Konten terkait
- Bagaimana Depresi Seorang Ibu Tampak dalam DNA Bayinya
DNA adalah bahan genetik yang menjadikan kita siapa kita, menentukan karakteristik fisik kita dan bahkan membantu membentuk kepribadian kita. Ada banyak penyakit yang memiliki komponen herediter yang kuat — Alzheimer, Huntington's Disease, kanker, dan lain-lain — dan risiko menderita penyakit itu diturunkan dari orang tua kita melalui DNA kita.
Tetapi kami menemukan bahwa DNA kami tidak selalu terbuat dari batu. Sekarang, tim peneliti dari Universitas Northwestern yang dipimpin oleh profesor antropologi Thom McDade telah menunjukkan bahwa DNA juga dapat dimodifikasi oleh lingkungan Anda selama masa kanak-kanak. Terlebih lagi, penulis menyimpulkan dalam jurnal Proceedings of National Academy of Sciences, modifikasi tersebut dapat mempengaruhi bagaimana atau kapan Anda mengembangkan penyakit tertentu selama masa dewasa.
Investigasi mereka mengikuti lebih dari 500 anak di Filipina dan menemukan bahwa situasi masa kanak-kanak tertentu dapat membuat modifikasi pada gen yang terkait dengan peradangan, yang memengaruhi seberapa rentan kita untuk menderita penyakit tertentu. Secara khusus, faktor-faktor ini termasuk status sosial ekonomi, tidak adanya orang tua yang berkepanjangan, lamanya menyusui, kelahiran selama musim kemarau, dan paparan mikroba pada masa bayi.
Tapi apa sebenarnya arti dari temuan itu?
DNA, pada dasarnya, adalah teks yang sangat panjang yang terdiri dari alfabet 4 huruf yang digunakan sel kita sebagai buku petunjuk untuk membuat protein. Urutan penyusunan huruf (urutan DNA) mendefinisikan gen yang dimiliki seseorang, yang tetap sama di seluruh tubuh orang tersebut. Meskipun demikian, hanya beberapa gen (atau kalimat dalam teks DNA) yang diperlukan untuk setiap jenis sel untuk berfungsi.
Jika gen adalah kalimat dalam teks DNA, tanda epigenetik seperti highlighters berwarna berbeda yang menunjukkan gen mana yang harus diekspresikan oleh sel (yang penting, mereka tidak mengubah urutan DNA). Yang paling penting dari tanda-tanda ini adalah metilasi, atau penambahan gugus metil ke molekul DNA, yang mempromosikan atau menghambat ekspresi protein tertentu tergantung pada gen mana dan di mana pada gen itu terletak.
“Kita bisa memiliki gen di tubuh kita yang mungkin mengarah pada beberapa hasil buruk atau hasil kesehatan yang buruk, tetapi jika gen-gen itu diam, jika mereka dimatikan karena proses epigenetik, itu bisa menjadi hal yang baik, ” jelas McDade, kepala sekolah penulis studi PNAS .
McDade menambahkan bahwa, sebagian besar, sekali gen dimetilasi, ia tetap dimetilasi secara permanen. Meskipun tidak begitu jelas bagaimana lingkungan masa kecil seseorang menyebabkan metilasi dari beberapa gen, adalah mungkin untuk menyelidiki efeknya.
Bagaimana lingkungan memengaruhi kesehatan
Peradangan — reaksi tubuh terhadap infeksi dan luka — memainkan peran sentral dalam kesehatan manusia. Ini adalah pemain penting dalam banyak penyakit fatal yang berkaitan dengan usia tua, seperti diabetes, penyakit kardiovaskular, dan demensia. Terlebih lagi, ada bukti yang meningkat bahwa tingkat peradangan selama kehamilan dapat memengaruhi berat bayi, atau memengaruhi apakah bayi dilahirkan secara prematur.
Tubuh harus dapat melakukan respons peradangan terhadap berbagai ancaman dan tingkat ancaman. McDade membandingkan pekerjaan peradangan dengan pekerjaan petugas pemadam kebakaran.
Mari kita asumsikan api adalah infeksi atau cedera dan pemadam kebakaran adalah respons peradangan. Anda ingin pemadam kebakaran datang secepat mungkin dan menggunakan sedikit air untuk memadamkan api, dan kemudian Anda ingin mereka pergi. Anda tidak ingin mereka datang ke rumah Anda dengan lebih banyak petugas pemadam kebakaran daripada yang dibutuhkan dan menyemprot semuanya untuk memadamkan api kecil; Anda juga tidak ingin mereka muncul ke api besar hanya dengan seember air. Pikirkan potensi kerusakan pada kedua skenario.
Para peneliti fokus pada fungsi tubuh ini karena dua alasan. Pertama, penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa lingkungan masa kanak-kanak dapat menyebabkan regulasi peradangan yang tidak tepat selama masa dewasa. Kedua, mereka memiliki akses ke data seumur hidup yang benar-benar berharga dari kohort bayi di Filipina yang bisa mereka gali untuk data metilasi dan peradangan.
Kohort ini terdiri lebih dari 3.000 wanita hamil yang direkrut di Filipina pada tahun 1983. Wanita-wanita ini berasal dari semua lapisan masyarakat yang berbeda: Mereka berbeda dalam akses ke air bersih atau atap di atas kepala mereka, apakah mereka tinggal di daerah perkotaan atau pedesaan, dan apakah mereka sering kontak dengan hewan. Dari data tersebut, mereka mengamati lebih dari 500 wanita tersebut untuk mengetahui apakah lingkungan anak mereka tumbuh menyebabkan modifikasi epigenetik pada DNA mereka — dan kemudian pada perubahan protein inflamasi dalam darah mereka di masa dewasa.
Begitu anak-anak mereka lahir, para penyelidik melacak mereka dan lingkungan yang mereka hadapi sepanjang hidup mereka. Begitu mereka berusia 21 tahun, para peneliti mengambil sampel darah yang mereka gunakan untuk mengukur metilasi DNA di seluruh genom mereka, serta protein terkait peradangan yang sebelumnya dikaitkan dengan penyakit kardiovaskular dan penyakit terkait penuaan lainnya.
Para penulis menentukan bahwa lingkungan masa kanak-kanak remaja ini mempengaruhi tingkat protein terkait peradangan (biomarker) dalam darah mereka selama masa dewasa, kemungkinan sebagai akibat dari metilasi beberapa gen yang berhubungan dengan peradangan mereka. Disregulasi protein ini dapat memengaruhi kesehatan dan risiko penyakit.
Lingkungan nutrisi, mikroba, psikologis dan sosial yang anak-anak terpapar tumbuh sangat penting untuk fisiologi dan kesehatan mereka di kemudian hari, kata McDade. Mengenai efek dari lingkungan masa kanak-kanak tertentu, ia menunjuk menyusui yang lama, paparan mikroba, dan banyak aset keluarga yang mengarah pada pengaturan protein inflamasi yang lebih baik.
Pada gilirannya, ketidakhadiran orangtua yang berkepanjangan, kurangnya paparan mikroba, dan kurangnya aset keluarga merupakan prediksi terjadinya disregulasi protein inflamasi yang lebih tinggi.
Ini bukan pertama kalinya penelitian menunjukkan bahwa lingkungan anak yang sedang tumbuh dapat membantu menentukan kesehatannya di masa depan. Ini bahkan bukan pertama kalinya para ilmuwan menghubungkan lingkungan dengan metilasi DNA dan metilasi dengan kesehatan (studi ini telah dilakukan pada tikus). Namun, ini adalah salah satu investigasi pertama dan paling lengkap yang menunjukkan bahwa modifikasi epigenetik yang dibuat oleh lingkungan memiliki efek jangka panjang pada kesehatan manusia.
