Vývoj Ako jedlo ovplyvňuje naše gény - WELT
Či už káva s mliekom, cappuccino alebo espresso: kofeín aktivuje tráviace gény
Stravovanie a pitie pre genóm: či už bielkoviny, cukor alebo tuky - genóm absorbuje všetko. Káva je úžasným príkladom súhry medzi jedlom a génmi. Prečo sa však dajú gény zapínať a vypínať prostredníctvom potravy? Pohľad na vývoj poskytuje informácie.
Vedci, ktorí spolupracujú s odborníčkou na výživu Veronikou Somozou z Nemeckého výskumného ústavu pre chémiu potravín v Mníchove, by si radi sami vypili čerstvo uvarenú kávu. Ale to ráno je určené pre bunky žalúdočnej sliznice v laboratóriu, ktoré už čakajú v sklenených miskách. Zamestnanci po kvapkách nalievajú ranný nápoj do buniek. Rôzne pečienky, espresso alebo cappuccino.
Úžasná vec: Aj bez steny úst alebo žalúdka bunky „pijú“, alebo aspoň reagujú na zložky vo fazuli. Je aktivovaných niekoľko génov, vrátane génu pre histamínový receptor a génu pre acetylcholínový receptor. Týmto sa v skutočnosti uvoľňuje žalúdočná kyselina, aj keď v sklenenej miske skutočne nie je čo stráviť. Somoza svojimi experimentmi mimochodom dvíha taliansku múdrosť na vedeckom základe: Espresso po večeri stimuluje trávenie. Je len prekvapivé, že účinok kávy sa odohráva na genetickej úrovni.
Tím spoločnosti Somoza zatiaľ nezistil, ktoré zložky z fazule vylučujú tráviace šťavy z buniek. Okrem kofeínu pravdepodobne zohrávajú úlohu aj ďalšie látky. V závislosti od typu kávy bunky produkujú rôzne množstvo žalúdočnej kyseliny. V nasledujúcich mesiacoch chcú vedci pomocou reakcie buniek odpovedať na to, či je po bohatom jedle nápojom espresso alebo biela káva. Somoza, ktorý je v súčasnosti profesorom na Wisconsinskej univerzite v Madisone, si už uvedomuje jednu vec: „Toto nie je zdravotné riziko. Káva po večeri určite neuškodí. ““
Káva je úžasným príkladom súhry medzi jedlom a génmi. Jednak nápoj ovplyvňuje gény. Na druhej strane, gény tiež určujú, ako nápoj funguje v tele: Americkí vedci spolupracujúci s Anne Deitz z University of South Carolina zistili, že kofeín sa štiepi rôznymi rýchlosťami, v závislosti od vášho osobného genetického profilu. Takzvané rýchle acetylátory trávia stimulant tak rýchlo, že vás načerpá iba na krátky čas.
Menej infarktov - viac rakoviny
Ale schopnosť rýchlo sa zbaviť kofeínu má pre zdravie veľký význam. „Kofeín stimuluje srdce a tým stresuje orgán. Vysoká konzumácia kávy môže byť preto spúšťačom srdcového infarktu, “vysvetľuje Georg Joost, výskumník v oblasti Nutrigenomiky z Nemeckého ústavu pre výskum výživy v Bergholz-Rehbrücke pri Postupime. Štúdie ukazujú, že rýchle acetylátory majú druhú infarkt menej pravdepodobné, aj keď pijú veľa kávy. Výhoda má však aj negatívum: rýchle acetylátory majú všeobecne zvýšené riziko nádorov, varuje genetický výskumník Joost. Acetylácia produkuje bunkové toxíny, ktoré môžu spustiť malígny rast.
Káva nie je v žiadnom prípade jedinou potravinou, ktorá ovplyvňuje gény a ktorej metabolizmus určujú gény. „Úžasné je, že bežné zložky, ako sú bielkoviny, cukor a tuky, ovplyvňujú gény. Nielen vitamíny. Všetky látky sú v potravinách, “zdôrazňuje Gabriele Stangl z Inštitútu pre poľnohospodárske a výživové vedy na Univerzite Martina Luthera v Halle-Wittenberg. Z hľadiska evolúcie sa jej však dnes zdá byť rozšírený vplyv jedla iba logický: „Ľudia sa musia prispôsobiť svojmu prostrediu, a to pomerne rýchlo. Keby sme stále čakali na mutáciu nejakého génu, aby sme sa cítili lepšie, potom by sme už dávno vyhynuli. Preto je nevyhnutné a dobré, aby sa činnosti génov zmenili hneď, ako sa zmení strava. “
Archívy formulára „Racing manažéri“
To, čo človek zje, závisí od toho, ako sa číta jeho genetický materiál. V genóme sú k dispozícii státisíce podrobných plánov proteínov. Niektoré sa nikdy nezískajú z archívov, takže sa nikdy nevytvoria zodpovedajúce bielkoviny. Archivovaný neaktívny gén preto de facto nie je pre telo k dispozícii. Každý deň sa implementujú rôzne stavebné plány: v bunkách sa produkujú zodpovedajúce proteíny. O tom, čo skončí v tichom archíve a čo sa skončí denným zoznamom vecí, rozhodne aj strava. Látky z potravy sa buď priamo pripájajú k génom, alebo pôsobia na „závodných manažérov“, takzvané transkripčné faktory, ktorí tieto gény uchovávajú v archíve alebo ich zaradia do programu bunkovej produkcie.
Stangl podrobne vysvetlil, ako sa to deje, napríklad pri fruktóze. Cukor stimuluje transkripčný faktor SREBP-1c (proteín viažuci regulačný prvok sterolu). To aktivuje rôzne gény, ktoré stimulujú tvorbu tuku v tele. To je v súlade s poznatkami u ľudí a zvierat: fruktóza prispieva k tomu, že sa v pečeni vytvára viac tuku. „Existuje čoraz viac výrobkov s fruktózou, ktoré sú často inzerované so sloganom„ bez kryštálového cukru “. Rozhodne vám to nerobí dobre, “varuje Stangl. Pečeň sa snaží evakuovať prebytočný tuk, čo zvyšuje hladinu lipidov v krvi, a tým aj riziko kalcifikácie tepien, infarktu a trombózy. Existujú ale aj potraviny, ktoré majú opačný efekt. Rastlinné proteíny zo sóje alebo vlčieho bôbu uspávajú transkripčný faktor SREBP-1c (sterolový regulačný prvok viažuci proteín-1c). Gény pre tvorbu tuku spočívajú v pokoji.
Sú to tiež tuky, ktoré na konci 90. rokov 20. storočia slávili prvé vedecké úspechy v odbore Nutrigenomika. To bolo potom, čo vedci najskôr vysvetlili, prečo dobre mienená lekárska pomoc niekedy vyprchá. Aj dnes sa pacientom, ktorí majú príliš veľa cholesterolu v krvi, odporúča jesť nízko-cholesterol. Mnoho ľudí, ktorí poslúchajú lekára a vyberajú si z jedálnička maslo a vajcia, si však musia frustrovane uvedomiť, že muka odriekania sa neodmeňuje lepšou hodnotou cholesterolu. Iní tajne ignorujú rady lekára, pokračujú v konzumácii vaječného šalátu, mäsa a tukov a nejako sa im uľaví, že lekár nedokáže zistiť ich neposlušnosť z hladiny cholesterolu.
Päť vajec denne
Jednotlivé rozdiely sú spôsobené génmi: cholesterol v potravinách znižuje transkripčný faktor SREBP-2 (sterolový regulačný prvok viažuci proteín-2). To brzdí vlastnú produkciu cholesterolu v tele. Táto spätná väzba sa však líši od človeka k človeku. Zatiaľ čo niektoré nereagujú vôbec na cholesterol z vajec a steakov, pretože produkcia cholesterolu v tele sa drasticky znižuje, ostatné patria medzi takzvané hyperreaktívne. Každý sendvič má v krvi. Do ktorej z týchto dvoch skupín patríte, je možné otestovať v rámci vlastného experimentu bez toho, aby ste museli odhaliť svoj genóm. Stangl popisuje, ako to funguje: „Musíte chvíľu jesť stravu bez cholesterolu. Potom si dajte určiť hladinu cholesterolu. Potom to vyskúšajte a dva týždne jedzte päť vajec denne. Ak váš cholesterol nereaguje prudkým zvyšovaním, potom viete, že vám cholesterol v strave vôbec nevadí. ““
Celkovo si vedci zatiaľ uvedomujú iba niekoľko medziľudských rozdielov v génovej výžive. "Zatiaľ sme sa nedostali k osobným odporúčaniam." To je sen o budúcnosti, “vysvetľuje Stangl. Kolega z výskumu Joost však pevne očakáva, že pribudnú jednotlivé tipy na výživu, ktoré sú šité na mieru genetickému zloženiu a riziku choroby. Rovnako ako rýchle acetylátory majú dovolené vypiť niekoľko šálok kávy denne, aj keď už mali ochorenie srdca. Pomalé acetylátory so slabým srdcom by sa naopak mali rozhodnúť pre kávu bez kofeínu.
Nutrigenomika určite nespustila revolúciu v nutričných odporúčaniach: veľa zeleniny, veľa ovocia, veľa celozrnných výrobkov a málo mäsa - v tomto ohľade sa nič nezmenilo. Iba na to, prečo sa dá dnes odpovedať fundovanejšie ako v minulosti. Stále existujú tipy, ktoré Nutrigenomika znížila. „Donedávna sa fytoestrogény zo sójových bôbov euforicky uvádzali ako prírodný liek na príznaky menopauzy. Dnes sa považujú za problematické, “hovorí Stangl.
Fytoestrogén genisteín aktivuje niekoľko génov v bunkách, ktoré stimulujú bunkové delenie. Vďaka tomu sa rakovinové bunky tiež množia rýchlejšie. Riziko rakoviny prsníka sa zvyšuje. Stangl varuje: „Jeden by sa mal zdržať užívania takýchto látok vo forme kapsúl.“ Na druhej strane množstvá v potravinách sú pomerne malé a pravdepodobne nepoškodia. Paradoxne však je, že ázijské ženy, ktoré od narodenia vyrastali so sójou, môžu mať z týchto prísad úžitok aj počas menopauzy bez toho, aby zvyšovali riziko rakoviny. „Pre interakciu medzi výživou a génmi nie je rozhodujúce iba to, čo prijímame, ale aj kedy,“ zdôrazňuje Stangl.
Hladujúca matka - tučné dieťa
Ukázkovým príkladom toho je kŕmenie nenarodeného dieťaťa. V obidvoch prípadoch, ak žena počas tehotenstva veľa zje alebo bude mať hlad, dieťa sa narodí ako večný žrút. Riziko neskoršej nadváhy alebo dokonca cukrovky je vysoké. V ktorých génoch je toto veno z maternice uložené, stále nie je známe. "Vieme, že zmeny na úrovni aktivity génov v maternici môžu niekedy trvať celý život." Hovoríme preto o programovaní plodu, “vysvetľuje Stangl. „Ak na druhej strane zmeníte stravu ako dospelý, napríklad budete jesť menej fruktózy, tuková pečeň jednoducho opäť zmizne.“ Pre dospelých je jednoduchšie zabudnúť, čo jedia.