Nutrigenómica: dieta basada en genoma, realidad o ficción?

Transcripción

1 LOGO Nutrigenómica: dieta basada en genoma, realidad o ficción? CONGRESO SOCIEDAD PERUANA DE NUTRICION SOPENUT, LIMA, PERÚ 2009 Dr. Francisco Pérez Bravo Laboratorio de Genómica Nutricional Departamento de Nutrición Facultad de Medicina Universidad de Chile

2 INTRODUCCIÓN Creación del NUGO (European Nutrigenomics Organization) Su objetivo: Traducir los datos de la nutrigenómica a la práctica, reportando los efectos adversos o beneficios para la salud de determinados componentes de la alimentación Conocer que alimentos se necesitan para desarrollar características productivas Conocer el efecto de los alimentos en la expresión de características productivas Nutrición Molecular

3 OBESIDAD: EL PARADIGMA HUMANO

4 SECUENCIAS GENOMICAS PUBLICADAS 2000 Draft sequence del genoma humano 2002 Draft sequence del genoma de ratón 2005 Draft sequence del genoma del chimpance 20?? Resus, macaco, gorila, orangután, lemur.

5 GENOMICA EVOLUTIVA 1.- Trazar patrones de migración y ancestros humanos 2.- Identificar genes que contribuyan a la enfermedad 3.- Mapear bases genéticas de enfermedad humana 4.- Identificar genes de utilidad para diagnóstico y terapia 99,4 % Homología

6 CUALES SON LOS GRANDES PROBLEMAS DE SALUD HUMANA? OBESIDAD ENFERMEDAD CARDIOVASCULAR DIABETES ENFERMEDADES INFECCIOSAS CÁNCER INFARTO ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS HUMANOS Y CHIMPANCES DIFIEREN EN LOS 7 PATRONES DE ENFERMEDAD 5 / 7 ESTÁN ASOCIADAS CON DIFERENCIAS EN LA DIETA DE AMBAS ESPECIES Entonces, el genoma del Chimpancé contiene importantes zonas informáticas útiles para conocer las bases genéticas de la enfermedad en humanos

7 Genómica Nutricional Aplicación de la biología de sistemas a la investigación nutricional Transición de la nutrición clásica a la molecular Cómo la nutrición influye en las vías metabólicas y en el control homeostático

8 AVANCES EN NUTRIGENOMICA El Proyecto Genoma Humano (2001) y el HapMap (2005) han aportado las herramientas y la información necesarias para entender la interacción gen-nutriente

9 Genómica Nutricional Estudia la interacción entre los alimentos y sus componentes con el genoma, a nivel molecular, celular y sistémico NUTRIGENÉTICA Estudia como las variaciones genéticas modulan el metabolismo de los alimentos NUTRIGENÓMICA Estudia el efecto que hacen los nutrientes en la expresión de los genes

10 NUTRICION SALUD DIETA BIOMARCADORES GENOMICA NUTRIGENOMICA Salud-dieta: el resultado de esta interacción es la NUTRICIÓN Dieta-genómica: Dietas inapropiadas son factores de riesgo que predisponen a determinadas enfermedades Salud-genómica: Identificación de marcadores de envejecimiento, predisposición a enfermedades,...

11 NUTRIGENETICA Y NUTRIGENOMICA

12 CAMBIO DE VISION 1990 Estudio de genes concretos en procesos determinados. Lo desconocido no importa Las interacciones ahora se entienden a gran escala: genoma, metaboloma, conjunto de procesos biológicos, redes de señalización Todo interacciona entre sí.

13 NUTRIGENETICA Y NUTRIGENOMICA

14 Nutrientes esenciales Ca, Se, folatos, Zn... Nutrición Nutrientes NO esenciales: -phytochemicals (carotenos, flavonoides,...) -zoochemicals (CLA, omega-3 (EPA, DHA),... -funghichemicals (componentes setas) -bacteriochemicals (fermentos,...) COMPONENTES BIOACTIVOS NUTRIGENÉTICA EPIGENÉTICA NUTRICIONAL TRANSCRIPTÓMICA NUTRICIONAL DNA RNA RNA PROTEÓMICA METABOLÓMICA PROTEINA METABOLITOS FENOTIPO

15 TECNOLOGIA ASOCIADA El desarrollo tanto de la Nutrigenética y la Nutrigenómica depende del empleo de ciertas ciencias: Genómica funcional Bioinformática Biología molecular Técnicas epidemiológicas, bioquímicas y nutricionales

16 IMPORTANCIA DE LA NUTRIGENÉTICA Presenta dos niveles de aplicación en la salud: en el tratamiento y en la prevención primaria de enfermedades El riesgo de padecer enfermedades como diabetes tipo 2, enfermedad vascular y neurológica, cáncer, hemocromatosis, osteoporosis, alteraciones del metabolismo lipídico, y otras, puede disminuirse modificando la ingesta nutricional del individuo Es la "nutrición personalizada o individualizada, ya que permite recomendar sobre la presencia de beneficios y riesgos de los componentes dietéticos para cada individuo teniendo en cuenta sus genes

17 IMPORTANCIA DE LA NUTRIGENÓMICA Analiza el efecto de los nutrientes en la expresión y respuesta de nuestros genes: si éstos se activan o se inactivan, y con qué frecuencia sucede Analiza el perfil nutrigenético para conocer qué alimentos aumentan y cuáles disminuyen el riesgo de desarrollar unas determinadas enfermedades en cada persona en particular Pone énfasis en que los genes pueden variar a partir de los componentes de la dieta y la manera de que estos genes se expresen es particular en cada individuo

18 MTHF REDUCTASA: UN EJEMPLO A SEGUIR

19 NUTRIGENOMICA-NUTRIGENETICA NUTRIENTE-ENFERMEDAD Isoflavonas (genisteína) mitiga síndrome post-menopausia Lunasina (proteína) reduce riesgo de cáncer Omega-3 y omega-6 amplía la secreción de insulina inducida por glucosa VARIANTE GÉNICA-ENFERMEDAD ApoE4 predisposición a enfermedad cardíacas ApoA1 niveles altos de colesterol HDL debido a PUFAs LPL enfermedades coronarias PPARγ adipogénesis, obesidad Beneficios del EPA y del DHA: DIETA: - Prevención de enfermedades cardiovasculares - Mejora niveles de colesterol y triglicéridos en sangre - Regula la presión arterial - Prevención del cáncer de mama, próstata y colon SUPLEMENTO: - Mejora la inmunidad y disminuye el riesgo de metástasis (cáncer) - Mejora la función pulmonar en enfermedades respiratorias - Mejoran los síntomas de enfermedades inflamatorias como la artritis

20 ALIMENTOS Y NUTRIGENOMICA

21 ES POSIBLE EVALUAR EL ESTADO DEL GENOMA

22 ESTRÉS OXIDATIVO: UN BUEN EJEMPLO

23 ANTIOXIDANTES Y CONTROL GENICO

24 ANTIOXIDANTES Y CONTROL GENICO TRATAMIENTO TIPO CELULAR RESULTADO Número de Genes Quercetina Cáncer Próstata (DU-145) Reducción de genes oncogénicos, No especificado Reducción genes supresores de tumor p53; CBP, ALK-5, ciclinas. Genisteina Cáncer Próstata (LNCaP) Alteración potente en 11 genes 557 genes Aumento de: glutation peroxidasa, Ras Aldolasa Disminución de: Survivina (apoptosis) MAPK6, topoisomerasa II Revestatrol Cáncer Ovárico (PA-1) Alteración de 118 genes 7448 genes Aumento de: NQO 1, oxireductasa 1 NADPH quinona, Tioredoxina oxidasa Licopeno Cáncer Mamas (MCF7) Cambios genes asociados a Apoptosis 202 genes Reducción de: p53, caspasa 8, ciclina E Aumento de: 4 genes de reparación de DNA Vitamina E Colonocitos 116 genes afectados, todos asociados con No especificado apoptosis: p27, p21, CDK-2, RAD54, etc

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26 SELENIO Y DIABETES TIPO 2 El selenio es un componente de glutatión peroxidasa, que posee actividad antioxidante. Los beneficios clínicos a largo plazo siguen siendo controversiales Alrededor del 60% de los población en USA toma multivitamínicos, muchas de las cuales contienen entre 33 y 200 ug de selenio. La cantidad diaria recomendada varía según la edad. A partir de los 14 años, lo recomendado es tomar hasta 55 ug al día Los suplementos de selenio parecen incrementar el riesgo de diabetes tipo 2 en vez de actuar como protección de la enfermedad. De hecho, se encontró que el aporte suplementario del selenio a largo plazo no aportaba ningún beneficio a la prevención de la diabetes y, por el contrario, aumentaba el riesgo de la enfermedad

27 REQUERIMIENTO UMBRAL VERSUS DAÑO POTENCIAL

28 SUPLEMENTOS: CROMO III

29 SUPLEMENTOS: CROMO III GENES DOWN REGULATED FUNCION Factor de Fragmentación de DNA (CIDEA) Proteína desacoplante 1 (UCP-1) Proteína tocoferol transferasa (TTP) GENES UP REGULATED Metabolismo lipídico Termogénesis tejido adiposo pardo Tráfico de α tocoferol FUNCION Enolasa 3 (ENO 3) Cacequestrina 1 (CASQ 1) Tropomiosina 1 (TMP1) Glucosa fosfato isomerasa 1 (GPI 1) Glicolisis y Gluconeogenesis Almacenamiento de Calcio, contracción Contracción musculatura estriada Glicolisis

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31 ACIDO LINOLEICO CONJUGADO (CLA) El ácido linoleico conjugado (CLA) es un ácido graso esencial ligeramente modificado. Parece tener ciertos efectos saludables para el organismo, especialmente en la regulación del apetito Sin embargo, se le están atribuyendo muchas propiedades que no están del todo demostradas, por lo que es necesario realizar una adecuada evaluación de su seguridad hacia los consumidores Se han descrito 2 isómeros principales, el cis-9, 11 (isómero 1) y el trans-10, cis-12 (isómero 2), según el tipo de dobles enlaces. El primero tiene acción en el estímulo del crecimiento, mientras que el segundo tendría impacto en la reducción del apetito

32 EFECTOS BENEFICIOSOS DEL CLA En modelos experimentales de hipercolesterolemia, el CLA ha demostrado producir disminución de los niveles plasmáticos de colesterol, con respuestas muy similares a las que se obtienen con los ácidos grasos omega-3 Dentro de los diferentes tipos de cáncer en los que se ha estudiado el efecto de CLA, su acción sobre el cáncer mamario parece ser la más significativa. Es más eficiente en su efecto de prevención de este tipo de cáncer que el ácido oleico, linoleico y que los ácidos grasos omega-3 eicosapentaenoico y docosahexaenoico Los efectos del CLA sobre el sistema inmune constituye el más reciente conocimiento referidos principalmente en el estímulo que ejerce en la síntesis de IgA, IgG, IgM y a la disminución de los niveles de IgE, por lo cual se presume que tener efectos favorables en la prevención y/o tratamiento de ciertas alergias alimentarias

33 CLA Y MECANISMOS DE REGULACION ISOMERO 1 ISOMERO 2 UNO DE LOS MECANISMOS POR LOS QUE SE SEÑALA AL CLA COMO UN INGREDIENTE INTERESANTE SE BASA EN SU CAPACIDAD PARA PRODUCIR CITOQUINAS CON ACCIÓN ANTI- INFLAMATORIA DATOS RECIENTES DEMUESTRAN QUE SE PRODUCE ACTIVACIÓN SIMULTÁNEA DE LOS RECEPTORES PPAR, LO QUE IMPLICA UNA ACCIÓN CONTRARIA, ES DECIR, LA ACTIVACIÓN DE MECANISMOS DE OXIDACIÓN CELULAR

34 CUIDADO: ESTE CAMINO NO ES TAN FACIL El futuro de la nutrigenómica: del laboratorio al comedor En un futuro no muy lejano llevaremos una acreditación genética con un chip que, al entrar en un restaurante o hacer una compra, nos informará sobre cuáles son los alimentos de la estantería o de la carta que nos convienen más para no engordar o evitar otras enfermedades (diabetes, disfunciones cardiovasculares o incluso cáncer)

35 LA NUTRIGENOMICA DEL VINO Los compuestos fenólicos del vino, en concreto las procianidinas, pueden modular los lípidos plasmáticos (triglicéridos y colesterol) y, por lo tanto, disminuir el riesgo de sufrir enfermedades cardiovasculares Se ha podido determinar que los compuestos fenólicos que contiene el vino mejoran los índices de riesgo cardiovascular y disminuyen los triglicéridos plasmáticos Una parte de este efecto es consecuencia de que las procianidinas interaccionan en el hígado con dos importantes receptores nucleares que controlan la expresión de genes que intervienen en la síntesis de lípidos en el hígado y su secreción hacia la sangre (PPAR y SRBP-1)

36 CUIDADO CON LOS MENSAJES ERRONEOS YO CONSUMO ANTIOXIDANTES DEL VINO, NO TE OXIDES TOMA VINO..

37 NUGO ADVIERTE.. La genómica nutricional ha generado un gran interés y un alto grado de expectativa. Muchos investigadores han advertido de que el análisis del perfil genómico como medio para estudiar las interacciones entre el genoma y los factores ambientales, como la dieta, no está todavía lo suficientemente desarrollado

38 MANEJO DE INFORMACION GENETICA ASPECTOS ETICOS ASPECTOS SOCIALES EMPRESA ALIMENTARIA SALUD BIENESTAR MUCHAS GRACIAS