Metilacija je pojam koji se sve češće spominje, no rijetki posve razumiju o čemu je točno riječ. Ukratko, u biološkim organizmima, metilacija označava prijenos metilne skupine na određenu molekulu, poput aminokiselina, proteina ili DNA, posredstvom enzima. Proces metilacije odvija se neprestano u svakoj stanici našeg tijela i doprinosi detoksikaciji, imunosnoj funkciji i kontroli upale, regulaciji genske ekspresije, proizvodnji neutrotransmitera, metabolizmu hormona itd. Okolišni čimbenici poput prehrane i stresa te izloženosti kemikalijama mogu utjecati na proces metilacije inhibitorno ili poticajno.
Kada govorimo o metilaciji, važni prehrambeni kofaktori koji sudjeluju u ovom procesu su B vitamini – B2, B3, B6, B9, B12, ali i metionin, betain, kolin i S-adenozilmetionin (SAM).
Nedostaje li u tijelu neki od ovih važnih faktora to se može negativno odraziti na sam proces metilacije, a time i na zdravlje.
Dodatno, i određene genetske varijante gena koji su uključeni u procese metilacije mogu rezultirati suboptimalnom metilacijom. Zanimljivo, ovakvi neadekvatni procei mogu doprinijeti razvoju različitih kroničnih stanja i bolesti, poput kardiovaskularnih bolesti, neurodegeneracije, alergija, zloćudnih bolesti, ali i problema s plodnošću i anksioznosti.
Metilacija je ključan stanični proces
Vrlo važan stanični put je onaj koji uključuje metilaciju molekula folata i metionina. U ciklusu folata, metilne skupine se prenose na homocistein kako bi se formirao metionin, proces kataliziran enzimima ovisnim o vitaminu B12. Metionin tada ulazi u tzv. metioninski ciklus, što rezultira stvaranjem SAM-a, univerzalnog donora metilne skupine kritičnog za brojne stanične reakcije. Kako bismo optimizirali taj proces, važno je konzumirati folate iz namirnica poput zelenog lisnatog povrća, citrusa i mahunarki, ali i ostale B vitamine, cink, magnezij i kolin. Drugim riječima, itekako je bitno da je naša prehrana raznolika i da osigurava dovoljno ovih važnih nutrijenata.
Drugi vrlo važan primjer metilacije je transsulfuracijski put, koji je odgovoran za metaboliziranje homocisteina i stvaranje cisteina. Ovaj proces ne samo da doprinosi sintezi proteina, već i utječe na staničnu redoks ravnotežu zbog uloge kao prekursora za glutation. Naime, glutation je snažan antioksidans u našem organizmu koji nas štiti od slobdodnih radikala koje oštećuju stanice i DNA, a nastaju ne samo kad smo izloženu cigaretnom dimu i UV zračenju, već su i normalan ko-produkt staničnog metabolizma. Dodatno, glutation podržava stanice imunosnog sustava u njihovim obrambenim ulogama, reciklira druge antioksidanse (vitamin C i E) kako bi se mogli ponovo koristiti i dr.
Podršku glutationu može dati suplementacija njegovim prekursorom N-acetilcisteinom (NAC) te alfa-lipoičnom kiselinom. No, podaci iz istraživanja nisu konzistentni u kojim sve stanjima i u kojim količinama ti suplementi podižu razine glutationa, stoga je prije primjene važno se savjetovati sa stručnom osobom.
Važnost genetskih varijanti u putevima metilacije
Danas je dobro poznato kako određene genetske varijante gena koji sudjeluju u metilaciji mogu imati brojne posljedice za zdravlje.
Možda i najpoznatiji gen čija je analiza određenih mutacija već dugo u kliničkoj praksi jest MTHFR (metilentetrahidrafolat-reduktaza). MTHFR gen je odgovoran za sintezu enzima MTHFR koji pretvara folnu kiselinu u njezin aktivni oblik. Postoje brojne mutacije ovog gena, no dvije najznačajnije (C677T i A1298C) rezultiraju s i do 70% slabijom mogućnošću stvaranja aktivnog oblika folne kiseline. Posljedice su brojne, od problema sa začećem i rizikom od defekata neuralne cijevi u trudnoći, do povišenog rizika od kardiovaskularnih bolesti i tromboza. Suplementacija folnom kiselinom u ovom slučaju je adekvatno rješenje samo ako se radi o aktivnom obliku folne kiseline, odnosno 5-metiltetrahidrofolatu (5-MTHF).
Drugi primjer je određena varijanta gena (polimorfizam) za CBS (cistation beta-sintaza) enzim , zbog koje se homocistein neadekvatno reciklira natrag u metionin nakupljajući se u organizmu. Homocistein je prepoznat kao biomarker koji ukazuje na povišen rizik od dijabetesa tipa 2, kardiovaskularnih bolesti i srčane ishemije, te određenih neuroloških bolesti. Dodatno se u organizmu nakupljaju amonijak i sulfiti, zbog čega je kod osoba s polimorfizmom ovog gena važno ograničiti namirnice bogate sumporom primjerice gljiva, češnjaka i luka, kao i unos proteina životinjskog porijekla.
Utjecaj prehrambenih komponenti na metilaciju
Razumijevanje načina na koji prehrambene komponente i dodaci utječu na puteve metilacije ključno je za održavanje optimalnog zdravlja.
Dok uravnotežena prehrana bogata folatom, metioninom i kofaktorima podržava pravilnu metilaciju, pretjerana dopuna bez odgovarajućeg vodstva može imati neželjene posljedice.
Primjerice, u gore navedenom primjeru gena CBS, određenim osobama važno je smanjiti unos hrane bogate sumporom (kupusnjače – npr. brokula, cvjetača), no zdravlje većine će profitirati od povećane konzumacije tih namirnica jer osiguravaju sumpor za sintezu cisteina i mogu poboljšati antioksidacijsku obranu povećanjem razine glutationa.
Još jedan primjer važnosti raznolike prehrane i adekvatnog unosa mikronutrijenata jest mutacija u genu BHMT (betain-homocistein S-metiltransferaza) koja rezultira nisko efektivnom konverzijom homocisteina u metionin. Dobra je vijest da ovom procesu možemo dati podršku povišenim unosom kofaktora, konkretno cinka kojeg u većoj količini nalazimo u mesu i plodovima mora te; betaina iz kvinoje i cikle te kolina iz jaja.
Kolin je vrlo zanimljiv i važan nutrijent koji ima brojne uloge u organizmu, a jedna od njih jest da je ključan za različite metilacijske procese. Određene skupine u populaciji poput trudnica i dojilja te vegetarijanaca i vegana su pod povećanim rizikom od nedostatka kolina, što zbog povećane potrebe organizma, a što zbog nedovoljnog unosa. Osim jaja, namirnice bogate kolinom su goveđa jetrica, riba, piletina, soja i prokulice.
Zaključak
Čimbenici okoliša, posebice prehrana i dodaci prehrani, mogu značajno utjecati na procese metilacije, uključujući ciklus folata i metionina, kao i put transsulfuracije. Ti su putovi usko međusobno povezani, a njihova disregulacija povezana je s raznim bolestima, poput kardiovaskularnih stanja i defekata neuralne cijevi u trudnoći. Zbog toga je vrlo važno održavati odgovarajući unos vitamina, minerala i drugih kofaktora metilacije. Za to je vrlo često potreban individualan pristup koji uključuje savjetovanje sa stručnjakom, analizu biomarkera poput homocisteina, kolina, omjera SAM/SAH i dr. te analize polimorfizama gena (MTHFR, COMT, CBS i dr.).
Autor: Dr.sc. Irena Abramović
Tekst napisan u suradnji sa Sandrom Krstev Barać, mag.nutr. ,IFMCP