Σήμερα Θα ασχοληθούμε με ένα θέμα αρκετά πολύπλοκο αλλά συνάμα πολύ ενδιαφέρον που αφορά στην αλληλεπίδραση του γενετικού υποστρώματος (γονίδια) με τη διατροφή και το περιβάλλον για την ανάπτυξη χρόνιων παθήσεων όπως η παχυσαρκία, η καρδιαγγειακή νόσος και ο καρκίνος.
Γενετικοί πολυμορφισμοί
Όλα τα κύτταρα έχουν το ίδιο DNA το οποίο περιέχει τα γονίδια . Τα περισσότερα από τα γονίδιά μας έχουν μικρές διαφορές αλληλουχίας (αντικατάσταση π.χ μιας βάσης από μια άλλη) – πολυμορφισμούς (SNP) – που ποικίλλουν μεταξύ των ατόμων. Πρόκειται δηλαδή για παραλλαγές του ίδιου γονιδίου που αποτελούν τη γενετική ταυτότητα του καθενός από εμάς, ελέγχουν πώς, πότε και πόσα γονίδια «ανάβουν» και «σβήνουν» στους διάφορους ιστούς δημιουργώντας κατά αυτό τον τρόπο και την προδιάθεσή μας για ορισμένες ασθένειες.
Η διατροφογενομική, μελετά τη γενετικά προσδιορισμένη ανταπόκριση των ανθρώπων στη διατροφή. Κατ’ ανάλογο τρόπο η φαρμακογενομική σχετίζεται με την γενετικά προσδιορισμένη ανταπόκριση στα φάρμακα και κατά συνέπεια στις διάφορες θεραπείες.
Επιγενετική
Ο όρος έχει εξελιχθεί ώστε να περιλαμβάνει οποιαδήποτε διαδικασία που μεταβάλλει τη γονιδιακή δραστηριότητα χωρίς αλλαγή της ακολουθίας του DNA και οδηγεί σε μεταβολές που μπορούν ενίοτε και να κληρονομηθούν. Είναι υπεύθυνη για τη διαφοροποίηση κάθε κυττάρου ανάλογα με τον ιστό όπου βρίσκονται με τη βοήθεια μηχανισμών όπως μεθυλίωση, ακετυλίωση, φωσφορυλίωση, κ.λ.π. Η πιο γνωστή ίσως επιγενετική διαδικασία, είναι η μεθυλίωση του DNA, η προσθήκη δηλαδή μιας ομάδας μεθυλίου σε κάποια από τις τέσσερις βάσεις του DNA, που έχει ως αποτέλεσμα την «αποσιώπηση» του μεθυλιωμένου γονιδίου.
Κατά την διάρκεια του χειμώνα του 1944-1945 η Ολλανδία αντιμετώπισε ένα φοβερό λιμό εξαιτίας της Γερμανικής κατοχής και η διατροφική πρόσληψη του κόσμου έπεσε κάτω από τις 1000 θερμίδες την ημέρα. Οι γυναίκες συνέχισαν να γεννούν και τα παιδιά που γεννήθηκαν εκείνη την περίοδο είναι πλέον ενήλικες στην ηλικία των εξήντα. Πρόσφατες έρευνες έχουν αποκαλύψει ότι τα άτομα αυτά– που εκτέθηκαν σε περιορισμένες θερμίδες στην μήτρα της μητέρας τους – έχουν υψηλότερο ποσοστό χρόνιων νοσημάτων όπως διαβήτη, καρδιαγγειακές παθήσεις και παχυσαρκία.
Έχει αποδειχθεί ότι ο επιγενετικός έλεγχος των γονιδίων του εμβρύου, μέσω της μεθυλίωσης του DNA, επηρεάζεται τόσο από τη διατροφή της μητέρας όσο και από το περιβάλλον της μήτρας και ένα λάθος στη διαδικασία θα μπορούσε να προδιαθέσει δια βίου το άτομο στην ανάπτυξη διαφόρων παθήσεων. Για παράδειγμα το φυλλικό οξύ είναι μεταξύ των θρεπτικών ουσιών που αναφέρθηκαν πιο συχνά ως κρίσιμα για τη γονιδιωματική σταθερότητα και τη μεθυλίωση του DNA. Παρατηρήθηκε ότι ακόμη και μέτρια ανεπάρκεια φυλλικού οξέος σε καλλιεργημένα λεμφοκύτταρα προκαλεί ζημιά στο DNA ίση με αυτή που προκαλείται από το δεκαπλάσιο του ετήσιου επιτρεπόμενου ορίου έκθεσης σε ακτίνες Χ και άλλες μορφές ιοντίζουσας ακτινοβολίας», λέει ο Fenech. Ο ίδιος δε και οι συνεργάτες του εντόπισαν εννέα βασικά θρεπτικά συστατικά που μπορεί να επηρεάσουν τη γονιδιωματική ακεραιότητα με διάφορους τρόπους. Όταν καταναλώνονται μεγάλες ποσότητες σε τρόφιμα, έξι από αυτά τα θρεπτικά συστατικά (φυλλικό οξύ, βιταμίνη Β12, νιασίνη, βιταμίνη Ε, ρετινόλη και ασβέστιο) συνδέονται με μείωση της βλάβης του DNA, ενώ άλλα τρία (ριβοφλαβίνη, παντοθενικό οξύ και βιοτίνη) σχετίζονται με αύξηση της βλάβης του DNA. Σε ένα περιβάλλον ωστόσο ιδιαίτερης προβολής των συμπληρωμάτων διατροφής όπως βιταμίνες κ.λ.π, οι υπεύθυνοι υγείας θα πρέπει να είναι προσεκτικοί διότι η υπερκατανάλωση θα μπορούσε να προκαλέσει όχι μόνο βλάβη στο γονιδίωμα αλλά ακόμη και να προωθήσει την ανάπτυξη καρκίνων σε λανθάνουσα μορφή!
Παχυσαρκία
Διαβήτης, παχυσαρκία και καρδιαγγειακές παθήσεις έχουν αναφερθεί ως “ασθένειες του πολιτισμού”. Ο λόγος είναι απλός: όταν οι ιθαγενείς άρχισαν να υιοθετούν τη <δυτική διατροφή>δηλαδή τροφές υψηλής περιεκτικότητας σε ζάχαρη, και λιπαρά, άρχισαν να εμφανίζουν ξαφνικά παχυσαρκία και διαβήτη.
Είναι σαφές πλέον ότι η παχυσαρκία είναι μία κληρονομική νόσος. Σπάνια οφείλεται μόνο σε ένα γονίδιο( όπως π.χ το γονίδιο της λεπτίνης, υποδοχέας λεπτίνης, POMC,MC4R κ.λ.π), αντιθέτως έχουν ανακαλυφθεί περισσότερα από 50 γονίδια και πάνω από 500 πολυμορφισμοί (SNP) οι οποίοι αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον με μηχανισμούς που δεν έχουν ακόμα αποσαφηνιστεί. Έχουν μελετηθεί εκτενώς για παράδειγμα οι πολυμορφισμοί στους υποδοχείς της πικρής γεύσης στη γλώσσα. Προκύπτει ότι τα άτομα που αισθάνονται έντονα την πικρή γεύση αποφεύγουν ορισμένα τρόφιμα, συμπεριλαμβανομένων συγκεκριμένων φρούτων και λαχανικών. Πράγματι, η αίσθηση πικρής γεύσης πιστεύεται ότι έχει εξελιχθεί για να ανιχνεύονται τοξίνες στα φυτά, τα λαχανικά και τα τρόφιμα και να περιοριστεί με αυτό τον τρόπο η κατανάλωσή τους από τα ζώα. Επιπλέον η έρευνα υποδεικνύει ότι τα άτομα που έχουν αυξημένη την αντίληψη πικρής γεύσης, καταναλώνουν αλκοολούχα ποτά λιγότερο συχνά από άτομα που είναι λιγότερο ευαίσθητα, με αποτέλεσμα μειωμένη προδιάθεση στον αλκοολισμό. Ανάλογοι πολυμορφισμοί στον υποδοχέα γεύσης CD36 συνδέονται με αυξημένη προτίμηση για λιπαρές τροφές, ενώ στον υποδοχέα T1R2 επηρεάζουν τις προτιμήσεις μας για τα γλυκά αυξάνοντας έτσι τον κίνδυνο τερηδόνας. Τέλος πολυμορφισμοί κεντρικά στον εγκέφαλο όπως π.χ στον υποθάλαμο μπορούν να προκαλέσουν δυσλειτουργία των οδών που ελέγχουν τον κορεσμό της πείνας με αποτέλεσμα την υπερφαγία.
Στεφανιαία νόσος
Η ανάγκη να ανακαλύψουμε γονίδια υπεύθυνα για την εμφάνιση στεφανιαίας νόσου (Σ.Ν), δημιούργησε μια διεθνή κοινοπραξία την CARDIoGRAM ,τη μεγαλύτερη συνεργασία στην ιστορία της καρδιολογίας, η οποία ανέδειξε τα εξής:
- Υπάρχουν επί του παρόντος συνολικά 50 γενετικοί πολυμορφισμοί ύποπτοι για Σ.Ν.
- Αυτοί οι πολυμορφισμοί είναι πολύ συχνοί, απαντώνται κατά μέσο όρο στο 50% του πληθυσμού
- Όσο μεγαλύτερος ο αριθμός των γενετικών πολυμορφισμών που κληρονομεί ένας ασθενής τόσο υψηλότερος ο κίνδυνος για Σ.Ν
Μόνο 15 από τους 50 γενετικούς πολυμορφισμούς συνδέονται με τους συμβατικούς παράγοντες κινδύνου για στεφανιαία νόσο: όπως την LDL, HDL ,τριγλυκερίδια, υπέρταση, θρόμβωση των στεφανιαίων. Οι υπόλοιποι 35 λειτουργούν μέσω μηχανισμών που δεν έχουν ακόμη προσδιοριστεί.
Όλοι γνωρίζουμε ότι η δίαιτα δεν μειώνει τις τιμές της χοληστερόλης το ίδιο σε όλα τα άτομα. Κάποιοι πολυμορφισμοί (παραλλαγές) στα γονίδια που κωδικοποιούν τις απολιποπρωτεΐνες, μερικά ένζυμα και ορμόνες, όπως για παράδειγμα το γονίδιο APOE, προδιαθέτουν για υψηλότερες τιμές χοληστερόλης στο αίμα και κατά συνέπεια για ανάπτυξη καρδιαγγειακών παθήσεων.Οι περισσότεροι άνθρωποι έχουν το φαινότυπο APOE3 και ανταποκρίνονται ευνοϊκά στον περιορισμό της πρόσληψης διαιτητικού λίπους και στην τακτική άσκηση. Ωστόσο, περίπου το 20% του πληθυσμού φέρει τουλάχιστον μία παραλλαγή που χαρακτηρίζεται ως APOE-ε4, ένας πολυμορφισμός που σχετίζεται με αυξημένο επίπεδο ολικής χοληστερόλης, καθώς και αυξημένο κίνδυνο διαβήτη τύπου 2 και Alzheimer. Αυτός ο πολυμορφισμός καταργεί επίσης τα προστατευτικά αποτελέσματα που παρατηρούνται με μέτρια κατανάλωση αλκοόλ και αυξάνει σημαντικά τον καρδιαγγειακό κίνδυνο σε συνδυασμό με το κάπνισμα.
Ο 9p21 είναι ίσως ο πιο ισχυρός και ο πιο μελετημένος από τους γενετικούς πολυμορφισμούς με άγνωστη λειτουργία. Εμφανίζεται στο 75% των Ευρωπαίων (50% ετερόζυγοι, 25% ομόζυγοι) και είναι ανεξάρτητος από τους συμβατικούς παράγοντες κινδύνου όπως η χοληστερόλη, ο διαβήτης ή η υπέρταση. Σε ομόζυγη μορφή σχετίζεται με διπλάσιο κίνδυνο εμφάνισης Σ.Ν. Σχετίζεται επίσης με την έκταση και τη σοβαρότητα της αθηρωματικής νόσου καθώς και με συχνότερη εμφάνιση πολυαγγειακής νόσου. Αρκετοί άλλοι αγγειακοί φαινότυποι συνδέονται με αυτό τον πολυμορφισμό συμπεριλαμβανομένης της στένωσης της καρωτίδας, εγκεφαλικού επεισοδίου, περιφερικής αρτηριακής νόσου και ανευρύσματος κοιλιακής αορτής.
Τέλος σε μία μελέτη της CARDIoGRAM υπήρξε έντονη συσχέτιση μεταξύ της ομάδας αίματος ABO και αθηρωματικής νόσου. Οι ομάδες αίματος Α, Β και Ο είναι διαφορετικές μορφές του ίδιου γονιδίου. Τα γονίδια Α και Β κωδικοποιούν μια πρωτεΐνη που παρατείνει τη ζωή του vWF (ενός παράγοντα πήξης) προδιαθέτοντας έτσι για θρόμβωση των στεφανιαίων και έμφραγμα . Το γονίδιο της ομάδας αίματος Ο αντιθέτως κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη που έχει μεταλλαχθεί και δεν λειτουργεί σωστά ασκώντας έτσι προστατευτική δράση στα στεφανιαία μας. Έχοντας μόνο Α ή Β ομάδα αίματος, ο κίνδυνος εμφράγματος αυξάνεται περίπου 10%, ενώ ο συνδυασμός αυτών των δύο κατά 20%.
Η ελπίδα για το μέλλον
Η άφιξη της διατροφογενομικής αναμφισβήτητα αλλάζει την άποψή μας για τον άνθρωπο και μας εισάγει πλέον στην ‘επόμενης γενιάς’ θεραπευτική αντιμετώπιση των ασθενειών.Το κρίσιμο ερώτημα που τίθεται είναι” ποια η πρακτική εφαρμογή” αυτών των πληροφοριών? Τα σημερινά τεστ των γενετικών πολυμορφισμών προσφέρουν ελάχιστα στην εκτίμηση του κινδύνου π.χ για στεφανιαία νόσο. Δεν είναι τελείως άχρηστα, αλλά ούτε και ποσοτικοποιούν τον κίνδυνο, ώστε να μας δώσουν, προς το παρόν τουλάχιστον, μια πιο αξιόπιστη και χρήσιμη πληροφορία. Έχουν μικρή κλινική εγκυρότητα. Αν δηλαδή κάποιος πληρώσει για να κάνει ένα τέτοιο τεστ και βρεθεί πως έχει ένα πολυμορφισμό που προδιαθέτει για στεφανιαία νόσο, κανείς δε μπορεί να του που πει πόσο παραπάνω κίνδυνο διατρέχει σε σχέση με κάποιον που δεν έχει τον συγκεκριμένο πολυμορφισμό! Ωστόσο στο μέλλον στόχος θα είναι ο καθένας από εμάς να έχει την «προσωπική» του δίαιτα και εξατομικευμένη θεραπεία δεδομένου ότι, είμαστε μεταβολικά και γενετικά διαφορετικοί μεταξύ μας και ως εκ τούτου ανταποκρινόμαστε διαφορετικά στις διάφορες τροφές και θεραπείες. Ήδη η διατροφογενετική χρησιμοποιείται ευρέως στην έρευνα για την παθογένεια και τη θεραπεία του καρκίνου καθώς και για ασθένειες που σχετίζονται με τη διατροφή ή εξαρτώνται από αυτήν.
Πόσο δαπανηρή θα είναι όμως η εξατομικευμένη διατροφή και η παροχή συμβουλών; Μήπως θα είναι μια πολυτέλεια μόνο για όσους έχουν χρήματα και μόρφωση; Προς το παρόν, υπάρχει κάποια δημόσια σύγχυση και ‘ανοσία’ σε μηνύματα με μη δημοφιλείς συμβουλές όπως «να ασκείστε περισσότερο» ή «να τρώτε λιγότερες θερμίδες». Μακροπρόθεσμα αυτά τα πεδία της επιστήμης μπορεί να είναι ο μόνος τρόπος για να βελτιώσουμε τη διατροφή μας και κατά συνέπεια την υγεία μας, επιβραδύνοντας τη φθορά της γήρανσης…