Гени та харчування
Як інгредієнти їжі взаємодіють з генами і як вони впливають на наш метаболізм? Нутрігенетика намагається відповісти на це, ще молодий напрямок досліджень.
Нутрігенетика створює місток між генетикою та наукою про харчування. Більш довгострокова мета - запропонувати спеціальні харчові рекомендації за допомогою генних тестів. Однак інтерпретація даних тестів і складні взаємозв'язки в метаболізмі є проблематичними. Лише 0,3 відсотка генетичного матеріалу різняться між людьми. Але саме ця частка визначає, серед іншого, те, як наш метаболізм знову поглинає і розщеплює їжу. Тому наскільки добре чи погано працює використання поживних речовин - це питання варіації генів. Особливо заслуговує на увагу варіація однієї пари основ - однонуклеотидного поліморфізму (однонуклеотидний поліморфізм, SNP). На відміну від мутацій, SNP можуть успадковуватися і можуть закріпитися в генофонді популяції.
Наприклад, у Північній Європі толерантність до лактози, тобто здатність переносити лактозу, розвинулася в результаті поліморфізму одного нуклеотиду. Спочатку не передбачалося, що дорослі ссавці п’ють молоко. Зрештою, 15 відсотків європейців досі не переносять лактозу. З ними ген виробництва лактази, ферменту, що розщеплює молочний цукор на глюкозу та галактозу, вже не зчитується після дитинства. Поліморфізм одного нуклеотиду в генах, пов’язаних із ожирінням, збільшував ризик дитячого ожиріння та метаболічних розладів у китайських дітей та підлітків. За допомогою системи виявлення послідовностей було виявлено п’ять особливих алелів, експресій гена. Окремі алелі були пов'язані з більш високим індексом маси тіла (ІМТ), з відсотком жирової маси, з обхватом талії, зі співвідношенням талії та зросту та з ризиком ожиріння. Один алель мав ризик вищого ІМТ та, крім того, резистентності до інсуліну.
З варіацією FTO спорт і вправи мають сенс Одним із цих алелів є ген FTO (ген жиру та асоційований з ожирінням ген), який може мати найбільший вплив на масу тіла. Нещодавно було показано, що регуляторна область FTO має найбільший ефект у клітинах-попередниках жирової тканини. Там генерування тепла в мітохондріях пригнічується, і розвиток переходить від енергоємних коричневих адипоцитів до накопичуючих енергію білих жирових клітин. Як виявили дієтологи, на вплив гена FTO можуть впливати фізичні вправи та фізичні вправи. Тож не кожен, хто має варіацію гена FTO, автоматично набирає вагу. Якщо, з іншого боку, присутній варіант APOA2 гена аполіпопротеїну (APO), насичені жири з м’яса та ковбаси краще використовувати, ніж ненасичені жири з оливкової олії або морської риби. Генетичні варіанти ліпопротеїну APOE призводять до підвищення рівня холестерину в крові, що може збільшити ризик серцево-судинних захворювань.
Нутригенетика - це наука, яка вивчає взаємозв'язок між харчуванням та генетикою - зокрема, наскільки генетично впливають на захворювання, пов'язані з дієтою.
Величезний ринок: генетичне тестування безпосередньо споживачеві З огляду на значні наслідки для здоров’я, дослідження зосереджені особливо на тих варіантах генів, які збільшують ризик зайвої ваги та ожиріння. За оцінками, 1,5 мільярда людей у всьому світі страждають ожирінням, що підвищує ризик діабету 2 типу та серцево-судинних захворювань. З цим пов’язані порушення обміну речовин та запальні процеси. Не дивно, що цей аспект приваблює діагностичні компанії, які пропонують тестування генів безпосередньо до споживача (DTC) за допомогою персоналізованих програм харчування та схуднення. Чи серйозні рекламні обіцянки щодо індивідуальних харчових рекомендацій? Німецьке товариство генетики людини займає чітку позицію: це питання самовизначення - запитувати та отримувати інформацію про власний геном.
З іншого боку, збільшення розповсюдження безрецептурних генетичних аналізів, які часто продаються в Інтернеті після цільової реклами, слід розглядати з обережністю. Оскільки не кожен тест є клінічно значущим, часто навіть сумнівним, наприклад, медично безглуздий аналіз генетичних поліморфізмів або тести способу життя. Закон про генетичну діагностику встановлює мінімальні вимоги до інформації, згоди та порад, у тому числі при роботі з тестовими матеріалами та отриманою з них генетичною інформацією. Тому кожен постачальник послуг, який пропонує або проводить такі аналізи, повинен діяти відповідно до законодавства та дотримуватися вимог. Одна дослідницька група також зазначає, що, хоча дослідження асоціації геномів можуть ідентифікувати відповідні хвороби регіони в геномі, інтерпретація даних є проблемою.
Як почуваються споживачі? Якщо тлумачення є хитрим для експертів, це може стати ще більш проблематичним для неспеціалістів. Як показало опитування, близько половини респондентів висловили занепокоєння щодо безпосереднього генетичного тестування споживачів, особливо щодо процедури та досвіду. 3640 людей у віці від 18 до 85 років, які придбали індивідуальний тест на ризик геному, були запитані про їх сприйняття та позу через Інтернет. 49,7% мали загальні занепокоєння щодо складання тесту, а жінки, молодші, освічені та стурбовані особи частіше повідомляли про свої занепокоєння. Якщо клінічну обгрунтованість та корисність таких тестів детально пояснити, то спеціальна служба генетичного консультування може бути дуже корисною, тому остаточна оцінка.
Ожиріння впливає на епігеном Гени незмінні, але епігеном піддається впливу способу життя. Усі наші клітини несуть однаковий генетичний матеріал, але залежно від тканини та типу клітини інша його частина активна. Це регулюється за допомогою так званого епігенома. Це модифікації ДНК, які активують або блокують зчитування в певних точках, часто за рахунок додавання ацетильних або метильних груп. Дуже актуальне, масштабне дослідження з Європи та Південної Азії показало, що ІМТ, важливий показник ожиріння, має прямий вплив на генетичний склад. Підвищений ІМТ впливав на метилювання ДНК у 187 місцях у геномі.
Визначені місця були в генах, що беруть участь у метаболізмі ліпідів та ліпопротеїдів, у транспорті субстратів та у запальних шляхах. Далі аналізи асоціацій показали, що зміни в метилюванні ДНК є головним чином наслідком ожиріння, а не причиною надмірної ваги. Це дало зрозуміти, що порушення метилювання ДНК передбачають майбутній ризик діабету 2 типу та інші клінічні наслідки зайвої ваги.
Втрата ваги відповідно до нутригенетичного харчування? Контрольоване дослідження, в якому брали участь 51 американський ветеран із надмірною вагою, показало, що дієтичні рекомендації, засновані на результатах генетичних тестів, не завжди є більш успішними, ніж збалансована стандартна дієта. Їх було рандомізовано на дієту, засновану на генетичному тесті (збалансованому, з низьким вмістом вуглеводів, з низьким вмістом жиру або на середземноморському), або на стандартну збалансовану дієту. Через 8 або 24 тижні істотної різниці у частці людей, які втратили п’ять відсотків маси тіла, не спостерігалося.
Всім учасникам було важко дотримуватися дієти. Дивно, але ті, хто виявляв поліморфізм ожиріння з низьким ризиком, втратили вагу більше, ніж будь-який інший учасник, через вісім тижнів. Через 24 тижні їх ІМТ та окружність талії значно зменшились. Дієта з урахуванням нутригенетичних тестів не обов'язково призводить до збільшення втрати ваги порівняно зі збалансованою стандартною дієтою. Однак тест може легше визначити людей, для яких дієта буде особливо корисною. Подальші дослідження повинні були б з’ясувати, чи справді виявлені особи ризику отримують користь від зміни способу життя.
Немає простих рішень Користувачі прямих споживчих тестів в першу чергу стурбовані індивідуальними порадами та підтримкою до і під час тестування, що гарантується лише при особистому контакті. З молекулярної основи не існує монокоузальних зв’язків, які б характеризували наш метаболізм. Зазвичай за метаболізм харчової речовини відповідає не лише один фермент, а кілька. Хронічні захворювання, такі як ожиріння або діабет 2 типу, зрештою визначаються великою кількістю генних варіацій. Взаємозв'язок між генами та дієтою настільки складний, що на даний момент неможливо дати конкретні, індивідуальні рекомендації щодо генно-дієтичної дієти. Незалежно від цього, безумовно, можна буде почути набагато більше про новий напрямок досліджень.
Статтю також можна знайти в PTA IN DER APOTHEKE 11/17 зі сторінки 162.
Лікар. Крістін Рейнеке, кваліфікований біолог