חוקרים מצאו שנשים שצורכות יותר מזונות מעובדים מפגינות הבדלים נרחבים במתילציה של DNA, מה שמצביע על שינויים ביולוגיים מוקדמים שעשויים להסביר כיצד תזונה מותירה חותם מולקולרי על הבריאות.
דוח קצר: צריכה גבוהה של מזונות מעובדים במיוחד קשורה להבדלים במתילציה של DNA בכל הגנום בנשים: מחקר פיילוט. קרדיט תמונה: Rimma Bondarenko / Shutterstock
בדיווח קצר לאחרונה בכתב העת חומרים מזיניםחוקרים חקרו כיצד צריכת מזונות מעובדים במיוחד (UPFsמשפיע על ויסות אפיגנטי, במיוחד בלייקוציטים בדם היקפי של נשים, באמצעות תהליך הנקרא חומצה דאוקסיריבונוקלאית (DNA) מתילציה.
הם גילו שנשים שצרכו יותר UPFs הראה 80 אזורים בעלי מתיל דיפרנציאלי (DMRs) ב-p<0.05 נומינלי (לא מתוקן עבור בדיקות מרובות) בהשוואה לאלו שצרכו פחות. ברוב המקרים, DNA פעילות המתילציה הופחתה (היפומתילציה). מכיוון שתהליך זה חיוני לתפקודים ביולוגיים רבים, תוצאות מחקר אלו מצביעות על קשר אפיגנטי פוטנציאלי ביניהם UPF צריכה ותוצאות בריאותיות, אם כי לא ניתן להסיק סיבתיות.
מה מגדיר מזונות מעובדים במיוחד
על פי מערכת NOVA, UPFs כוללים ארוחות מוכנות, חטיפים ארוזים ומשקאות קלים. מזונות אלו מעובדים מאוד ומכילים חומרים משמרים, חומרי טעם וריח, צבעים ותוספים. הם נועדו להיות נוחים, טעימים, ובעלי חיי מדף ארוכים.
צריכה עולמית גוברת וסיכוני בריאות נלווים
העלייה העולמית ב UPF הצריכה מקבילה לעלייה בהשמנה ובמחלות כרוניות, עם UPFs תורם כעת עד מחצית מסך צריכת הקלוריות במדינות בעלות הכנסה גבוהה. לעתים קרובות הם עתירי אנרגיה, דלים בחומרים מזינים חיוניים, ומכילים רמות גבוהות של שומנים, סוכר ומלח לא בריאים.
מעבר לפרופיל התזונתי הירוד שלהם, UPFs עלול להזיק לבריאות גם בגלל גורמים שאינם תזונתיים כמו שינוי במבנה המזון, מזהמים ותוספים. צריכה גבוהה נקשרה לבריאות הנפש ולמצבים קרדיווסקולריים, עלייה במשקל, הפרעות מטבוליות, ואפילו הזדקנות ביולוגית מואצת.
מנגנונים אפיגנטיים המקשרים בין תזונה ומחלות
המנגנונים הביולוגיים מאחורי האסוציאציות הללו אינם מובנים במלואם. הסבר מבטיח אחד הוא שינוי אפיגנטי, במיוחד DNA מתילציה, שיכולה להשפיע על האופן שבו גנים באים לידי ביטוי בתגובה לגורמים סביבתיים, כגון תזונה.
עיצוב לימודים ובחירת משתתפים
חוקרים ערכו מחקר פיילוט חקרני בחתך שכלל 30 נשים בין 20 ל-40 שנים, עם אינדקס מסת גוף (BMI) בין 18.5 ל-39.9 ק"ג/מ"ר, שגויס מפרויקט קודם.
המשתתפים לא נכללו אם היו להם מצבים או התנהגויות המשפיעות על חילוף החומרים, כגון פעילות גופנית יתר, אמנוריאה, מחלות זיהומיות, סרטן, הנקה או שימוש בתרופות שעלולים להשפיע על משקל או התנהגות אכילה, כמו גם הפרעות אכילה, מחלות כרוניות, הריון, עישון או תלות בסמים. המחקר קיבל אישור אתי, וכל המשתתפים סיפקו הסכמה בכתב.
הערכה תזונתית וסיווג של UPFs
הצריכה התזונתית הוערכה באמצעות רישומי מזון של שלושה ימים (שני ימי חול ויום סוף שבוע אחד). מזונות סווגו לפי סיווג NOVA, ושיעור האנרגיה הכוללת UPFs היה מחושב. הצריכה הרגילה נאמדה באמצעות שיטת מקורות מרובים (MSM) כדי להפחית את השונות היומיומית.
המשתתפים חולקו לשלשים על סמך UPF הצריכה, ואלו בשלישים הנמוכים והגבוהים ביותר נכללו בניתוח האפיגנטי. כמו כן נרשמו מדידות אנתרופומטריות, הרכב גוף וסמנים ביוכימיים.
ניתוח מתילציה של DNA והערכה סטטיסטית
DNA הוצא מלוקוציטים בדם ההיקפי של המשתתפים. לכל הגנום DNA פרופיל מתילציה נערך באמצעות רצף הדור הבא (NGS) אחרי DNA העשרה והמרת ביסולפיט. הנתונים עובדו עם כלי ביואינפורמטיקה, וזוהו אזורים בעלי מתיל דיפרנציאלי.
מבחנים סטטיסטיים (t-test או Mann-Whitney U) שימשו להשוואת משתנים בין קבוצות, ומתאמים בין אזורים מתילטים הוערכו באמצעות מבחן פירסון. אזורים המציגים יותר מפי ארבעה הבדלי מתילציה הודגשו להדמיה באמצעות מפות חום.
ממצאים מרכזיים והשלכות ביולוגיות
המשתתפים קובצו לפי צריכתם של UPFs. הנמוך-UPF הקבוצה צרכה בממוצע 14% מסך האנרגיה UPFsבעוד הגבוה-UPF הקבוצה צרכה 45%. מתוך 20 DNA דגימות נותחו, חמש לא נכללו עקב איכות רצף ירודה, מה שהותיר 15 דגימות תקפות (7 נמוך-UPF ושמונה גבוה-UPF המשתתפים).
לנשים היה גיל חציוני של 31 שנים וממוצע BMI של 24.7 ק"ג/מ"ר, ללא הבדלים משמעותיים בהרכב הגוף או במדידות אנתרופומטריות בין שתי הקבוצות.
בדיקות ביוכימיות הראו באופן בלתי צפוי כמות גדולה יותר של ליפופרוטאין בצפיפות נמוכה (LDL), וליפופרוטאינים לא בצפיפות גבוהה (HDL) רמות כולסטרול ברמות הנמוכותUPF קְבוּצָה. ממצא זה מתיישב עם מחקרים קודמים, כולל זה של Dicken et al. (2025), מה שמצביע על כך לטווח קצר UPF ייתכן שצריכה לא תמיד מעלה את שומני הדם, מה שמדגיש את המורכבות של יחסי UPF-שומנים. השוואות דיאטה גילו שה-UPF הקבוצה צרכה יותר מזונות לא מעובדים, חלבון ושומנים רב בלתי רוויים.
לכל הגנום DNA ניתוח מתילציה זיהה 80 אזורים בעלי מתילציה דיפרנציאלית (DMRs), הממוקם בעיקר באזורי מקדם גנים.
לאחר סינון עבור אזורים עם הבדלים גדולים מפי ארבעה, שבעה אזורים, RNA5S7, RNA5S9, RNA5S13, LINC00396, FOXP1-AS1, LOC124902961 ו-REPIN1-AS1, הראו את ההבדלים הגדולים ביותר במתילציה. אזורים אלה הודגשו לצורך הדמיה במקום להיחשב לאתרים בעלי משמעות סטטיסטית בלבד.
רוֹב DMRs היו hypomethylated בUPF קבוצה, המציין כי גבוה יותר UPF צריכה קשורה עם נמוך יותר DNA רמות מתילציה על פני מספר אזורים גנומיים.
מסקנות המחקר וכיווני מחקר עתידיים
מחקר פיילוט זה היה הראשון שהשתמש בו NGS להעריך את הגנום כולו DNA שינויים במתילציה הקשורים ל UPF צְרִיכָה. התוצאות חשפו 80 אזורים עם מתילציה דיפרנציאלית, בעיקר hypomethylated בנשים עם גבוה UPF הַכנָסָה.
כמה מהגנים המושפעים ביותר, כגון FOXP1-AS1 ו-REPIN1-AS1, מעורבים בוויסות מטבולי ובמסלולים הקשורים לסרטן, מה שמצביע על קשרים ביולוגיים אפשריים בין UPF צריכה והשפעות בריאותיות שליליות.
יתרונות מרכזיים כוללים שימוש ברזולוציה גבוהה NGS גישה, ניתוח חסר פניות גנום רחב והערכה תזונתית מדויקת באמצעות רישומי מזון של שלושה ימים.
עם זאת, גודל המדגם הקטן הגביל את הכוח הסטטיסטי, ועיצוב החתך מונע פרשנות סיבתית. ערכי P היו נומינליים, לא מותאמים להשוואות מרובות, ומשקפים ניתוח חקרני במדגם קטן, מה שמגדיל את האפשרות לתוצאות חיוביות שגויות. DNA דפוסי מתילציה הוערכו בדם, שאולי לא משקפים מתילציה ברקמות אחרות, ונתוני מיקרו-נוטריינטים היו חסרים. התאמת מבלבלים (עבור גורמים כגון BMI או גיל) לא היה אפשרי בשל גודל המדגם המוגבל.
למרות מגבלות אלו, המחקר מצביע על כך UPF צריכה עשויה להשפיע על ויסות גנים באמצעות שינויים אפיגנטיים, המייצגים צעד יוצר השערות שמצדיק שכפול בקבוצות אורכיות גדולות יותר.
