Μοριακή διατροφή

15 Φεβρουαρίου 2015

Διατροφογενομική

Η διατροφογενομική είναι ένας κλάδος της διατροφικής γονιδιωματικής και είναι η μελέτη των επιπτώσεων των τροφίμων και των συστατικών τροφίμων στην έκφραση των γονιδίων. Αυτό σημαίνει ότι η Διατροφογενομική είναι η έρευνα για τον εντοπισμό και την κατανόηση της αλληλεπίδρασης σε μοριακό επίπεδο μεταξύ των θρεπτικών συστατικών και άλλων διατροφικών βιοδραστικών με το γονιδίωμα.

Η διατροφογενομική είναι η επίδραση της γενετικής ποικιλομορφίας στη διατροφή, συσχετίζοντας την έκφραση των γονιδίων ή των γενετικών πολυμορφισμών με μια θρεπτική ουσία, όσο αφορά την απορρόφηση, το μεταβολισμό, τις μεταλλάξεις ή τις βιολογικές επιδράσεις.

Η Διατροφογενομική στοχεύει στην ανάπτυξη ορθολογικών μέσων για τη βελτιστοποίηση της διατροφής σε σχέση με το γονότυπο του ατόμου.

Με τον καθορισμό του μηχανισμού των επιδράσεων των θρεπτικών συστατικών ή τις επιπτώσεις ενός διαιτολογίου, η Διατροφογενετική προσπαθεί να καθορίσει την αιτιολογική σχέση μεταξύ αυτών των ειδικών θρεπτικών συστατικών και της διατροφής στην ανθρώπινη υγεία. Η διατροφογενομική είναι η εξατομικευμένη διατροφή βάσει γονοτύπου.

Ενώ η Διατροφογενομική στοχεύει στην ανάπτυξη της κατανόησης του πώς ολόκληρο το σώμα ανταποκρίνεται στα τρόφιμα μέσω της βιολογίας, η έρευνα για την επίδραση σε ένα γονίδιο της διατροφής είναι η Διατροφογενετική.

Η Διατροφογενομική είναι η έρευνα που προσφέρει στους ανθρώπους τις μεθόδους και τα εργαλεία για την πρόληψη των νόσων και την προαγωγή της υγείας με τροφές που ταιριάζουν με τον τρόπο ζωής, τον πολιτισμό και τη γενετική του κάθε ανθρώπου.

Τα γενετικά εργαλεία στην Διατροφογενομική

Κατά τη διάρκεια του 20ου αιώνα, η διατροφική επιστήμη επικεντρώθηκε στην μελέτη των βιταμινών και των ανόργανων στοιχείων για την πρόληψη ασθενειών. Καθώς, στον ανεπτυγμένο κόσμο κυριαρχεί η πολυφαγία, η παχυσαρκία και ο διαβήτη τύπου ΙΙ, η έρευνα στράφηκε στο πώς η διατροφή μπορεί να βελτιστοποιήσει και να διατηρήσει την κυτταρική ομοιόσταση του σώματος, αλλά και την ομοιόσταση των οργάνων και των ιστών. Αυτό απαιτεί την κατανόηση του πώς τα θρεπτικά συστατικά δρουν σε μοριακό επίπεδο. Αυτό περιλαμβάνει την κατανόηση των αλληλεπιδράσεων των θρεπτικών συστατικών με τα γονίδια, τις πρωτεΐνες και γενικά, με τον μεταβολισμό.

Διαφορές μεταξύ των ατόμων στη γενετική, ή η γενετική μεταβλητότητα, που έχουν επίδραση επί του μεταβολισμού και τον φαινότυπο, όπως οι πολυμορφισμοί στα γονίδια για την ορμόνη λεπτίνη η οποία οδηγεί σε παχυσαρκία, οι πολυμορφισμοί του γονιδίου του μεταβολισμού του φυλλικού οξέος (C677T και A1298C), για το γονίδιο που κωδικοποιεί την μεθυλενίου-τετραϋδρο-φολικού οξέος αναγωγάση (MTHFR), είναι μερικά παρδείγματα.

Τα εργαλεία της Διατροφογενομικής είναι εκείνα που μετρούν τη μεταγραφή μικροσυστοιχιών DNA, τη σειρά εξονίων, τις συστοιχίες νουκλεοτιδίων και του γονότυπου. Η ηλεκτροφόρηση σε πήκτωμα, η χρωματογραφία και η φασματομετρία μάζας, επίσης, χρησιμοποιούνται. Τέλος, τα εργαλεία που μετρούν τη συλλογή μεταβολιτών και βασίζονται στην πυρηνική απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού και στη φασματομετρία μάζας συχνά σε συνδυασμό με το φυσική αέρια και υγρή χρωματογραφία, χρησιμοποιούνται.

Στη Διατροφογενομική, οι θρεπτικές ουσίες θεωρούνται ως σήματα για ένα συγκεκριμένο κύτταρο. Τα θρεπτικά συστατικά ανιχνεύονται από έναν αισθητήρα στο κύτταρο και το κύτταρο λαμβάνει πληροφορίες μέσω του σήματος, σχετικά με το περιβάλλον του. Το αισθητήριο σύστημα ερμηνεύει τις πληροφορίες από τα θρεπτικά συστατικά για το διαιτητικό περιβάλλον με παράγοντες μεταγραφής, μαζί με πολλές πρόσθετες πρωτεΐνες. Μόλις η θρεπτική ουσία αλληλεπιδράσει με ένα τέτοιο αισθητήριο σύστημα, αλλάζει τα γονίδια, την έκφραση πρωτεΐνών και την παραγωγή μεταβολιτών, ανάλογα με τα σήματα.

Οι διαιτητικές υπογραφές εξετάζονται σε συγκεκριμένα κύτταρα, ιστούς και οργανισμούς και με αυτόν τον τρόπο τον τρόπο εξετάζεται ο τρόπος με τον οποίο επηρεάζει η διατροφή την ομοιόσταση του σώματος. Γονίδια τα οποία επηρεάζονται από τα διαφορετικά επίπεδα των θρεπτικών συστατικών πρέπει πρώτα να εντοπιστούν και, στη συνέχεια, η ρύθμισή τους να μελετηθεί. Εκφράζεται η ελπίδα ότι η Διατροφογενομική θα προωθήσει την καλύτερη κατανόηση του πώς επηρεάζει η διατροφή τις μεταβολικές οδούς και την ομοιόσταση και στη συνέχεια οι γνώσεις θα χρησιμοποιηθούν για την πρόληψη των χρόνιων ασθενειών που σχετίζονται με τη διατροφή, όπως η παχυσαρκία και ο διαβήτης τύπου ΙΙ. Μέρος της προσέγγισης της γονιδιωματικής περιλαμβάνει την εύρεση δεικτών των ασθενειών που συνδέονται με τη διατροφή. Η Διατροφογενομική επιδιώκει να κατανοήσει την επίδραση των διαφορετικών γενετικών προδιαθέσεων στην ανάπτυξη χρόνιων ασθενειών, με δείκτες και η εξατομικευμένη διαιτητική σύσταση μπορεί να χορηγείται για το συγκεκριμένο πρόσωπο.

Άλλοι στόχοι της διατροφικής γονιδιωματικής είναι να αποδείξει την επίδραση των βιοδραστικών ενώσεων των τροφίμων στην υγεία και τα οφέλη από τα υγιεινά τρόφιμα για την υγεία, και να αναπτύξει λειτουργικά τρόφιμα που θα κρατήσουν τους ανθρώπους υγιείς, σύμφωνα με τις ατομικές τους ανάγκες.

Εφαρμογή της Διατροφογενομικής στην καταπολέμηση της γήρανσης

Η γήρανση των κυττάρων συμβαίνει λόγω της συσσώρευσης περίσσειας ελεύθερων ριζών που σχηματίζονται λόγω της έλλειψης σωστής διατροφής και από εξωτερικούς παράγοντες, όπως οι ακτίνες UV, η ρύπανση, το στρες, τα τρόφιμα, κλπ. Η ανάλυση του DNA είναι αποφασιστικής σημασίας για τον προσδιορισμό των θρεπτικών συστατικών που απαιτούνται για την εξάλειψη των περίσσειων ελεύθερων ριζών που υπάρχουν στο κύτταρο.

Η επιστήμη της διατροφικής γονιδιωματικής μελετά την αλληλεπίδραση μεταξύ των διατροφικών συστατικών των τροφίμων και των γονιδίων. Η επιστημονική πρόοδος έχει πλέον καταστήσει δυνατή την εφαρμογή της Διατροφογενομικής στον τομέα της καταπολέμησης της γήρανσης και με τη χρήση συμπληρωμάτων διατροφής γίνεται η βέλτιστη διατροφή που απαιτείται για τον οργανισμό για την πρόληψη της γήρανσης των κυττάρων από το σχηματισμό της περίσσειας ελεύθερων ριζών.

Η Μοριακή Διατροφή (και οι Βιοχημική Διατροφή, Διατροφική Βιοχημεία, Κυτταρική Διατροφή, Μετοβολομική, Πρωτεομική) ασχολούνται με τους βιοχημικούς, φυσιολογικούς, γενετικούς και μοριακούς μηχανισμούς της Διατροφής. Αποτελεί πεδίο ενασχόλησης τόσο Διατροφολόγων όσο και Ιατρών, Βιοχημικών, Μοριακών Βιολόγων και άλλων βιοεπιστημόνων. Διδάσκεται ως εξειδίκευση σε πολλά πανεπιστήμια του κόσμου και αποτελεί έναν σύγχρονο τομέα έρευνας στους τομείς της Πρόληψης και Θεραπείας Ασθενειών, Αντιγήρανσης και Κλινικής Διατροφής.

Εξατομικευμένη διατροφή για την Πρόληψη και Θεραπεία Ασθενειών

Η Μοριακή Διατροφή είναι πρωτίστως η εξατομικευμένη διατροφή που θεωρεί κάθε οργανισμό ως ξεχωριστή οντότητα με ειδικές μοναδικές ανάγκες και ιδιαιτερότητες. Έτσι ενώ δύο οργανισμοί μπορεί να εμφανίζουν την ίδια συμπτωματολογία σε κάποια διαταραχή (π.χ. δύο άτομα που έχουν και τα δύο διαγνωστεί με ευερέθιστο έντερο), οι βιοχημικοί δρόμοι που οδήγησαν σε αυτή μπορεί να είναι διαφορετικοί. Διαφορετικό μπορεί να είναι, επίσης, το γενετικό υπόβαθρο των δύο οργανισμών, οι επιδράσεις από το περιβάλλον τους, η τωρινή βιοχημική κατάσταση (π.χ. η χλωρίδα του εντέρου τους) και άλλες τυχούσες αλληλεπιδρούσες διαταραχές. Διαφορετικές λοιπόν θα είναι τόσο η πρόγνωση της ασθένειας όσο και η θεραπευτική μέθοδος για την αντιμετώπισή της.

Η Μοριακή διατροφή επίσης εξετάζει σε βάθος την επίδραση στην υγεία και στην ασθένεια όλων των συστατικών τροφίμων, βοτάνων και άλλων ουσιών φυσικής προέλευσης. Μπορεί έτσι να καταρτίσει ένα απόλυτα εξειδικευμένο διατροφικό πλάνο το οποίο να στοχεύσει στον εκάστοτε κλινικό στόχο με μέγιστη αποτελεσματικότητα.

Ασχολείται, επίσης, φυσικά τόσο με την πρόσληψη (π.χ. σε περιπτώσεις καχεξίας ή αθλητικής ενδυνάμωσης) όσο και με την απώλεια βάρους σε ιατρικό επίπεδο, αφού μπορεί να επιτύχει τους στόχους αυτούς παρουσία χρονίων και οξέων διαταραχών. Φυσικά η μεθοδολογία της είναι απείρως πιο ευρεία από μια απλή θερμιδομέτρηση. Η Μοριακή Διατροφή αντλεί γνώση από ένα ευρύτατο φάσμα βιοεπιστημών και καταρτίζει βάσει αυτής διατροφικά πλάνα με σαφείς ιατρικές εφαρμογές.

Σε στενή αλληλεπίδραση με την Διατροφική Βιοχημεία εστιάζει, επίσης, στις μεταβολικές οδούς των διατροφικών στοιχείων και ερευνά πως αυτά δρουν ως ρυθμιστές των λειτουργιών οργάνων, ιστών και κυττάρων, τομείς που επίσης είναι γνωστοί με τους όρους Μεταβολομική και Πρωτεομική.

Τα Εργαστήρια Μοριακής Διατροφής

Το φάσμα των εξετάσεων που καλύπτονται από τα εργαστήρια μοριακής διατροφής είναι για την απλή τροφική δυσανεξία ως την γενετική ογκολογία, την βιολογική οδοντιατρική, την αποτοξίνωση, κ.α. Γίνεται προηγμένη μοριακή διάγνωση, θεραπεία χρόνιων ασθενειών με τη διατροφή, διατροφή πρόληψης νόσων και αντιγήρανσης, αντιμετώπιση μεταβολικών διαταραχών και παχυσαρκίας, με τη χρήση γενετικής και μοριακής βιολογίας.