Введение

Наука о влиянии питания на гены

Нутригеномика, также известная как геномика питания, – это наука, изучающая взаимосвязь между геномом человека, питанием и здоровьем. Специалисты в этой области стремятся понять, как организм в целом реагирует на пищу, используя системную биологию, а также как отдельные гены взаимодействуют с отдельными компонентами пищи. Нутригеномика – это изучение влияния пищи на унаследованные гены, данное направление впервые получило развитие в 2001 году.

Введение

Термин "нутриционная геномика" – это собирательное понятие, включающее несколько подкатегорий, таких как нутригенетика, нутригеномика и эпигенетика питания. Каждая из этих подкатегорий объясняет определенный аспект того, как гены реагируют на питательные вещества и проявляют конкретные фенотипы, например, предрасположенность к заболеваниям. Унутриционной геномики есть множество применений, например, определение эффективности диетических вмешательств и терапии в профилактике и лечении заболеваний. В качестве примера можно привести синдром Прадера-Вилли – заболевание, основным признаком которого является неутолимый аппетит, – который связан с эпигенетической картиной, при которой отцовская копия в определенном хромосомном участке ошибочно удалена, а материнские локусы инактивированы в результате гиперметилирования. Однако, несмотря на то, что некоторые расстройства могут быть связаны с определенными однонуклеотидными полиморфизмами (СНП) или другими локальными паттернами, вариабельность внутри популяции может приводить к гораздо большему числу полиморфизмов.

Средиземноморская диета

Средиземноморская диета – это традиционное питание, основанное на продуктах, типичных для Греции, Италии и Испании до глобализации пищевой промышленности в XX веке. Она характеризуется высоким потреблением фруктов, овощей, оливкового масла, бобовых, цельнозерновых продуктов и умеренным употреблением красного вина. Продукты с высоким содержанием жиров и молочные продукты потребляются в ограниченных количествах. Некоторые исследования в области нутригеномики указывают на то, что средиземноморская диета является наиболее полезной для здоровья. Она связана со снижением смертности благодаря наличию веществ, защищающих от метаболических заболеваний, сердечно-сосудистых заболеваний и различных видов рака. Эти преимущества обусловлены обилием биологически активных соединений, содержащихся в основных продуктах средиземноморской кухни. К ним относятся, например, куркума (Curcuma longa), ресвератрол, ликопин, капсаицин, кверцетин и полифенолы, содержащиеся в оливковом масле первого отжима. Предполагается, что каждое из этих потенциально биоактивных соединений, а также многие другие, взаимодействуют с клеточными и молекулярными функциями организма, экспрессией генов и эпигеномом, предотвращая ангиогенез и развитие нейродегенеративных заболеваний.

Приложения

Применения нутриционной геномики многообразны. С помощью персонализированной оценки можно выявить некоторые заболевания (диабет, метаболический синдром). Нутригеномика может способствовать индивидуальному подходу к здоровью и питанию, оценивая особенности каждого человека и определяя его специфические потребности в питательных веществах. Основное внимание уделяется профилактике и коррекции конкретных генетических нарушений. Примеры генетических заболеваний, состояние которых улучшается при коррекции питания, включают ожирение, ишемическую болезнь сердца (ИБС), гипертонию и сахарный диабет 1 типа. Генетические нарушения, которые часто можно предотвратить благодаря правильному питанию родителей, включают дефекты нервной трубки, алкоголизм и фенилкетонурию.

Ишемическая болезнь сердца

Гены, связанные с питанием, проявляются через чувствительность организма к пищевым веществам. В исследованиях ишемической болезни сердца (ИБС) выявлена связь между заболеванием и наличием двух аллелей в локусах аполипопротеинов E и B. Эти различия в локусах обуславливают индивидуальные реакции на потребление липидов. У одних людей это приводит к увеличению веса и повышению риска ИБС, в то время как у других, с различными аллелями в этих локусах, – нет. Исследования показали прямую корреляцию между снижением риска ИБС и уменьшением потребления липидов во всех популяциях.

Ожирение

Ожирение – одна из наиболее широко изучаемых тем в нутриционной геномике. Вследствие генетических вариаций между людьми, каждый человек может по-разному реагировать на диету. Изучая взаимодействие между пищевым рационом и генетическими факторами, эта область науки стремится предложить изменения в питании, которые могли бы предотвратить или снизить ожирение. Существуют определенные однонуклеотидные полиморфизмы (SNP), которые повышают вероятность набора веса при диете с высоким содержанием жиров; у людей с генотипом AA в гене FTO наблюдался более высокий индекс массы тела (ИМТ) по сравнению с людьми с генотипом TT при высоком потреблении жиров или низком потреблении углеводов. Однонуклеотидный полиморфизм APO B rs512535 – еще одна вариация, связанная с диетой; гетерозиготный генотип A/G был ассоциирован с ожирением (в терминах ИМТ и окружности талии) у людей, придерживающихся диеты с высоким содержанием жиров (>35% от общего потребления энергии), в то время как у людей с гомозиготным генотипом GG, вероятно, будет более высокий ИМТ по сравнению с носителями аллеля AA. Однако эта разница не наблюдается в группе с низким потреблением жиров (<35% от общего потребления энергии).

Фенилкетонурия

Фенилкетонурия, также известная как ФКУ, – редкое аутосомно-рецессивное метаболическое заболевание, которое проявляется после рождения, однако изнуряющие симптомы могут быть обратимы при соответствующей диете.