Избыток фолиевой кислоты мешает исправлять мутации в ДНК
Если родители съедают слишком много фолата, у их детей появляется слишком много мутаций.
Фолиевая кислота, или фолат, или витамин В9, необходима для синтеза нуклеиновых кислот — без неё не получатся азотистые основания, те самые генетические буквы, которые образуют последовательность ДНК и РНК. Естественно, недостаток фолата чреват серьёзными последствиями. Особенно сильно эти последствия могут сказаться, если недостаток фолиевой кислоты случится во время беременности: у развивающегося эмбриона возникнут патологии развития, в первую очередь в нервной системе и в сердце. Во многих странах сейчас есть государственные программы по обогащению фолатом пищевых продуктов. Зная о том, как фолат необходим, многие по своей инициативе начинают принимать его в том или ином виде, полагая, что даже если его окажется слишком много, ничего плохого всё равно не случится.
Однако избыток фолата далеко не безобиден. Есть данные, что в случае, когда фолиевой кислоты слишком много, организм ждут такие же неприятности, как и тогда, когда её мало. Об этом говорят результаты экспериментов с животными и данные клинических наблюдений; об одном из таких исследований мы писали два года назад. Однако, как сообщают в недавнем письме в Cell Discovery сотрудники Медицинского колледжа Бейлора, подобных работ пока что маловато. Соответственно, мы мало знаем о том, какой механизм тут работает — то есть как именно избыток фолата вредит клеткам.
Исследователи попытались хотя бы отчасти исправить ситуацию. В опытах с мышами они сажали грызунов на три разные диеты: в одном случае фолата в еде было мало по сравнению с тем, сколько обычно нужно мыши, в другом его было в самый раз, а в третьем случае фолата было уже слишком много. На каждой диете мышей держали несколько месяцев. Потом животные спаривались с партнёрами, которые поглощали нормальное количество фолата. ДНК потомства сравнивали с родительской ДНК, чтобы посмотреть, не появилось ли у детей каких-то мутаций, которых не было у родителей.
Вообще говоря, подобные мутации появляются и так. В половых клетках отца и матери возникают какие-то генетические дефекты, которых нет в клетках других органов, да и сам эмбрион может обзавестись оригинальными мутациями. Но у потомства, у которого один из родителей получал слишком мало фолата, таких мутаций появлялось вдвое больше. А у потомства, у которого один из родителей получал слишком много фолата, таких мутаций было больше в 1,8 раза. То есть и недостаток, и избыток фолиевой кислоты приводил к тому, что в ДНК появлялось больше дефектов.
У всех клеток есть целый набор инструментов, предназначенных для ремонта (репарации) ДНК. Но эти инструменты закодированы в той же самой ДНК. Кодирующие их гены могут работать более активно или менее активно. Если гены репарации малоактивны, то ремонтных белков будет не хватать. Избыток фолата сказывается как раз на активности генов репарации. Фолат нужен не только для синтеза азотистых оснований, он участвует и в других клеточных процессах. Исследователи обнаружили, что при избытке фолиевой кислоты на ДНК генов репарации появляется много метильных меток. Это один из общих механизмов регуляции генетической активности, и обычно метилирование ДНК означает, что здесь она неактивна. Молекулярные машины, которые считывают генетическую информацию, обходят метилированные участки стороной.
Иными словами, при избытке фолиевой кислоты начинают хуже работать механизмы ремонта ДНК, потому и количество мутаций подскакивает. Подробности ещё предстоит выяснить: нужно понять, когда именно избыток фолата действует так, как он действует, как именно он стимулирует ДНК-метилирующие ферменты, и т. д. Впрочем, и без таких подробностей новые данные говорят нам лишний раз о том, что даже с очень полезными веществами нужно знать меру.
