Харчова їжа відповідно до генетичного складу PTA форуму
Інгою Ріхтер/вчені вже давно вивчають взаємодію між харчуванням, генами та здоров’ям. Ваша мета - використовувати генотип, щоб надавати персоналізовані рекомендації щодо харчування в майбутньому, а отже, запобігати захворюванням та ожирінню. Деякі компанії вже продають поради щодо здоров'я та ваги на основі генетичного тестування. Однак ситуація дослідження все ще занадто тонка.
Наскільки індивідуальною є кожна людина: генетично кажучи, ми приблизно на 99 відсотків однакові. Лише декілька відхилень у генетичному складі визначають, чорне у нас волосся чи світле, а очі - зелені, блакитні чи карі. Однак певною мірою інформація про дезоксирибонуклеїнову кислоту (ДНК) також відповідає за ризик бути більш сприйнятливими до певних захворювань, і в майбутньому це може навіть диктувати наш раціон. "Варіації генів впливають на те, що їжа вживається по-різному від людини до людини", - говорить професор д-р. Ларс-Олівер Клоц, біохімік та завідувач кафедри нутрігеноміки в Університеті Єни в розмові з PTA-Forum. Це пояснює, принаймні частково, те, чому деякі набирають вагу навіть з найменшим харчовим гріхом, а інші можуть їсти безсоромно, залишаючись стрункими.
"width =" 550 "height =" 264 "/>
Чи визначають гени не тільки те, як ми виглядаємо, але й те, що нам слід їсти? Це є предметом численних досліджень.
Фото: Shutterstock/Тайлер Олсон
Близько дев'яти з десяти генетичних варіантів у людини засновані на однонуклеотидних поліморфізмах (англ. Single Nucleotide Polymorphism, SNP). У процесі подвоєння ланцюга ДНК перед поділом клітини включається неправильна основа. Багато тисяч таких друкарських помилок трапляються з кожною реплікацією. В основному вони не мають відповідних наслідків. Багато відремонтовано, інші помилки незначні. Однак, залежно від ділянок ДНК, в яких трапляються помилки, вони також можуть впливати на метаболізм. Вчені в галузі нутригенетики, яку часто називають синонімом нутрігеноміки, досліджують ці ефекти генів на різні метаболічні шляхи. Однак нутрігеномісти мають справу з протилежним напрямком. Оскільки не тільки гени впливають на використання їжі, але й окремі компоненти їжі також впливають на те, як зчитуються гени. "Не тільки жири або вуглеводи, - каже Клоц, - макро- та мікроелементи, а також токсичні інгредієнти також можуть змінювати процеси клітинної сигналізації та впливати на розвиток захворювань, пов'язаних з дієтою".
Обидва напрямки досліджень виникли на початку цього тисячоліття, приблизно одночасно з повним розшифровкою геному. Зараз ми знаємо про численні генетичні характеристики, пов’язані з певними інгредієнтами їжі. Але поки що, за кількома винятками, можна лише обчислити кореляції, говорить Клоц. "Певний генотип рідко дозволяє на 100 відсотків передбачити фенотип", тобто фізіологічні, біохімічні та фізичні характеристики.
"Варіант гена MTHFR переважає приблизно кожен десятий", - пояснює Клоц. Ген кодує фермент метилентетрагідрофолатредуктазу (MTHFR), який забезпечує перетворення потенційно токсичного гомоцистеїну, який виникає в метаболізмі фолієвої кислоти, в корисну амінокислоту метіонін. SNP робить фермент менш активним. Як результат, гомоцистеїн може накопичуватись і пошкоджувати судини, включаючи серце та очі, протягом тривалого періоду. Згідно з лігою гомоцистеїну D.A.CH, відсутність метіоніну також впливає на численні важливі метаболічні процеси. Розпад гомоцистеїну залежить від фолієвої кислоти та інших вітамінів групи В, так що носії варіанту гена MTHFR мають більшу потребу.
Однак підвищена потреба у вітамінах не помітна і зазвичай виявляється лише під час дослідження крові. Тоді, можливо, вже сталася шкода. Генетичний тест може виявити такі ОНП, і здається розумним думати, що багато хвороб можна запобігти. Однак наявність відповідного варіанту гена не обов'язково означає, що він має наслідки для здоров'я. Наявність варіанта гена MTHFR не на 100 відсотків пов’язана з підвищенням рівня гомоцистеїну в крові, не кажучи вже про клінічну картину, яка частково спричинена гомоцистеїном
"Наприклад, на відміну від фенілкетонурії, не кожна людина тестується на активність гена MTHFR або на рівень гомоцистеїну, оскільки це унеможливлює прогнозування розвитку захворювань", - говорить Клоц. Крім того, спосіб життя також відіграє важливу роль у більшості захворювань. Згідно з лігою гомоцистеїну D.A.CH, носіям варіанта гена MTHFR не доведеться боятися будь-яких негативних наслідків, якщо вони харчуються збалансовано, багатою вітамінами. Чому ця послідовність генів встигла, проте, не зовсім зрозуміло, говорить Клоц. Поліморфізм насправді залишається в генофонді лише тоді, коли він або не має ефекту, або якщо було доведено, що він є генетично вигідним у великої кількості особин.
Це стосується також здатності переносити молочні продукти. "Зазвичай діти втрачають толерантність до лактози після відлучення", - пояснює біохімік. У зрілому віці лактаза, відповідальна за розщеплення молочного цукру, втрачає свою активність. Отже, непереносимість лактози - це не хвороба, а норма для трьох чвертей людства. Помітно, що дев'ять з десяти людей у Південно-Східній Азії не можуть терпіти молочні продукти, у північних регіонах це лише у випадку з кожним п'ятим. Передбачається, що в Північній Європі з початком розвитку тваринницької галузі виявилось корисним мати можливість споживати молочні продукти.
Будова геному
Генетичний матеріал складається з двох ланцюгових молекул, які приєднані один до одного спірально і складаються з нуклеотидів. Кожен із цих нуклеотидів складається з молекули фосфорної кислоти, дезоксирибози цукру та однієї з чотирьох різних основ. Водневі зв’язки між двома з цих основ утримують дві окремі нитки разом. Основний аденин зазвичай поєднується з тиміном, а цитозин - з гуаніном. Під час подвоєння ДНК в процесі поділу клітини водневі зв’язки розриваються, щоб приєднатися нові нуклеотиди з відповідною основою. Більшість SNP, включаючи точкові мутації, виникають внаслідок того, що основний цитозин неправильно приєднується до нуклеотиду аденіну або пар гуаніну з тиміном. Ген - це ділянка ланцюга ДНК, яка через послідовність основ містить інформацію, необхідну для отримання певних білків, наприклад ферментів, які контролюють процеси в організмі.
Надалі мають бути розроблені персоналізовані дієтичні рекомендації, засновані на генетичному коді, які є результатом структури SNP у геномі, щоб запобігти великій кількості захворювань. В якості одного з перших практичних досліджень проект Food4me, що фінансується Європейським Союзом, розпочався в 2011 році. В даний час вчені з дванадцяти європейських країн шукають зв'язок між генотипом, дієтою та фенотипом приблизно у 1200 випробовуваних. Також розробляються бізнес-моделі та перевіряються правові та етичні вимоги, які ще не повинні бути виконані, "з особливою увагою до законів, що визначають розробку та розподіл нових харчових продуктів для індивідуального харчування". Результати досліджень впливу окремих компонентів їжі на організм може використовуватися, наприклад, у селекції рослин або для розробки функціональних продуктів харчування.
Прорив у цій галузі ще довгий час. Це правда, що генетичні тести зараз здійсненні та доступні. Але інформація та значення приблизно 25 000 генів на ланцюгах ДНК є складними і далеко не повністю зрозумілими. Професор доктор Ганс-Георг Йоост, науковий керівник Німецького інституту досліджень харчування Потсдам-Ребрукке (DIfE), заявив у 2008 році: "На даний момент ми ще далекі від того, щоб давати дієтичні рекомендації, що враховують індивідуальну генетичну схильність людини". Відповідно до оглядової статті до досліджень, які тривали до 2013 року. "Занадто мало досліджень та учасників" стало їх результатом. Дієта також складена занадто складно, і вплив на довгострокове здоров'я починається ще в утробі матері. Неможливо перевірити ефективність ізольованого харчового інгредієнта для профілактики. Для цього тисячі учасників повинні постійно спостерігатись протягом багатьох років, і навіть тоді виникаюча хвороба може бути спричинена іншим фактором.
Незважаючи на все це, ряд компаній вже пропонують генетичні тести як аналіз способу життя. Одним з них є Центр генетики людини DNA Plus в Австрії. «Фрукти - це здорове, а жирне м’ясо - це нездорово», - правильно пишуть оператори на своєму веб-сайті, але ці загальні поради щодо харчування «не враховують індивідуальних схильностей та потреб». Одного зразка слини достатньо, щоб виявити ризики захворювання та з’ясувати, як їх ефективно запобігти, змінивши дієту. "Gendiät Metacheck" від CoGAP обіцяє дати індивідуальні рекомендації щодо харчування на основі чотирьох різних типів метаболізму з метою "забезпечення здорової, швидкої та стійкої втрати ваги". Описані α-, β-, γ- та δ-мета-типи здаються відомими лише працівникам CoGAP.
"width =" 320 "height =" 232 "/>
Використання генетичного тесту для індивідуального харчування: деякі компанії вже пропонують відповідні аналізи генів.
За повідомленнями центру консультування споживачів, постачальники генетичних тестів, які не пропонують своїм клієнтам особисті, обгрунтовані або медично підтримані поради, діяли з грубою необережністю. Це може переповнити та розстроїти споживачів. Товариство генетики людини також оцінює "небезпеку неправильної інтерпретації або надмірної інтерпретації для споживачів таких генетичних тестів як вищу, ніж потенційна користь".
Десять років тому вчені з Управління підзвітності уряду США вивчили чотири такі компанії. Для цього вони надіслали 14 зразків слини та винайшли різні дані та спосіб життя для кожної проби. Дванадцять зразків були у дев'ятимісячної дівчинки, а інші два - у 48-річного чоловіка. Вік вигаданих споживачів коливався від 32 до 72 років, іноді особою, що належала до них, був чоловік чи жінка, курець чи некурящий, товстий чи худий, спортивний чи ледачий.
Результати навряд чи могли бути більш довільними: Мало того, що однакові зразки отримували різні результати та поради від різних постачальників та в рамках однієї компанії. Експерти також передбачили, що у всіх винайдених людей підвищений ризик ряду захворювань, починаючи від високого кров'яного тиску та діабету 2 типу, закінчуючи серцево-судинними захворюваннями та раком. Компанії дали передбачуваним курцям підказку кинути палити. Некурящим рекомендували продовжувати це робити. Людям, яким не доводиться займатися фізичними вправами, рекомендували займатися спортом. Вказівка на високе споживання вуглеводів призвела до рекомендації його зменшити. Те саме було і з нібито дієтою з високим вмістом жиру. Дві компанії пропонували своїм клієнтам "персоналізовані" дієтичні добавки, вартість яких повинна становити 1200 доларів США на рік відповідно до потенційних факторів ризику. Це були полівітаміни, деякі з яких передозували і завжди мали однаковий склад залежно від компанії.
"Ідея персоналізованого харчування в принципі хороша", - говорить Клоц. Однак зарано давати рекомендації. Наприклад, згідно з інформацією Інституту раку в Розуеллі (RPCI) в Буффало, результати досліджень свідчать про те, що різні типи капусти можуть захищати від раку певних генотипів. На закінчення, однак, автори пишуть: "Слід зазначити, що збалансована дієта з великою кількістю фруктів і овочів, цільного зерна і мало м'яса і жирів забезпечує загальне здоров'я та добробут і запобігає різноманітним захворюванням" - принаймні на даний момент часу, повністю незалежний від індивідуального генотипу. /