Blog

Dolor sit amet, consectetur adipiscing egestas.

“Nutriepigenetyka, czyli jak dietą wpływamy na nasze geny”

“Nutriepigenetyka, czyli jak dietą wpływamy na nasze geny”

Wszyscy znamy powszechnie używane hasło „jesteś tym, co jesz”. Stwierdzenie to, można interpretować na wiele sposobów. W tym artykule wspólnie przeanalizujemy kontekst diety w odniesieniu do naszego genomu, a dokładniej mówiąc epigenomu. Czyli dowiemy się, czy i jak dietą wpływamy na nasze geny.

Czym są genom i epigenom, jaką pełnią funkcję?

Genom człowieka można porównać do płyty głównej komputera. W nim właśnie zapisane są w formie chemicznej podstawowe informacje dotyczące budowy i funkcjonowania naszego organizmu. Nośnikiem informacji w genomie jest cząsteczka kwasu deoksyrybonukleinowego (DNA), natomiast informacja genetyczna to występujące w ściśle określonej kolejności łańcuchy DNA, na które składają się cztery zasady azotowe (nukleotydy). Cały genom zawiera około 23 tysiące genów – czyli elementów z instrukcją do budowy białek o różnych funkcjach, w tym budulcowych (np. wchodzących w skład mięśni, włosów czy komórek układu odpornościowego) jak i regulatorowych (np. enzymy, neuroprzekaźniki w układzie nerwowym, hormony).

Epigenom to część genomu, która odpowiada za modyfikowanie ekspresji naszego DNA. Oznacza to, że może on modyfikować wytwarzanie zakodowanych w DNA białek (przyspieszać ich syntezę lub ją hamować). Epigenom tym samym może działać jak swoisty włącznik lub wyłącznik w syntezie enzymów, hormonów, komórek układu odpornościowego i wielu innych.

Modyfikacje epigenetyczne DNA zachodzą na kilka sposobów (poprzez metylację DNA, modyfikacje enzymatyczne histonów oraz niekodujące mikroRNA3), co warto zaznaczyć, nie zmieniają struktury DNA i nie należą do mutacji genetycznych, a są odwracalnymi procesami włączania lub wyłączania, które ulegają zmianom pod wpływem czynników środowiskowych. DNA jest strukturą stosunkowo stabilną, natomiast epigenom jest zmienny.

Co łączy dietę z epigenomem?

Jednym z mechanizmów epigenetycznych jest metylacja DNA. Sam proces to przyłączanie lub odłączanie (demetylacja) tzw. grupy metylowej do cząsteczki DNA. Proces ten działa jak wspomniany wcześniej włącznik/ wyłącznik.

Dietą możemy wpływać na procesy metylacji. Składnikiem żywności, który odgrywa znaczącą rolę w tym procesie, jest kwas foliowy. Dieta uboga w kwas foliowy jest przyczyną zbyt niskiej metylacji DNA, co podczas podziału komórek skutkuje brakiem stabilności, a to może doprowadzić do rozwoju komórek nowotworowych (białaczki, nowotworu piersi, jajnika, prostaty), czy chorób autoimmunologicznych, a w szczególności reumatoidalnego zapalenia stawów, tocznia rumieniowatego układowego, twardziny i zespołu Sjögrena. Poza kwasem foliowym innymi źródłami grup metylowych w diecie są metionina, cholina, betaina oraz witamina B12. Innymi czynnikami mogącymi wpływać na proces metylacji są cynk (pestki dyni, ryby, mleko, jaja), selen (orzechy brazylijskie, ryby, drób) i polifenole (antyoksydanty), a w szczególności obecny w zielonej herbacie galusan epigallokatechiny i kwercetyna (borówki, jagody, aronia, czarny bez, zielona herbata).

Gdzie szukać grup metylowych?

Zadbajmy, by w naszym menu znalazły się produkty bogate w kwas foliowy: zielone warzywa (brokuły, szpinak, jarmuż, świeże zioła, zielona fasolka szparagowa, sałata, brukselka, zielony groszek, kapusta), kalafior, buraki, rośliny strączkowe, szparagi, cytrusy.

Metioninę, cholinę oraz witaminę B12 znajdziemy w mięsie, jajach, rybach, mleku i produktach mlecznych. Do źródeł choliny należą również kiełki pszenicy, nasiona roślin strączkowych oraz orzechy.

Czynnikami zaburzającymi procesy metylacji są: niedobory grób metylowych, cynku, selenu, spożywanie alkoholu, zażywanie kokainy i palenie nikotyny.

Acetylacja białek histonowych to kolejny mechanizm epigenetyczny, na który możemy wpływać za pomocą diety. Składnikami żywności odpowiedzialnymi za modyfikacje są między innymi siarczek diallilu (czosnek) i sulforafan (brokuły, kiełki brokuła). Natomiast resweratrol (winogrono) jest aktywatorem enzymów sirtuinowych. Ich aktywność  prowadzi do ułatwionego metabolizmu tłuszczów, reguluje wydzielanie insuliny i aktywuje metabolizm komórkowy. Innymi stymulatorami sirtuin są deficyt kaloryczny i wysiłek fizyczny. Resweratrol charakteryzyje się niską biodostępnością stąd trwają poszukiwania innych składników diety, które mogłyby wywierać podobny efekt do resweratrolu.

Nutrigenetyka to młoda dziedzina nauki, która rozwija się bardzo dynamicznie. Niesie za sobą możliwości coraz lepszego dostosowania diety do indywidualnych potrzeb pacjenta w gabinecie dietetyka jak i użytkownika aplikacji oferującej zbilansowaną dietę. Dietetycy, śledząc wyniki badań, mają możliwość wplatania odpowiednich składników do codziennego menu swoich podopiecznych. W naszych aplikacjach kładziemy nacisk na to, by posiłki zawierały nie tylko odpowiednie ilości kilokalorii, białek, tłuszczów i węglowodanów. Badania dotyczące wpływu diety na mechanizmy epigenetyczne nie należą do łatwych, ze względu na mnogość czynników środowiskowych, które wpływają na nas nieustannie. Niemniej jednak to, co wiemy, staramy się realizować, dbając o zdrowie naszych klientów poprzez odpowiednio skomponowaną dietę. W naszych jadłospisach można znaleźć źródła kwasu foliowego, choliny, witaminy B12, cynku, selenu, polifenoli i wielu innych bioaktywnych składników.  Z pewnością w najbliższej przyszłości poznamy nowe procesy i zależności oraz potencjalnie korzystne składniki, które również znajdą się w naszych planach dietetycznych. 

Inną gałęzią nutrigenetyki są badania nutrigenetyczne, które już dziś pozwalają zdobyć wiedzę na temat indywidualnych, wrodzonych predyspozycji do chorób dietozależnych, nietolerancji, czy profili metabolicznych, w tym poznać jak przebiega nasz metabolizm białek, tłuszczów, węglowodanów, kofeiny, homocysteiny, witaminy D, cholesterolu, kwasu foliowego i innych oraz zbadać potencjał antyoksydacyjny organizmu. 

Możliwe, że w przyszłości dietetyk wyśle nas na badania nutrigenetyczne, które to będą podstawą do indywidualnej diety i suplementacji. Prawdopodobne jest, że stanie się możliwe personaliowanie diety w aplikacji na podstawie takich właśnie wyników badań. Pamiętajmy jednak, że potencjalne korzyści niosą za sobą również pewne ryzyko. Istnieją obawy, że wiedza na temat naszych predyspozycji genetycznych do rozwoju niektórych chorób, może być wykorzystywana w różnych celach, również przeciwko nam, chociażby przez nieuczciwych pracodawców, czy ubezpieczycieli. Nutrigenetyka to zdecydowanie nasza przyszłość i to od nas zależy, jak wykorzystamy wiedzę na temat naszego genomu. 

 

Bibliografia:

  1. Koziołkiewicz M., Koncepcje nutrigenomiki, Biotechnologia 4, 2009; 87: 9-34.
  2. Białek-Dratwa A. i wsp., Nutrigenomika – bioaktywne składniki diety, Postępy Hig Med Dosw, 2013: 67, 255-260.
  3. Karabin K.Wpływ diety na epigenom człowieka, czyli jak dieta zmienia geny, Współczesna Dietetyka 20.09.2021, https://www.wspolczesnadietetyka.pl/nutrigenetyka/wplyw-diety-na-epigenom-czlowieka-czyli-jak-dieta-zmienia-geny, dostęp: 18.01.2018.
  4. Gerhäuser C., Cancer Chemoprevention and Nutri-Epigenetics: State of the Art and Future Challenges, Natural Products in Cancer Prevention and Therapy, 2013; 327: 73-132.
  5. Kalemba-Drożdż M., Nutrigenetyka. Perspektywy i ograniczenia, Medycy na Ogólna i Nauki o Zdrowiu, 2019: 25(2), 70-74.