Hoe werken je genen en je omgeving op elkaar in?

De meeste veel voorkomende ziekten zijn een gevolg van zowel je genen als je omgeving. Uw omgeving kan persoonlijke keuzes omvatten, zoals welk voedsel u eet en hoeveel u beweegt, en externe factoren, zoals stress, schoon water en luchtkwaliteit. Slechts een klein aantal ziekten zijn het gevolg van slechts een enkele mutatie in een gen. Voorbeelden van deze single-gen aandoeningen zijn de ziekte van Huntington en Tay Sachs. De meeste ziekten, vooral veel voorkomende ziekten, zijn een combinatie van je genetisch risico en je omgeving. Het wordt moeilijk om ziekten te groeperen in puur “genetisch” of “milieu” omdat de meeste ziekten een beetje van beide zijn. Zo kan emfyseem het gevolg zijn van zowel roken als een aandoening die alfa-1-AT-deficiëntie wordt genoemd. Het gebied van onderzoek naar gen-omgevingsinteracties (GxE) groeit.

Hoe werken uw genen en de omgeving op elkaar in?

Het is belangrijk te begrijpen dat uw genen meestal niet bepalend zijn voor uw gezondheid. Kleine verschillen in uw genetische opmaak betekenen dat twee mensen verschillend kunnen reageren op dezelfde blootstelling aan het milieu. Hier zijn enkele manieren waarop uw genen en uw omgeving op elkaar kunnen inwerken:

• Mutagenen – Mutagenen zijn verontreinigende stoffen in het milieu die het lichaam binnendringen en direct uw DNA-sequentie veranderen. Voorbeeld: De chemicaliën in sigarettenrook kunnen kanker veroorzaken.
• Gen-gen interacties – Gen-gen interacties treden op wanneer verontreinigende stoffen in het milieu uw DNA-sequentie niet veranderen, maar veeleer een kettingreactie veroorzaken die de werking van één gen beïnvloedt dat vervolgens de werking van een ander gen beïnvloedt. Voorbeeld: Regelmatig veel te veel alcohol drinken kan ervoor zorgen dat een specifiek gen, TACE, niet genoeg van zijn eiwit produceert. TACE proteïne wordt verondersteld het MTHFR gen te helpen voldoende van zijn proteïne te maken. Te weinig MTHFR-eiwit verandert het niveau van folaat (een ander eiwit) in ons bloed, en een laag folaatgehalte kan depressie veroorzaken.
• Transcriptiefactoren – Verontreinigende stoffen in het milieu kunnen indirect de DNA-sequentie beïnvloeden door transcriptiefactoren te veranderen, die verantwoordelijk zijn voor het op gang brengen van het proces waarbij genen worden gebruikt om eiwitten te maken die nodig zijn voor verschillende functies in het lichaam. Voorbeeld: Stress kan de hoeveelheid eiwitten veranderen die worden gemaakt door genen die betrokken zijn bij uw immuunsysteem en daarom kunt u gemakkelijker ziek worden als u gestrest bent.
• Epigenetica – De omgeving kan uw gezondheid veranderen door de eiwitten te beïnvloeden die genen aan of uit zetten. Lees verder voor meer informatie over epigenetica. Voorbeeld: de helft van de genen die familiaire of erfelijke kanker veroorzaken, wordt uitgeschakeld wanneer verontreinigende stoffen in het milieu deze eiwitten beïnvloeden. Omdat ze zijn uitgeschakeld, kunnen deze genen tumorvorming niet onderdrukken of DNA repareren.

Epigenetica

Het epigenoom is de primaire plaats van gen-omgeving-interacties en kan zowel direct als indirect door de omgeving worden veranderd. Het betekent letterlijk “bovenop of naast de genetica”, of eigenlijk factoren buiten de genetische sequentie. Epigenetische factoren (met name histonmodificatie en DNA-methylering) kunnen genen in- of uitschakelen en bepalen welke eiwitten worden getranscribeerd. Zij zijn betrokken bij veel normale cellulaire processen en epigenetische veranderingen zijn een natuurlijk onderdeel van de menselijke ontwikkeling. Sommige veranderingen kunnen echter tot ziekte leiden. Sommige van deze abnormale veranderingen kunnen leiden tot ziekten zoals:

• Kanker
• Geestelijke achterstand
• Neurologische ontwikkelingsstoornissen
• Hart- en vaatziekten
• Type-2 diabetes
• Obesitas
• Infertiliteit

Epigenetica en het milieu

Sommige milieublootstellingen en voedingsfactoren kunnen leiden tot abnormale veranderingen in epigenetische paden. Omdat epigenetische veranderingen subtiel en cumulatief zijn, is het moeilijk om het ware oorzakelijke verband tussen epigenetica en het milieu te kennen. Enkele factoren die tot epigenetische veranderingen kunnen leiden zijn –

• Zware metalen, zoals cadmium
• Vinclozolin, een veel gebruikt bestrijdingsmiddel
• Folaat- en methioninetekorten
• Sigarettenrook