Нутригеномиката или геномиката на храненето обхваща изучаването на взаимодействието между гените и храненето, като генните варианти предсказват как организмът на даден човек ще реагира на определени хранителни вещества. Взаимодействието между гените и храненето е двупосочно и може да повлияе на здравословното състояние и заболяванията на хората; подходите, които определят тези взаимодействия както на клетъчно, така и на молекулярно ниво, могат да помогнат при разработването на хранителни интервенции, персонализирани за генома на всеки човек, пише News Medical.
Генетичният план на храненето
Нутригеномиката включва използването на различни научни области, включително биохимия, физиология, хранене, геномика, протеомика, метаболомика, транскриптомика и епигеномика, за да се изследват и разберат двупосочните взаимодействия между различни гени и хранителни вещества на молекулярно ниво.
Идентифицирането на тези взаимодействия между гените и хранителните вещества може да подпомогне изготвянето на персонализирани диети, съответстващи на генотипа на всеки човек. Това осмисляне и разработване на персонализиран хранителен режим има потенциала да смекчи симптомите както на съществуващи заболявания, така и да предотврати бъдещи заболявания, особено за нетрансмисивните хронични заболявания (НХЗ), които са значителен световен проблем за общественото здраве.
Пример за взаимодействие на гените с храната може да се види при гените, отговорни за храносмилането и усвояването на въглехидратите и мазнините. Два генни полиморфизма - rs1042714 и rs1042713, свързани с гена ADRB2, който кодира β2-адренергичния рецептор, причиняват намаляване на скоростта на отделяне на въглехидрати в клетките и това впоследствие може да доведе до развитие на нарушения, включително захарен диабет тип 2, затлъстяване и метаболитен синдром.
Освен това генът, който кодира нуклеарния рецептор (гама рецептор), известен като PPARG, предизвиква пролиферация на пероксизомите; това регулира транскрипцията на различни гени, участващи в метаболизма на липидите и въглехидратите в мускулната тъкан и възпалителните процеси.
Изследователите смятат, че частта от гена PPARG, която се състои от олигонуклеотидния полиморфизъм rs1801282, повишава чувствителността към инсулин, общия холестерол, липопротеините с висока плътност, както и увеличеното оползотворяване на глюкозата, което действа като защитен механизъм както срещу затлъстяване, така и срещу захарен диабет.
Персонализирани диети
Приложението на нутригеномиката може да доведе до по-персонализиран подход както към хранителния режим, така и към здравето, като начинът на хранене играе значителна роля за здравето - от ползи, включващи превенция на заболявания, до ефективност и цялостно качество на живот.
Известно е, че хората реагират по различен начин на един и същ хранителен прием. Например, през последните 20 години се смята, че холестеролът, приеман с храната, води до промени в плазмения холестерол; това обаче може да зависи от индивида. Освен това някои разлики в отговора към хранителния холестерол зависят и от генотипа.
Персонализирането на цялостното хранене може да не е толкова просто, колкото персонализирането на приема на основни хранителни вещества, които могат да се доставят чрез хранителни добавки.Целта на персонализацията на храненето зависи от генотипа и метаболитните вариации на индивида, което изисква първо да се идентифицират респондентите и нереагиращите на персонализираните диети.
Практическите резултати от създаването на персонализирани диети могат да бъдат трудни, тъй като всеки човек има различни нужди и реакции към компонентите на диетата; тази тема се изследва активно в нутригеномиката, за да се установи коя разлика е резултат от наследствена вариация на генетичната последователност..
Предизвикателства и противоречия
Предизвикателствата пред здравето, свързани с храненето, са се развили през годините - от намиране на решения за недостига на хранителни вещества в резултат на неправилен избор на храни до справяне с калорийния дисбаланс, причинен от лошото хранене. Това е променило загрижеността на потребителите за храните от силни опасения, свързани с безопасността към опасения за дългосрочно влошаване на здравето.
Постигането на индивидуални хранителни режими и лично здраве ще изисква персонализиране на целия хранителен режим, а не само на случайните храни, което означава, че хранителните нужди ще трябва да бъдат интегрирани във всички консумирани храни.
Този подход на разработване на цялостни хранителни режими, които съдържат всички ястия и храни за всеки ден, за да отговорят на хранителните нужди на човека, може да има като неблагоприятна последица унищожаването на традиционната радост, която хората изпитват от разнообразието на свободния пазар на храни. Следователно това може да не е устойчив подход за всеки човек.
Въпреки това подходите, които съчетават възможността за съобразяване с хранителните нужди, като същевременно позволяват личен избор, могат да бъдат по-приемливи. Освен това разработването на диети, които се основават на метаболитни фактори, ефективност и когнитивни изисквания, може да бъде първата стъпка към подпомагане на тези, които избират да се хранят по-здравословно, с хранителни продукти и с ястия, приготвени със специални устройства, които вече съществуват на пазара, за да отговорят на потребителското търсене.
Етичните съображения, свързани с персонализираните диети, водени от нутригеномиката, която включва генетични тестове с цел получаване на хранителни съвети, включват липсата на познания за рисковете, тъй като може да е трудно да се избегнат неизвестни рискове. Принципът на предпазливостта гласи, че трябва да се проявява повишено внимание и да се избягват действия, когато рисковете не могат да се предвидят, а персонализирането на диети въз основа на генотипове не е нещо, за което може да се твърди, че е абсолютно безопасно или без риск.
От изследвания към реалност
Едно от първите проучвания на диетичната интервенция включва използването на протеомична технология с цел идентифициране на биомаркери, които показват отговора на мононуклеарните клетки от периферната кръв (PBMCs) към диетичен изофлавонов екстракт при жени в постменопауза.
Протеомиката в PBMCs е използвана за идентифициране на взаимодействията протеом-диета по време на постпрандиалното състояние след различни видове хранене, което показва как някои ястия увеличават или намаляват протеините, които реагират на оксидативен стрес и увреждане на ДНК. Това може да демонстрира ефекта от използването на подходи за регулиране на храненето с цел по-благоприятни резултати при лица със здравословни състояния.
С различни изследвания, включително и с използване на метаболомика, поради това, че метаболитите са продукти на хранителния прием и метаболизма, тези аналитични инструменти могат да оценят биохимичните и физиологичните пътища на свързаните с хранителния прием или заболяването метаболитни биомаркери.
Интересно е, че хората със затлъстяване или диабет тип 2 имат специфични метаболомни характеристики, зависещи от липидните видове и аминокиселините, и идентифицирането им може да подпомогне персонализирането на диета, която се състои от храни с нисък гликемичен индекс, за разлика от храни с висок гликемичен индекс, за по-благоприятни здравни резултати.
Като цяло нутригеномиката в здравеопазването може да бъде иновативен подход за превантивна медицина и може да помогне за по-доброто управление на хронични заболявания, включително диабет тип 2 и затлъстяване.
