Нутрігнеомія - взаємодія між харчуванням та
Вже кілька років вчені досліджують взаємодію між харчовими факторами та геномом людини. Перспектива полягає в можливості дати індивідуальні рекомендації щодо харчування за допомогою генетичного аналізу і, таким чином, зменшити ризик захворювання.
Область нутрігеноміки займається взаємодією між харчуванням та геномом людини, геномом, зосереджуючи увагу на питанні, як окремі інгредієнти їжі впливають на наші гени та які зміни в обміні речовин людини в результаті цього.
Кілька років тому рекомендації щодо харчування були зроблені для цілих груп населення, але досягнення в нутрігеноміці тепер дозволяють зрозуміти складну взаємодію між генетичним складом та способом життя та отримати на основі цього персоналізовані рекомендації щодо харчування, тобто з урахуванням індивіда.
Поки що ожиріння, пов'язане з дієтою (Ожиріння), метаболічний синдром і Діабет 2 типу у фокусі нутрігеномічних досліджень. Але також з розвитком аутоімунного захворювання Діабет 1 типу можлива взаємодія між генетичним складом та компонентами їжі.
Дізнайтеся більше про .
- Цілі нутрігеноміки при дослідженні діабету 2 типу
- Як варіанти генів можуть впливати на масу тіла?
- Цілі нутрігеноміки при дослідженні діабету 1 типу
- Потенціали та межі досліджень нутрігеноміки для діабету
Цілі нутрігеноміки при дослідженні діабету 2 типу
Вчені працюють над питанням про взаємодію генів ризику Діабет 2 типу, Дієта та обмін речовин пов’язані. Для цього слід спочатку визначити окремі варіанти генів, тобто гени ризику, які роблять сприйнятливими до захворювань. Як тільки ці взаємозв'язки будуть розшифровані, підвищений ризик діабету можна визначити на ранній стадії на основі генів та біомаркерів.
Тоді в майбутньому можна було б визначити групи ризику, які є більш сприйнятливими до діабету і яким буде корисна спеціальна дієтологічна терапія, орієнтована на стан харчування, вік, склад тіла, фізичну активність та генотип, а також цілеспрямовані рекомендації щодо способу життя. Група клінічної співпраці "Нутрігеноміка та цукровий діабет 2 типу" фон Helmholtz Zentrum München та Technische Universität München хочуть розробити нові стратегії профілактики та лікування таким чином.
Варіанти генів відповідають за реакції, які метаболізм дає на відповідну їжу.
Термін нутрігеноміка означає взаємодію між генетичним складом (геномом) та харчуванням. У холістичному дослідницькому підході використовуються технології геноміки, тобто аналіз генів, транскриптоміка (цілісність РНК-месенджера, яка генерується активними генами в клітині в певний момент часу), протеоміка (цілісність білків, які присутні в організмі в певний момент часу ) та метаболоміки (аналіз усіх характерних метаболічних властивостей клітини).
Основне припущення нутрігеноміки полягає в тому, що існують індивідуальні генетичні відхилення, які контролюють метаболічні шляхи і відповідають за реакції, які метаболізм дає на їжу. Результат: Те, що корисно для однієї людини, може збільшити ризик діабету для іншої. Якщо взаємодія між дієтою та варіантами генів відома, персоналізована дієтологічна терапія може зменшити відповідний ризик захворювання.
Як варіанти генів можуть впливати на масу тіла?
Приклад 1: Взаємодія цукру та жиру в печінці
Приклад цього стосується виробництва цукру в печінці. Він збільшується із збільшенням кількості вільних жирних кислот, які ковтає через їжу. Однак якщо печінка виробляє більше цукру, ніж потрібно, це також порушує цукровий обмін. Вчені з берлінського "Шаріте" виявили генний варіант білка в печінці, який зв'язує вільні жирні кислоти та контролює вироблення цукру у людини. Залежно від того, який варіант гена у людини є для цього білка, він чи вона сильно реагує на вільні жирні кислоти - зі значним утворенням цукру чи не так сильно. І як результат, ви, очевидно, набираєте більшу чи меншу вагу і відповідно маєте генетично обумовлений вищий або менший ризик діабету. Цей варіант гена, звичайно, єдиний a Фактор багатофакторної події, як показано в наступному прикладі.
Приклад 2: Жир сприяє підвищенню резистентності до інсуліну
Нутрігеноміка ідеально підходить для дослідження механізмів, що беруть участь у розвитку Діабет 2 типу закінчується. Зараз відомо кілька варіантів генів, які підвищують ризик діабету 2 типу і можуть бути викликані дієтою. Наприклад, цитокін Іл-6, що стимулює запалення, збільшує вміст кортизолу в крові, що, в свою чергу, сприяє резистентності до інсуліну. Вчені знайшли генетичні варіанти IL-6, які збільшують ризик діабету. Яке відношення до цього має їжа? Харчові компоненти, включаючи насичені жирні кислоти, можуть посилити вироблення цього цитокіну Іл-6 і, таким чином, сприяти стійкості до інсуліну.
Приклад 3: зберігання жиру
Вчені з Німецького інституту досліджень харчування (DIfE) виявили ген IFI202b, який сприяє накопиченню жиру. Він стає більш активним у жировій тканині людей із зайвою вагою. Як припускають подальші результати вчених DIfE, підвищена активність гена сприяє вивільненню ферменту в жировій тканині, який, у свою чергу, відповідає за вироблення кортизолу. Кортизол відомий як гормон стресу, але він також відіграє роль у регулюванні енергетичного балансу.
Результати сприяють кращому розумінню молекулярної регуляції накопичення жиру і, отже, з'ясують механізми захворювань, пов'язаних із накопиченням жиру, які беруть участь у розвитку ожиріння та діабету.
Приклад 4: вправа або цільнозерновий хліб?
Ген TCF7L2 значно збільшує ризик діабету. Існує кілька варіантів цього гена: Носії певного варіанту отримують вигоду від споживання цільнозернових продуктів. Якщо у вашому щоденному меню 50 грам цільнозернового хліба, ви на десять відсотків нижчий ризик діабету. З іншого боку, носії інших варіантів генів можуть ефективніше знизити ризик діабету, якщо вони займаються спортом і тим самим регулюють свою вагу.
Приклад 5 - Вітаміни проти діабету?
Відомо, що ряд вітамінів має протидіабетичну дію. Наприклад, вітамін D може не тільки впливати безпосередньо на функцію бета-клітини, але й впливати на гени, які в свою чергу контролюють функцію бета-клітин у підшлунковій залозі. Численні інші приклади складних взаємозв’язків між харчовими факторами та генами можна знайти в поточному огляді журналу Nutrients (джерело подано нижче).
Цілі нутрігеноміки при дослідженні діабету 1 типу
Дослідження на дітях із підвищеним ризиком діабету 1 типу вказують на те, що ранні дитячі дієти можуть спричинити це Острівний імунітет і Діабет 1 типу під впливом. На сьогоднішній день було проведено лише невелику кількість досліджень, які вивчали взаємозв'язок між дієтичними факторами та генами ризику у розвитку аутоімунітету острівців та діабету 1 типу, і які призвели до суперечливих результатів.
Зараз метою є дослідження взаємодії між факторами харчування та варіантами генів ризику у великих когортних дослідженнях. В даний час Інститут досліджень діабету в Центрі Гельмгольца в Мюнхені та Група з досліджень діабету при Технічному університеті Мюнхена проводять три перспективні дослідження (ТЕДІ, ТЕНДІАБ, ДИТЯЧА ДІЄТА), в якому обстежується понад 2000 дітей із підвищеним ризиком розвитку діабету 1 типу. У цих дітей збирається детальна харчова інформація, а у всіх дітей аналізуються варіанти генів ризику, пов’язані з діабетом 1 типу. Таким чином, ці діти представляють чудово підходить популяцію для дослідження взаємодії між генами ризику та харчовими факторами та її значення для розвитку хвороби.
Потенціали та межі
Дослідження варіантів генів та знання їхньої функції та реакції на різні компоненти дієти дає можливість надати носіям варіантів ризику індивідуальні поради щодо відповідного способу життя та кращої дієти та з яких заходів вони, швидше за все, отримають користь. Однак навряд чи вдасться з’ясувати всі варіанти генів та їх функції. Фатально, варіанти генів можуть також впливати один на одного, що ускладнює процеси.