Nutrigenomika

Nutrigenomika je koncept tzv. invididualizacije ishrane. Reč je nastala od engleskih reči nutrition (ishrana) i genomics (nauka o genomu, odnosno genima i njihovoj funkciji). Istraživanjem u SAD prihvaćen je izraz personalized nutrition (personalizovana ishrana), dok je u Evropi naziva nutriogenomika.

Šta je nutrigenomika

Nutrigenomika označava povezanast, uticaje, kao i interakcije ishrane genoma. Ova nova naučna disciplina obuhvata uspostavljanje individualnih preporuka za ishranu na osnovu poznavanja nutritivnih potreba, stanja uhranjenosti i jedinstvenog genetskog sklopa, što sve zajedno može da smanji rizik od obolevanja. U praksi to podrazumeva praćenje uticaja sastojaka hrane i aditiva, na molekulskom nivou, što znači promenu ekspresije (strukture) genetskog sklopa osobe. Ova grana ispitivanja ljudskog genoma zasniva se na sledećih pet principa nutrigenomike:

• pod određenim uslovima i kod nekih osoba, ishrana može da bude ozbiljan rizik za nastanak jednog broja bolesti
• sastojci hrane mogu da deluju na humani genom, direktno ili indirektno, što može da promeni eskpresiju ili strukturu gena
• kako i do kog stepena ishrana utiče na ravnotežu između zdravlja i bolesti može da zavisi od genetskog profila osobe
• geni i njihove normalne varijante na na koje utičue ishrana imaju ulogu u nastanku, učestalosti i razvoju hroničnih nezaraznih bolesti
• promene u rezimu ishrane zasnovane na poznavanju nutritivnih potreba, stanja uhranjenosti i genotipa mogu da se iskoriste u prevenciji, ublažavanju ili lečenju hroničnih nezaraznih bolesti.

Bez obzira na sve etičke i zakonse probleme (zaštita tajnosti genetske šifre) koje nose ovakva istraživanja, ishrana može, prema ličnom genetskom sklopu, da bude jedan od odlučujućih činilaca za dobro zdravlje, prevencija bolesti i dugovečnost. Rezultati velikog broja istraživanja, posle objavljivanja mape ljudskog genoma, ukazuju da uticaj ishrane na zdravlje zavisi od genetskog sklopa svake osobe. Niko nije isti,jer se i naši geni razlikuju. To je zato što svaki gen, kako ističu genetičari, ima najmanje deset varijanti. Genetski profil praktično određuje osetljivost na mnoge bolesti povezane sa ishranom. Ishrana obezbeđuje mnogo suptilnije promene na nivou ekspresije gena nego što je to moguće izvesti primenom lekova.

Metode u nutrigenomici

Nutrigenomika se bazira na naukama kao što su genotipizacija, transkriptomika, proteomika i metabolomika tako da zahteva primenu velikog broja metodologija i tehnika. Genetska osnova bolesti se vrlo često ne krije u alteraciji jednog gena već je posledica kombinacije velikog broja alteracija tako da se istraživanja moraju sprovoditi modernim tehnikama koje omogućavaju istovremenu identifikaciju i do 500 00 SNP po individui. Ovakve analize zahtevaju tehnologije sekvencionih analiza i hibridizacije, a proteini i metaboliti zahtevaju različite tehnike u zavisnosti od vrste proteina i njegove hemijske prirode. Polaznu osnovu za istraživanje u oblasti nutrigenomike obično predstavlja analiza navika u ishrani ciljane populacije ispitanika. Obično se u tako opsežnim studijama koriste upitnici ѕa ishranu koje ispitanici samostalno popunjavaju, a koje su opisali "Baghurst i Record" jer su se pokazali efikasnim u praksi i daju tačne rezultate nakon poređenja sa laboratorijskim analizama. Upitnik sadrži listu od 4 180 uobičajenih namirnica i pitanja koja se tiu pripreme hrane i navika u ishrani.

Metoda ćeliske kulture pruža mogućnost izučavanja uticaja nutrijenata na razvoj različitih sojeva ćelija u kulturi. Najznačajniji test koji se sprovodi u ćelijskoj kulturi je test mukronukleus u kome se ćelije tretiraju agensom, a zatim se specifičnim bojenjem vizuelizuju elementi ćelije, a naročito jedro, u cilju otrkrivanja mikronukleusa koi predstavljaju rezidue oštećenja hromozoma. Napredne metode kao što su PCR (polymerase chain reaction), rtPCR (reverse trascription polymerase chain reaction), FISH (flourescent in situ hibridisation), SKY (spectrol karyotyping), western, northern and southern blot analiza omogućavaju uvid u mutacije gena i promene u ekspresiji gena. Naravno, ove metode će, pored uloge u ekperimentima koji danas imaju, u budućnosti biti osnovne metode za dijagnostiku i praćenje učinka odgovarajućeg režima ishrane. Metabolemika i metode kao što su HPLC (high performance liquid chromatography) i spektralna fotometrija otkrivaju metabolite koji su prisutni u čeliji ili u telesnim tečnostima sa ciljem određivanja saturacije organizma pojedinim nutrijentima. In vivo istraživanja nude mogućnost određivanja efekta ishrane na različite modle bolesti, dok su klinička istraživanja još uvek retka pojava.

Funkcionalna ishrana

Ishrana čini značajan faktor sredine koja utiče na zdravlje, tako da nepravilna ishrana nesumljivo dovodi do promena u organiѕmu sa mogućim posledičnim oboljenjima. Neka od oboljenja zahtevaju skupe dijagnostičke procedure i terapiju. Ljudski organizam je adptiran na svoju sredinu što uključuje i način ishrane kao i spektar nutrijenata koji odgovaraju njegovom genetskom sklopu. U toku adaptacije organizma se prilagođava na taj način što povećava ekspresiju proteina koji učestvuju u metaboličkom putu nutrijenata dostupnih u okruženju u kome se nalazi. Zadatak nutrigenomikeje upravo otkrivanje načina aktiviranja gena, modifikacija metaboličkog puta i modifikacija ishrane. Zasluga nutrigenomike je podozanje svesti o uticaju ishrane na nastanak hročnih oboljenja sa izuzetno visokom incidencijom u čitavom svetu. Reultat edukacije i istraživanja je koncept "funkcionalne ishrane" koji označava ishranu koja je raznovrsna i sadrži pored tradicionalnih nutrijenata i one koje imaju protektivni efekat na zdravlje. Ona se ugravnom bazira na antioksidansima, bioaktivnim peptidima, probiotskim bakterijama, visokoapsorbantnim kalicijumom, konjugovanom linulinskon kiselinom.

Do sada je dokazan uticaj pojedinih nutrijenata koji mogu usloviti pojavu bolesti kao što su: tumor dojke, tumor prostate, infarkt miokarda, dijabetes melitus, osteoporoza, reumatoidni artritis, neka neurološka oboljenja itd. Funkcionalna ishrana teži da pažljivim odabirom nutrijenata utiče na nastanak i razvoj ovih bolesti i sa te tačke gledišta bliža je famaceutskim prparatima nego hrani. Na taj način dolazimo do zakljuka da su koncept nutrigenomike, strategije istraživanja i klinička primena slični i da se preklapaju sa onima u farmakogenomici. Veruje se da će se u budućnosti ove dve nauke uspešno kombinovati u cilju terapije teških bolesti. Trenutno se nalaze u prodaji proizvodi koji snižavaju holesterol, mleko bez laktoze i probiotski jogurti. Upravo zbog toga što se ovakvi proizvodi u prodaji nalaze zajedno sa tradicionalnim proizvodima postavlja se pitanje etičnosti, jer su dostupni široj populaciji i postoji šansa da ne odgovaraju svim kupcima. Dovodi se u pitanje i etičnost reklama koje nisu dovoljno informativne i imaju za cilj zaradu. Nastavak istraživalja i dalja promocija trenda uvođenja funkcionalne hrane u ishranu opšte populacije zahtevaće zakonsku regulativu koja će obezbediti da se ciljevi ovakve ishrane kreću u željenom smeru. Pored ispitivanja beѕbednosti i kvaliteta hrane, potrebno je sprovesti istraživanja koja će ispitati uticaj takavih proiѕvoda na orgraniѕam kao i potencijalne nuspojave pre puštanja u promet.

Etika

Još pre 10 godina, na Drugom kongresu nutrigenomike u Amsterdamu, kanadski naučnici su formulisali pet osnovnih etičkih problemau primeni nutrigenomike u ssvakodnevnoj ishrani:

• kada će nauka biti dovoljno snažna i osposobljena da uvede genetske testove u široku upotrebu
• kome će biti doѕvoljen, a kome zabranjen pristup nutrigenomičkim informacijama i kako će se kažnjavati zloupotreba
• kako će društvo sprečavati potencijalne razlike povezane sa nutrigenomikom, posebno one između razvijenih i nerazvijenih zemalja
• kako će se nutriogenomičke informacije dostavljati korisnicima
• koji će deo nutriogenmičkog ispitivanja biti pod zakonskim ili drugim nadzorom

Kanada je jedna od zemalja čiji su stanovnici započeli sa korišćenjen usluga koje nuce laboratorije i istraživanjem pokazuju da veliki udeo stanovništva veruje u to da su koristi nutrigenomike veće od eventualne štete, dok lekari iste zemlje iskazuju sumnju u mogućnost tako brze integracije Internet usluga u sistem zdravstva. Naravno, koristi nutrigenomike su ogromne, međutim , postavlja se pitanje da li je nauka toliko odmakla da se sa kliničkih ispitivanja može dmah preći na usluge preko Interneta bez ličnog kontakta sa bolesnikom. Obe strane se slažu da je potrebno veće uponavanje stanovništva sa realnim mogućnostima nutrigenomike i o tome dokle se za sada stiglo sa istraživanjima. Nutrigenomika je oblast u kojoj se nausa susreće sa industrijom i naučnici se ustrkuju u patentiranju svojih pronalazaka. Takva žurba i uticaj industrije i njenih pravila zapostavlja bolesnike.

Primeri

Budući da se u nutrigenomici ishrana prilagođava ličnoj genetskoj šifri, normalno je da ona više može da posluži za prevenciju nego za lečenje neke bolesti.

• Metabolizam folne kiseline u kome učestvuje više od 30 gena, enzima i prenosilaca. Utvrđeno je da postoji genetski, odnosno enzimski polimorfizam u metabolizmu ovog vitamina. varijacija ili polimorfizam gena za enzim metilen tetrahidrofolat reduktazu (MTHFR), poznat kao C677T polimorfizam, smanjuje aktivnost enzima, što dovodi do poremećaja u metabolizmu folne kiseline. Negativni učinci ovog genetskog polimorfizma mogu da se otklone suplementacijom ishrane folnom kiselinom čime može da se poboljša aktivnost enzima, snizi nivo homocisteina, a time i rizik od nastanka kardiovaskularnih oboljenja.
• Ako u genetskoj mapi dominira gen koji izaziva hiperholesterolemiju, ishrana može da bude glavni regulator nivoa ukupnog i LDL holesterola. Tada prestaje potreba za lekovima,jer se ishranom odrzava nivo holesterola i smanjuje rizik od nastanka kardiovaskularnih oboljenja i njihovih posledica.