Нутригенетика определяется как наука, изучающая влияние наших генов на реакцию на различные компоненты пищи. Следовательно, нутригенетическое исследование позволит нам адаптировать потребляемую пищу к нашим потребностям.
Фундаментальные гипотезы, на которых основана наука о нутригенетике, следующие:
❖ Влияние питательных веществ на здоровье зависит от унаследованных генетических вариантов , которые изменяют усвоение и метаболизм питательных веществ и, следовательно, активность биохимических реакций.
❖ Лучших результатов в области здоровья можно достичь, если потребности в питании будут персонализированы для каждого человека с учетом его генетических характеристик, как унаследованных, так и приобретенных, на разных этапах жизни, пищевых предпочтений и состояния здоровья. 1
Эту науку не следует путать с нутригеномикой, которая анализирует прямое влияние питательных веществ на экспрессию генов и здоровье. Подробнее о различиях между нутригенетикой и нутригеномикой вы можете узнать в нашем блоге.
Пищевые проблемы и связанные с ними патологии на глобальном уровне
Интенсивное животноводство, обработка сельскохозяйственных культур и переработка пищевых продуктов изменили качественный и количественный баланс питательных веществ в пище, потребляемой западным обществом. Считается, что это изменение, к которому физиология и биохимия человека в настоящее время не адаптированы, является причиной хронических заболеваний, широко распространенных в промышленно развитых западных странах. 2
С другой стороны, в большинстве развивающихся стран сельскохозяйственное производство и методы переработки пищевых продуктов, а также западные пищевые привычки и образ жизни пропагандируются без учета последствий для здоровья. В результате наблюдается тенденция к росту заболеваемости ожирением , диабетом 2 типа , гипертонией , сердечно-сосудистыми заболеваниями и кариесом . 3
В последние десятилетия произошел переход в питании, в результате которого во всем мире наблюдается смещение акцента с потребления минимально обработанных продуктов на ультрапереработанные альтернативы, отказ от домашней еды в пользу готовых блюд и закусок. В тот же период резко возросла распространенность ожирения среди детей и взрослых во всем мире. 4
Важность нутригенетического тестирования
В мире, характеризующемся стремительным ростом распространенности ожирения и связанных с ним нарушений обмена веществ и сердечно-сосудистых заболеваний, персонализированное питание представляет собой многообещающий подход как к профилактике, так и к лечению этих заболеваний. Тем не менее, для оценки пищевых потребностей каждого человека рекомендуется провести предварительное нутригенетическое исследование.
С нутригенетической точки зрения при разработке персонализированных и беспристрастных решений в области питания для отдельных лиц или подгрупп населения необходимо учитывать множество факторов. Кроме того, необходимы совместные усилия диетологов, ученых, клиницистов и медицинских работников для создания комплексной основы, позволяющей применять эти новые данные на уровне населения.5
Нутригенетика и ее роль в ожирении.
Растущее стремление к индивидуализации и оптимизации потребительских товаров, а также готовность платить более высокую цену предполагает, что рынок может быть готов принять персонализированное питание для профилактики, контроля или лечения конкретных заболеваний.
Ожирение — одно из многих заболеваний, для профилактики которых с помощью нутригенетического тестирования существует большой потенциал . По оценкам, 40-70% вариаций в восприимчивости к ожирению, наблюдаемых в популяции, обусловлены межиндивидуальными генетическими различиями.
Arkadianos et al.6 разработали персонализированную диету с контролем калорий, используя 24 варианта 19 генов, участвующих в обмене веществ, для программы снижения веса. Эти авторы6 сравнили потерю веса и поддержание веса у 50 человек, которые получали рекомендации по диете и упражнениям с учетом генотипа для оптимизации потребления питательных веществ во время потери веса, и у 43 человек из контрольной группы, которые получали только общие рекомендации по диете и упражнениям. Результаты исследования показали, что люди, получившие персональные рекомендации по питанию, не только показали лучшие результаты в период снижения веса, но и стабилизировали потерю веса в течение следующего года.
Ген FTO является примером гена, в котором определенные полиморфизмы связаны с повышенной предрасположенностью к развитию ожирения. Эта связь между геном FTO и ожирением наблюдалась в популяциях различного происхождения и на протяжении всей жизни, при этом наибольший эффект отмечался в молодом возрасте.7
Нутригенетика в контроле и лечении рака.
Многие факторы образа жизни влияют на развитие рака посредством окислительного стресса , возникающего из-за повреждений, вызванных активными формами кислорода и азота (АФК), которые приводят к потенциально мутагенным повреждениям ДНК.8 Клеточный окислительный стресс — это процесс, происходящий в наших клетках из-за избытка свободных радикалов и недостатка антиоксидантов для их нейтрализации. Увеличение количества этих свободных радикалов кислорода и азота в организме приводит к окислению клеток, что влияет на их функции и повреждает их.
Примером повседневной привычки с мощным прооксидантным потенциалом является курение . Вдыхаемый табачный дым считается мощным экзогенным прооксидантом, поскольку высокие концентрации активных форм кислорода и азота присутствуют как в смолистой, так и в газообразной фазах. Прямое увеличение окислительной нагрузки от вдыхаемого табачного дыма может дополнительно усиливаться за счет вторичного окислительного стресса, вызванного воспалением. Однако существуют питательные вещества с высокой антиоксидантной активностью, которые, как было показано, играют значительную роль в профилактике рака. К ним относятся витамин С, витамин Е и витамин В2.8
В этом контексте нутригенетическое тестирование становится вспомогательным инструментом в профилактике рака. Примером этого являются люди, обладающие определенным вариантом гена SLC23A1. Исследование, проведенное Тимпсоном и др.⁹, показало, что у людей с этим вариантом наблюдался более низкий уровень витамина С в крови. У этой группы населения был не только более низкий уровень витамина С в крови, но и более низкий уровень витамина С в целом, что повышало риск развития рака и других хронических сложных заболеваний, таких как атеросклероз или диабет 2 типа.
Нутригенетика в профилактике и борьбе с сердечно-сосудистыми заболеваниями.
На протяжении прошлого столетия исследования показали, что образ жизни, включая питание, существенно влияет на риск сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). По этой причине рекомендации по питанию стали предметом внимания в кампаниях общественного здравоохранения, направленных на снижение риска ССЗ. Несмотря на эти усилия, ожидаемое снижение смертности от ССЗ не наблюдается постоянно, и эта неудача объясняется, по крайней мере частично, индивидуальной изменчивостью реакции на рекомендации по питанию и различиями в генетике , или, возможно, двусторонним взаимодействием между этими двумя факторами.<sup>10</sup>
Нарушения липидного обмена и воспаления , тесно связанные с особенностями питания, являются ключевыми факторами в развитии атеросклероза . Фактически, многие из выявленных генетических вариантов, связанных с сердечно-сосудистыми заболеваниями, прямо или косвенно участвуют в регуляции этих двух основных путей.
Особенно важным, как с точки зрения регулирования липидного профиля, так и снижения воспаления, является потребление полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), таких как омега-6 и омега-3 . Потребление этих ПНЖК связано со снижением риска сердечно-сосудистых заболеваний. Кроме того, широко доказано, что жирные кислоты омега-3 оказывают кардиопротекторное действие , снижая уровень триглицеридов.<sup>10</sup>
Важным примером генетического варианта, связанного со сниженной переработкой жирных кислот и, следовательно, повышенной предрасположенностью к развитию сердечно-сосудистых заболеваний, является ген FADS . Многочисленные крупномасштабные исследования показали, что определенные полиморфизмы в гене FADS приводят к тому, что у носителей этих полиморфизмов наблюдается более низкий уровень омега-6 и омега-3 жирных кислот. 11
Будущее нутригенетики и последствия для рекомендаций по питанию и диетической практики
Роль этой науки в изучении влияния питания на здоровье становится все более очевидной, как и важность проведения нутригенетических исследований. Не только наивно, но и, вероятно, опасно предполагать, что все люди будут одинаково реагировать на продукты, которые они потребляют.
Разработка персонализированного подхода к питанию для профилактики и лечения заболеваний потребует гораздо более полного понимания взаимодействия питательных веществ и генов, а также их влияния на фенотип, чтобы выявлять, оценивать и определять приоритетность соответствующих целевых стратегий диетического вмешательства.
Хотя проблемы, связанные с выявлением взаимосвязи между нутригенетикой и болезнью, будут непростыми, последствия для общественного здравоохранения огромны.1
24Генетика и ее нутригенетическое исследование
В 24Genetics, благодаря нашему ДНК-тесту на знание диет и отчету с результатами, вы сможете узнать свою генетическую предрасположенность к правильному усвоению различных компонентов пищи, к более высоким или низким уровням различных питательных веществ, к положительной или отрицательной реакции на определенные диеты, а также к чувствительности к определенным вкусам.
Библиография
1. Фенеч, М. и др. Нутригенетика и нутригеномика: взгляды на текущее состояние и применение в исследованиях и практике питания. Геномика образа жизни 4 , 69–89 (2011).
2. de Araújo, TP et al. Доступность ультрапереработанных продуктов питания и неинфекционные заболевания: систематический обзор. Int. J. Environ. Res. Public. Health 18 , 7382 (2021).
3. Попкин, Б.М., Адаир, Л.С. и Нг, С.В. Глобальный переход в питании и пандемия ожирения в развивающихся странах. Nutr. Rev. 70 , 3–21 (2012).
4. Дикен, С. Дж. и Баттерхэм, Р. Л. Роль качества питания в опосредовании связи между потреблением ультрапереработанных продуктов, ожирением и результатами, связанными со здоровьем: обзор проспективных когортных исследований. Nutrients 14 , 23 (2021).
5. де Торо-Мартин, Дж., Арсено, Б., Деспре, Ж.-П. и Фоль, М.-К. Точное питание: обзор персонализированных подходов к питанию для профилактики и лечения метаболического синдрома. Nutrients 9 , 913 (2017).
6. Аркадианос, И. и др. Улучшение контроля веса с использованием генетической информации для персонализации диеты с контролируемым количеством калорий. Журнал питания 6 , 29 (2007).
7. Loos, RJF & Yeo, GSH. Более широкая картина FTO — первого гена ожирения, выявленного в ходе полногеномного ассоциативного исследования. Nat. Rev. Endocrinol. 10 , 51–61 (2014).
8. Гудман, М., Бостик, Р.М., Кучук, О. и Джонс, Д.П. Клинические испытания антиоксидантов в качестве средств профилактики рака: прошлое, настоящее и будущее. Free Radic. Biol. Med. 51 , 1068–1084 (2011).
9. Тимпсон, Н. Дж. и др. Генетическая изменчивость в локусе SLC23A1 связана с циркулирующими концентрациями L-аскорбиновой кислоты (витамина С): данные 5 независимых исследований с участием более 15 000 человек. Am. J. Clin. Nutr. 92 , 375–382 (2010).
10. Барреа, Л. и др. Нутригенетика — персонализированное питание при ожирении и сердечно-сосудистых заболеваниях. Int. J. Obes. Suppl. 10 , 1–13 (2020).
11. Гуань, В. и др. Полногеномное ассоциативное исследование полиненасыщенных жирных кислот N6 плазмы в когортах Консорциума по исследованию сердца и старения в рамках геномной эпидемиологии. Circ. Cardiovasc. Genet. 7 , 321–331 (2014).
