Tema 3.5.- Nutrigenómica y Nutrigenética Tendencias y Esfuerzos actuales Recomendaciones para la población Nutrigenómica + Nutrigenética Las características genéticas de los individuos modulan su respuesta a los nutrientes Recomendaciones para el individuo
- El comportamiento de nuestro cuerpo depende siempre de dos factores: los genes y factores ambientales. - La respuesta a los nutrientes también. - El componente genético depende del tipo de función corporal y la enfermedad. En algunas ocasiones es difícil de determinar. - En términos de nutrición: Hasta un 80% de las diferencias en el IMC son atribuibles a factores genéticos Los factores genéticos también aportan aproximadamente el 50% del riesgo de diabetes tipo 2 Se ha estimado que el Síndrome Metabólico tiene un componente hereditario del 10-30%. Trastornos monogénicos son la consecuencia de hasta el 5% de todos los casos de obesidad y diabetes. En el caso de la diabetes monogénica: HNF-4, GCK, HNF-1, IPF-1, HNF-1, NEUROD1. - Se sabe que las personas presentan diferentes respuestas metabólicas a la dieta. Ejemplos: la respuesta de triglicéridos a dietas ricas o pobres en grasa es distinta en diferentes personas y seguir la recomendaciones dietéticas actuales puede llevar a alteración en el perfil lipídico en sangre en algunas personas, pero no en otras; se considera que al menos en parte de estas diferencias tienen origen genético.
Para ayudarle a proteger su privacidad, PowerPoint evitó que esta imagen externa se descargara automáticamente. Para descargar y mostrar esta imagen, haga clic en Opciones en la barra de mensajes y, a continuación, haga clic en Habilitar contenido externo. Nutrigenética y Nutrigenómica: las diferencias Objetivo común: determinar la interacción entre la dieta y los genes para conseguir una salud óptima a través de la personalización de la dieta. * Nutrigenómica: estudia la influencia de los ingredientes de la dieta en el genoma y pretende relacionar los diferentes fenotipos resultantes con diferencias en la respuesta genética y/o celular del sistema biológico. * Nutrigenética: estudia cómo la genética de un individuo coordina su respuesta a la dieta. Es la ciencia que identifica y caracteriza las variaciones en los genes asociadas con respuestas diferentes a los nutrientes. Esto lo relaciona con las enfermedades. En numerosas ocasiones se confunden ambos términos El riesgo para la salud es personal una dieta para una salud óptima puede ser diferente dependiendo del individuo
- Es importante distinguir dos conceptos: por una parte está la información que se encuentra codificada en la secuencia de bases del ADN por otro lado el uso o no que hacen de ella nuestras células - La información ió ESTÁ presente en el ADN, pero ha de UTILIZARSE. - Los genes deben ser activados para que la información presente en el ADN sea funcional. - Dos individuos id son diferentes por dos razones Diferente secuencia de bases del ADN Diferente activación de los genes - Los nutrientes pueden modificar el estado de activación de los genes, lo que puede determinar que exista mayor o menor riesgo de padecer determinadas enfermedades. Nutrigenómica. ADN Uso de la información en el ladn
- Un mismo nutriente no afecta de la misma manera a diferentes individuos, debido, en parte, a variaciones en la secuencia de bases de su ADN. Nutrigenética. Nutrición personalizada - El concepto de Nutrición personalizada es parte del más amplio Medicina personalizada - Para desarrollar la nutrición personalizada es necesario información contrastada del tipo epidemiológico, clínico y mecanístico acerca de: Las variantes genética específicas que afectan el metabolismo La medida en la que estas variantes, junto con la ingesta de componentes dietéticos específicos, afectan al riesgo de las enfermedades en diferentes poblaciones Los mecanismos por los que los SNPs y los nutrientes afectan las causas de las enfermedades.
Nutrigenética Los genes codifican las enzimas encargadas del metabolismo de los nutrientes Determinadas mutaciones o polimorfismos dan lugar a enzimas modificadas que alterna el funcionamiento de rutas metabólicas clave. Un diseño dietético adecuado puede paliar en parte las alteraciones metabólicas generadas por la presencia de una enzima defectuosa o con menor actividad. La presencia de determinados patrones de expresión génica puede predisponer a ciertos sujetos a padecer enfermedades muy prevalentes (obesidad, diabetes tipo 2, enfermedad cardiovascular). En estos casos, la dieta es un factor ambiental con gran peso específico.
* SNP = single nucleotide polymorphism (polimorfismo del nucleótido simple) - Son cambios en una base del ADN. - Suelen ocurrir con una frecuencia de 1 en 300 nucleótidos, lo que significa que hay alrededor de 10 millones de SNP en el genoma humano. - Pueden darse en el ADN entre genes, en el propio gen o en su zona reguladora. En el segundo caso, pueden jugar un papel más directo en la enfermedad, ya que afecta la función del gen. - En muchas ocasiones esos SNP son irrelevantes, por lo que hay que realizar un primer filtrado para identificar aquellos que son funcionalmente relevantes. - El metabolismo de un nutrientes puede verse afectado por múltiples SNP en el mismo gen o en diferentes genes de una vía metabólica - Los propios nutrientes pueden modificar los efectos de los genes - Un mismo SNP puede afectar negativamente una enfermedad, pero positivamente otra. Establecer las influencias genéticas en el papel biológico de los nutrientes es una tarea MUY COMPLEJA
Ejemplos de errores genéticos en el metabolismo de los nutrientes y terapia dietética
- La situación se complica cuando se trata de enfermedades multifactoriales, como la obesidad d y la diabetes. En éstas, hay dos tipos de componentes: genéticos y ambientales. Esto magnifica la complejidad. * Obesidad - El factor ambiental es determinante, aunque también tiene un componente genético, que se calcula alrededor del 25%. - El componente genético de la obesidad es de por sí muy complejo y variado. Genes candidatos: Péptidos controladores del apetito/saciedad (NPY, POMC, CCK) Reguladores del gasto energético (UCPs) Formación de tejido adiposo (leptina, adiponectina) * Diabetes - Hay varias formas de diabetes: I, II, monogénica (MODY). - En cada forma de diabetes están implicados unos genes distintos.
Nutrigenómica - Expresión génica modulada por nutrientes o sus metabolitos
Regulación de la expresión génica por glucosa De forma indirecta a través de la insulina
De forma directa Insulina Ciclo celular: c-fos, c-jun, c-myc, nur-77 Enzimas metabólicas: PFK1, GAPDH, L- PK, ACC, FAS Regulación de la expresión génica por ácidos grasos
Regulación de la expresión génica por aa
Regulación de la expresión génica por vitaminas
Funciones reguladas por nutrientes a través de la expresión génica - Ciclo celular: glucosa, ácido fólico, vitaminas B12, A y D, hierro, zinc. - Apoptosis: vitamina B3 (-), fibra (+ célula procancerígenas), lípidos (+, procesos oxidativos) - Diferenciación y desarrollo: AGPI, ácido fólico, calcio, yodo, hierro, zinc, vitamina E - Crecimiento óseo: calcio, vitamina D Bibliografía - Personalised nutrition: how far has nutrigenomics progressed? J Hesketh. European Journal of Clinical Nutrition (2012), 1 6 - Nutrigenetics and Metabolic Disease: Current Status and Implications for Personalised Nutrition. Catherine M. Phillips. Nutrients 2013, 5, 32-57 - Nutrigenomics and nutrigenetics: the emerging faces of nutrition. David M. Mutch, Walter Wahli, Gary Williamson. FASEB J. 19, 1602 1616. (2005) - Nutrigenómica. Enrique Roche, Elena García, Esther Fuentes. FUNIBER (Fundación Universitaria Iberoamericana).