta đã ăn - ở cấp độ phân tử - thì những gì chúng ta tiêu thụ cũng có thể ảnh hưởng đến bộ gen của chúng ta. Ví dụ, so với sữa của bò ăn cỏ, sữa của bò ăn ngũ cốc có lượng và loại axit béo và vitamin C và A khác nhau. Vì vậy, khi con người uống các loại sữa khác nhau, các tế bào của họ cũng nhận được các thông điệp dinh dưỡng khác nhau.

Tương tự, chế độ ăn của người mẹ thay đổi mức axit béo cũng như các vitamin như B6, B12 và folate có trong sữa mẹ. Điều này có thể làm thay đổi loại thông điệp dinh dưỡng đến các công tắc di truyền của chính em bé, mặc dù điều này có ảnh hưởng đến sự phát triển của trẻ hay không, hiện tại vẫn chưa được biết.

Và, có thể chúng ta không biết, chúng ta cũng là một phần của chuỗi thức ăn này. Thực phẩm chúng ta ăn không chỉ thay đổi các công tắc di truyền trong tế bào mà còn với các công tắc di truyền của các vi sinh vật sống trong ruột, da và niêm mạc của chúng ta. Một ví dụ nổi bật: Ở chuột, sự phân hủy các axit béo chuỗi ngắn bởi vi khuẩn đường ruột làm thay đổi mức serotonin, một chất truyền tin hóa học trong não điều chỉnh tâm trạng, lo lắng và trầm cảm, trong số các quá trình khác.

Phụ gia thực phẩm và bao bì

Bao bì và phụ gia thực phẩm có thể ảnh hưởng đến những gì mà cơ thể con người nhận được

Các thành phần bổ sung trong thực phẩm cũng có thể làm thay đổi dòng thông tin di truyền bên trong tế bào. Bánh mì và ngũ cốc được làm giàu folate để ngăn ngừa dị tật bẩm sinh do thiếu hụt chất dinh dưỡng này. Nhưng một số nhà khoa học đưa ra giả thuyết rằng hàm lượng folate cao khi thiếu các vi chất dinh dưỡng tự nhiên khác như vitamin B-12 có thể góp phần làm tăng tỷ lệ mắc bệnh ung thư ruột kết ở các nước phương Tây, có thể bằng cách ảnh hưởng đến các con đường di truyền kiểm soát sự phát triển.

Điều này cũng có thể đúng với các hóa chất có trong bao bì thực phẩm. Bisphenol A, hoặc BPA, một hợp chất được tìm thấy trong nhựa, làm bật mặt số di truyền ở động vật có vú, những yếu tố quan trọng đối với sự phát triển, tăng trưởng và khả năng sinh sản. Ví dụ, một số nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng, ở cả người và mô hình động vật, BPA ảnh hưởng đến độ tuổi phân hóa giới tính và giảm khả năng sinh sản bằng cách làm cho các công tắc di truyền có nhiều khả năng được bật hơn.

Tất cả những ví dụ này chỉ ra khả năng rằng thông tin di truyền trong thực phẩm có thể phát sinh không chỉ từ thành phần phân tử của nó - các axit amin, vitamin và những thứ tương tự - mà còn từ các chính sách nông nghiệp, môi trường và kinh tế của một quốc gia, hoặc do thiếu họ.

Vì sao những gì bạn ăn có thể lập trình lại gen của bạn? Các nhà khoa học chỉ mới bắt đầu giải mã những thông điệp thực phẩm di truyền này và vai trò của chúng đối với sức khỏe và bệnh tật. Các nhà nghiên cứu vẫn chưa biết chính xác các chất dinh dưỡng hoạt động như thế nào đối với các công tắc di truyền, quy tắc giao tiếp của chúng là gì và chế độ ăn của các thế hệ trước ảnh hưởng như thế nào đến thế hệ con cháu của họ.

Nhiều nghiên cứu trong số này cho đến nay chỉ được thực hiện trên các mô hình động vật và vẫn còn nhiều điều cần được nghiên cứu về những tương tác giữa thức ăn và gen có ý nghĩa như thế nào đối với con người. Tuy nhiên, điều rõ ràng là việc làm sáng tỏ những bí ẩn của dinh dưỡng học có khả năng cải thiện sức khỏe cho cả xã hội và thế hệ hiện tại và tương lai.

Bảo Hân