Nutrigenetyka i nutrigenomika są coraz prężniej rozwijającymi się nowoczesnymi dziedzinami nauki. Zarówno jedna jak i druga dotyczy żywienia oraz genów. Dzięki ich znajomości istnieje możliwość doboru indywidualnych zaleceń dietetycznych. Dlaczego? Ponieważ każdy z nas jest różny i na każdego poszczególne składniki pożywienia oddziałują w inny sposób. Można więc, śmiało stwierdzić, że te młode, dynamicznie rozwijające się dziedziny nauki stanowią przyszłość żywienia.
NUTRIGENOMIKA – CO TO TAKIEGO?
Nutrigenomika to dyscyplina, powstała stosunkowo niedawno, wskutek dynamicznego rozwoju powstałej w wieku XXI nauki zajmującej się analizą genomu (czyli – materiału genetycznego podstawowego, haploidalnego zespołu chromosomów) organizmów – genomiki. Jest to nauka interdyscyplinarna – skupia w sobie nie tylko genomikę, ale także inne dziedziny nauki jak m.in. bioinformatykę, genetykę, farmakogenimikę, żywienie molekularne, biologię molekularną, a dodatkowo medycynę molekularną. Czym zajmuje się nutrigenomika? Otóż, krótko mówiąc, bada ona wpływ składników diety (tzw. nutrientów) na ekspresję genów, identyfikując przy tym mechanizmy decydujące, w jaki sposób żywność i żywienie człowieka wpływa na stan zdrowia. Nauka ta dodatkowo poszukuje związków pomiędzy dietą a genetycznymi predyspozycjami do chorób cywilizacyjnych, w tym m.in.: chorób nowotworowych, układu krążenia czy metabolicznych. Badania nutrigenomiczne są już ogólnodostępne – każdy może sprawdzić jaki ma swój „profil żywieniowy”, a dzięki temu można skutecznie leczyć oraz zapobiec rozwojowi wielu chorób.
NUTRIGENETYKA – CZYM Z KOLEI JEST TA DZIEDZINA NAUKI?
Nutrigenetyka jest także interdyscyplinarnym działem nauki, który również powstał dopiero kilka lat temu. Czym z kolei zajmuje się nutrigenomika? W skrócie: bada i analizuje uwarunkowane genetycznie różnice w odpowiedzi metabolicznej na poszczególne składniki diety. A dokładniej mówiąc, jej celem podstawowym jest analiza różnic genetycznych istniejących pomiędzy osobnikami, a także grupami etnicznymi, które mogą decydować o różny działaniu składników diety na ich genomy oraz na grupy cech określających wygląd oraz funkcjonowanie organizmu, czyli fenotyp. Dzięki badaniom w tej dziedzinie możliwe jest rekomendowanie diety odpowiedniej dla ludzi lub całych grup (populacji) posiadających określone zestawy genów, odpowiedzialnych za cechy fizjologiczne i biochemiczne tych osobników. Możliwe jest to dzięki identyfikacji polimorfizmów pojedynczego nukleotydu (SNP) oraz alleli (allel – jedna z wersji genu), odpowiedzialnych za zróżnicowanie odpowiedzi lub reakcji organizmów na bioaktywne składniki diety.
Szczegółowy obszar badań nutrigenomiki, zdefiniowany przez Centrum Doskonałości Genomiki Żywieniowej na Uniwersytecie Stanu Kalifornia w Davis obejmuje:
- Po pierwsze: rodzaje diety – zbadano, iż u niektórych osób rodzaj diety (w pewnych warunkach), stanowi czynnik, który zwiększa ryzyko rozwoju chorób,
- Po drugie: związki chemiczne powszechne w diecie, działające bezpośrednio bądź pośrednio na genom – wpływa to na zmianę struktury chromatyny lub ekspresji genu,
- Po trzecie, nutrigenomika bada równowagę pomiędzy stanem fizjologicznym i patologicznym, która zależy głównie od indywidualnych uwarunkowań genetycznych, ale też od składników diety,
- Po czwarte: geny, których ekspresja podlega regulacji przez składniki diety, zwłaszcza w procesie powstawania i rozwoju chorób przewlekłych.
- Po piąte: nutrigenomika wykorzystuje wiedzę na temat genotypu (genotyp – zespół wszystkich genów, który determinuje właściwości dziedziczne danego organizmu) pacjenta, jego zapotrzebowania na określone bioaktywne składniki diety oraz jego nawyków żywieniowych w celu zapobiegania, łagodzenia lub leczenia chorób przewlekłych.
PRZYKŁADOWA RÓŻNICA W PODEJŚCIU NAUKI O ŻYWIENIU A NUTRIGENOMIKI, NA PODSTAWIE WITAMINY A
Nauka o żywieniu podaje, że witamina A reguluje m.in.:
- proces wzrostu u dzieci i młodzieży,
- procesy odbierania bodźców wzrokowych,
- wzrost i funkcjonowanie komórek nabłonka i skóry.
Natomiast nutrigenomika, biorąc pod uwagę tą samą witaminę A, opiera się na poznaniu molekularnych mechanizmów działania tej witaminy, przykładowo:
- Zbadaniu syntezy kwasu alla-trans retinowego – ATRA, aktywacja specyficznych dla kwasu retinowego receptorów jądrowych działających, jako czynniki transkrypcyjne oraz regulacji transkrypcji kilkuset genów,
- Analizie genów regulowanych przez receptory RXR lub RAR biorących udział w metabolizmie kwasu retinowego. A dodatkowo zbadanie wpływu polimorfizmu pojedynczych nukleotydów na aktywność receptorów kwasu retinowego.
Źródła:
- Koziołkiewicz M., Koncepcje nutrigenomiki, Biotechnologia 4 (87), 9-34, 2009
- Adamska E., Ostrowska L., Nutrigenetyka i nutrigenomika a leczenie otyłości i chorób towarzyszących, Forum Zaburzeń Metabolicznych 2010, tom 1, nr 3, 156-167