Výživové jedlo podľa genetického zloženia PTA fórum
Inga Richter/Vedci už dlho skúmajú interakcie medzi výživou, génmi a zdravím. Vaším cieľom je pomocou genotypu poskytovať v budúcnosti personalizované výživové odporúčania, a tak predchádzať chorobám a obezite. Niektoré spoločnosti už predávajú rady týkajúce sa zdravia a hmotnosti založené na genetickom testovaní. Situácia v štúdiu je však stále príliš tenká.
Každý človek je taký individuálny: geneticky povedané, sme si na 99 percent rovnakí. Iba niekoľko odchýlok v genetickom zložení určuje, či máme vlasy čierne alebo blond a či sú oči zelené, modré alebo hnedé. Do istej miery sú však informácie o deoxyribonukleovej kyseline (DNA) zodpovedné aj za riziko zvýšenej náchylnosti na určité choroby a v budúcnosti môžu dokonca určovať našu stravu. „Génové variácie majú vplyv na skutočnosť, že jedlo sa používa odlišne od človeka k človeku,“ hovorí profesor Dr. Lars-Oliver Klotz, biochemik a držiteľ kresla pre Nutrigenomiku na univerzite v Jene v rozhovore pre PTA-Forum. To aspoň čiastočne vysvetľuje, prečo niektorí priberajú na váhe aj pri najmenšom výživovom hriechu, zatiaľ čo iní môžu jesť nestydato a zostať štíhli.
"width =" 550 "height =" 264 "/>
Určujú gény nielen to, ako vyzeráme, ale aj to, čo by sme mali jesť? To je predmetom mnohých štúdií.
Foto: Shutterstock/Tyler Olson
Asi deväť z desiatich genetických variantov u ľudí je založených na jednonukleotidových polymorfizmoch (angl. Single Nucleotide Polymorphism, SNP). V procese zdvojnásobenia reťazca DNA pred delením buniek je zabudovaná nesprávna báza. Pri každej replikácii sa vyskytuje mnoho tisíc takýchto typografických chýb. Väčšinou nemajú žiadne relevantné následky. Mnohé sú opravené, ďalšie chyby sú zanedbateľné. Avšak v závislosti od oblastí DNA, v ktorých sa chyby vyskytujú, môžu mať vplyv aj na metabolizmus. Vedci v oblasti Nutrigenetiky, ktorá sa často nazýva synonymom Nutrigenomiky, skúmajú tieto účinky génov na rôzne metabolické cesty. Nutrigenomisti však majú do činenia s opačným smerom. Pretože nielen gény ovplyvňujú využitie potravy, ale aj jednotlivé zložky potravy ovplyvňujú spôsob čítania génov. „Nielen tuky alebo sacharidy,“ hovorí Klotz, „makro a mikroživiny, ako aj toxické zložky, môžu tiež zmeniť procesy bunkovej signalizácie a ovplyvniť vývoj chorôb súvisiacich so stravou.“
Oba výskumné smery sa objavili na začiatku tohto tisícročia, zhruba v rovnakom čase ako úplné dekódovanie genómu. Teraz vieme o mnohých genetických vlastnostiach, ktoré súvisia s určitými zložkami potravy. Ale zatiaľ, až na pár výnimiek, sa dá vypočítať iba korelácia, hovorí Klotz. „Určitý genotyp zriedka umožňuje stopercentnú predpoveď fenotypu,“ teda fyziologické, biochemické a fyzikálne vlastnosti.
„Variant génu MTHFR prevládal asi u jedného z desiatich,“ vysvetľuje Klotz. Gén kóduje enzým metyléntetrahydrofolátreduktázu (MTHFR), ktorý zaisťuje, že potenciálne toxický homocysteín, ktorý sa vyskytuje v metabolizme kyseliny listovej, sa prevedie na užitočnú aminokyselinu metionín. Vďaka SNP je enzým menej aktívny. Výsledkom je, že homocysteín sa môže dlhodobo hromadiť a poškodzovať krvné cievy, vrátane srdca a očí. Podľa asociácie D.A.CH Homocysteine League nedostatok metionínu ovplyvňuje aj množstvo dôležitých metabolických procesov. Štiepenie homocysteínu závisí od kyseliny listovej a ďalších vitamínov skupiny B, takže nosiči variantu génu MTHFR majú vyššiu potrebu.
Zvýšená potreba vitamínov však nie je badateľná a zvyčajne sa zistí až pri krvnom teste. Potom už mohlo dôjsť k poškodeniu. Genetický test by mohol odhaliť takéto SNP a zdá sa byť rozumné si myslieť, že by sa dalo predísť niektorým chorobám. Prítomnosť zodpovedajúceho variantu génu však nevyhnutne neznamená, že má zdravotné následky. Prítomnosť variantu génu MTHFR nie je stopercentne spojená so zvýšenou hladinou homocysteínu v krvi, nieto s klinickým obrazom, ktorý je čiastočne spôsobený homocysteínom.
„Napríklad na rozdiel od fenylketonúrie nie je u každého človeka testovaná aktivita génu MTHFR alebo hladina homocysteínu, pretože to znemožňuje predvídať vývoj chorôb,“ hovorí Klotz. Okrem toho životný štýl hrá hlavnú úlohu aj pri väčšine chorôb. Podľa asociácie D.A.CH Homocysteine League sa nositelia variantu génu MTHFR nemusia obávať žiadnych negatívnych následkov, ak sa stravujú vyvážene a bohato na vitamíny. Prečo sa táto génová sekvencia uchytila, však nie je celkom jasné, tvrdí Klotz. Polymorfizmus v génovej skupine zostáva iba vtedy, ak nemá žiadny účinok alebo ak sa preukáže, že je geneticky výhodný u veľkého počtu jedincov.
To platí aj pre schopnosť tolerovať mliečne výrobky. „Deti zvyčajne po odstavení stratia toleranciu na laktózu,“ vysvetľuje biochemik. V dospelosti stráca laktáza zodpovedná za štiepenie mliečneho cukru svoju aktivitu. Intolerancia laktózy preto nie je choroba, ale je normálna pre tri štvrtiny ľudstva. Je viditeľné, že deväť z desiatich ľudí v juhovýchodnej Ázii neznáša mliečne výrobky, v severných regiónoch je to iba asi jeden z piatich. Predpokladá sa, že v severnej Európe, so začiatkom živočíšnej výroby, sa ukázalo byť výhodné konzumovať mliečne výrobky.
Štruktúra genómu
Genetický materiál pozostáva z dvoch molekúl reťazca, ktoré sú navzájom spojené skrutkovitým spôsobom a sú tvorené nukleotidmi. Každý z týchto nukleotidov pozostáva z molekuly kyseliny fosforečnej, deoxyribózy cukru a jednej zo štyroch rôznych báz. Vodíkové väzby medzi dvoma z týchto báz držia dva jednotlivé reťazce pohromade. Báza adenín je obvykle spojená s tymínom a cytozín s guanínom. Počas zdvojnásobovania DNA v priebehu bunkového delenia sa vodíkové väzby prerušujú, aby sa mohli pripojiť nové nukleotidy s príslušnou bázou. Väčšina SNP, vrátane bodových mutácií, vzniká zo skutočnosti, že bázický cytozín sa nesprávne viaže na páry adenín-nukleotid alebo guanín s tymínom. Gén je časť reťazca DNA, ktorá prostredníctvom sekvencie báz obsahuje informácie potrebné na produkciu určitých proteínov, napríklad enzýmov riadiacich procesy v tele.
V budúcnosti sa majú vypracovať osobné stravovacie odporúčania založené na genetickom kóde, ktoré vyplývajú zo vzorca SNP v genóme, aby sa zabránilo veľkému počtu chorôb. Ako jedna z prvých praktických štúdií sa v roku 2011 začal projekt Food4me financovaný Európskou úniou. Vedci z dvanástich európskych krajín v súčasnosti hľadajú spojenie medzi genotypom, stravou a fenotypom u približne 1 200 testovaných osôb. Vyvíjajú sa tiež obchodné modely a skúmajú sa právne a etické požiadavky, ktoré je ešte potrebné splniť, „pričom sa osobitná pozornosť venuje zákonom, ktoré určujú vývoj a distribúciu nových potravinárskych výrobkov pre individualizovanú výživu.“ Výsledky štúdií o účinkoch jednotlivých zložiek potravy na organizmus by sa mohli použiť napríklad pri šľachtení rastlín alebo na vývoj funkčných potravín.
Prelom v tejto oblasti je ešte veľmi dlhý čas. Je pravda, že genetické testy sú dnes možné a cenovo dostupné. Informácie a významy približne 25 000 génov na reťazcoch DNA sú však zložité a v žiadnom prípade nie úplne pochopené. Profesor Dr. Hans-Georg Joost, vedecký riaditeľ Nemeckého inštitútu pre výskum výživy Potsdam-Rehbrücke (DIfE), v roku 2008 uviedol: „Momentálne sme ďaleko od toho, aby sme robili stravovacie odporúčania, ktoré zohľadňujú individuálnu genetickú predispozíciu človeka.“ k štúdiám, ktoré sa uskutočnili do roku 2013. Výsledkom bolo „Príliš málo štúdií a účastníkov“. Strava je tiež štruktúrovaná príliš zložito a vplyv na dlhodobé zdravie začína v maternici. Účinnosť izolovanej zložky potravy v prevencii nie je možné otestovať. Aby to bolo možné urobiť, musia byť tisíce účastníkov nepretržite sledované po mnoho rokov a dokonca aj vtedy môže byť vznikajúca choroba pravdepodobne spôsobená iným faktorom.
Napriek tomu všetkému už niekoľko spoločností ponúka genetické testy ako analýzy životného štýlu. Jedným z nich je Centrum DNA pre ľudskú genetiku DNA Plus v Rakúsku. »Ovocie je zdravé a mastné mäso nezdravé«, prevádzkovatelia správne píšu na svojich webových stránkach, ale tieto všeobecné tipy na výživu »neriešia individuálne predispozície a potreby«. Jediná vzorka slín stačí na odhalenie rizík chorôb a zistenie, ako im efektívne predchádzať zmenou stravovania. „Gendiät Metacheck“ od CoGAP sľubuje poskytovanie individuálnych výživových odporúčaní na základe štyroch rôznych typov metabolizmu s cieľom „umožniť zdravé, rýchle a udržateľné chudnutie“. Popísané typy α-, β-, γ- a δ-meta-typy sa zdajú byť známe iba zamestnancom CoGAP.
"width =" 320 "height =" 232 "/>
Použitie genetického testu na individuálnu výživu: Niektoré spoločnosti už ponúkajú zodpovedajúce génové analýzy.
Poskytovatelia genetických testov, ktorí svojim zákazníkom neponúkajú osobné, fundované alebo lekársky podporované rady, konali podľa centra spotrebiteľských rád hrubou nedbanlivosťou. To by mohlo zákazníkov premôcť a znepokojiť. Spoločnosť pre ľudskú genetiku tiež hodnotí „nebezpečenstvo nesprávnej interpretácie alebo nadmernej interpretácie pre zákazníkov takýchto genetických testov ako väčšie ako potenciálne výhody“.
Pred desiatimi rokmi vedci z amerického vládneho úradu pre zodpovednosť preskúmali štyri takéto spoločnosti. Za týmto účelom poslali 14 vzoriek slín a pre každú vzorku vymysleli odlišné údaje a životný štýl. Dvanásť zo vzoriek bolo od deväťmesačného dievčaťa a ďalšie dve od 48-ročného muža. Vek fiktívnych spotrebiteľov sa pohyboval medzi 32 a 72 rokmi, niekedy im patrili muž alebo žena, fajčiar alebo nefajčiar, tučný alebo štíhly, športový alebo lenivý.
Výsledky len ťažko mohli byť ľubovoľnejšie: Nielen to, že tým istým vzorkám od rôznych dodávateľov a v rámci tej istej spoločnosti boli poskytnuté odlišné výsledky a rady. Odborníci tiež predpovedali, že všetci ľudia vynájdení majú zvýšené riziko mnohých chorôb, od vysokého krvného tlaku a cukrovky typu 2 až po srdcovo-cievne ochorenia a rakovinu. Spoločnosti dali predpokladaným fajčiarom tip, aby prestali fajčiť. Nefajčiarom sa odporúčalo, aby v tom pokračovali. Ľuďom, ktoré nemusia cvičiť, bolo odporúčané, aby športovali. Údaj o vysokom príjme sacharidov viedol k odporúčaniu jeho zníženia. Rovnako to bolo aj s údajne tukovou stravou. Dve zo spoločností ponúkali svojim zákazníkom „personalizované“ doplnky výživy, ktoré by podľa potenciálnych rizikových faktorov mali stáť až 1 200 dolárov ročne. Išlo o multivitamíny, z ktorých niektoré boli predávkované a vždy mali rovnaké zloženie v závislosti od spoločnosti.
„Myšlienka osobnej výživy je v zásade dobrá,“ hovorí Klotz. Na predkladanie odporúčaní je však príliš skoro. Napríklad podľa informácií z Roswell Park Cancer Institute (RPCI) v Buffale výsledky štúdie naznačujú, že rôzne druhy kapusty môžu v určitých genotypoch chrániť pred rakovinou. Na záver však autori píšu: „Je potrebné konštatovať, že vyvážená strava s množstvom ovocia a zeleniny, celozrnných výrobkov a s minimom mäsa a tukov zaisťuje všeobecné zdravie a pohodu a predchádza rôznym chorobám“ - aspoň v tomto okamihu, úplne nezávislé od individuálneho genotypu. /