Dołącz do czytelników
Brak wyników

ABC prawidłowego żywienia

17 grudnia 2019

NR 6 (Grudzień 2019)

Nutrigenetyka w gabinecie dietetycznym i lekarskim

71

Obecne na rynku testy nutrigenetyczne stanowią przydatne narzędzie w procesie personalizacji diety, zwłaszcza dla osób, które nie odnoszą oczekiwanych korzyści ze stosowania zaleceń żywieniowych zgodnych z normami dla większości populacji. Personalizacja diety powinna uwzględniać – oprócz stanu zdrowia i stylu życia pacjenta – jego indywidualne cechy związane z typem metabolicznym, statusem hormonalnym, składem mikrobioty jelitowej oraz genotypem. Uwzględnienie wpływu polimorfizmów genetycznych na zdolność metabolizowania poszczególnych składników pokarmowych może przyczynić się do maksymalizacji korzyści zdrowotnych z zastosowanej interwencji żywieniowej oraz zmniejszenia ryzyka jej niepowodzenia w prewencji chorób przewlekłych [1]. Wykazano, że diety redukcyjne oparte na założeniach nutrigenetycznych były bardziej skuteczne, m.in. w redukcji wskaźnika BMI oraz stężenia glukozy we krwi, niż tradycyjne założenia diety redukcyjnej lub śródziemnomorskiej [2]. W artykule przedstawiono wybrane polimorfizmy (SNP) wpływające na zróżnicowanie potrzeb żywieniowych i możliwość ich wykorzystania w praktyce.


Kontrola bilansu energetycznego i sytości


Czynniki genetyczne odgrywają istotną rolę w rozwoju otyłości. Badania z udziałem bliźniąt jednojajowych wykazały odziedziczalność BMI na poziomie 40–70% [3]. Szacuje się udział ponad 600 różnych genów zaangażowanych w proces regulacji masy ciała, w tym geny związane z kontrolą bilansu energetycznego, apetytu, adipogenezą i termogenezą, a także metabolizmem lipidów i glukozy [4]. Dobrze udokumentowany jest wpływ polimorfizmów genu FTO (rs9939609) na rozwój otyłości i cukrzycy typu 2. Nosiciele wariantu A (AA/AT) w stosunku do nosicieli wariantu T (TT) cechują się wyższym BMI, obwodem talii i bioder, stężeniem glukozy i insuliny oraz zmniejszonym uczuciem sytości po posiłkach [5]. Jednocześnie są bardziej podatni niż osoby o prawidłowym genotypie na interwencje żywieniowe – ograniczenie kalorii oraz zawartości cukrów prostych i nasyconych kwasów tłuszczowych w diecie. Korzyści osiągną również, zwiększając spożycie białka oraz wielonienasyconych kwasów tłuszczowych z rodziny omega-3 [6]. Należy u nich kontrolować zawartość tkanki tłuszczowej w organizmie oraz stężenie glukozy i insuliny w surowicy [7]. Nieodłącznym elementem diety redukcyjnej powinien być ruch, ponieważ udowodniono pozytywny wpływ aktywności fizycznej aerobowej na BMI u nosicieli zmutowanego genu FTO [8]. 

 Rys. 1. Przykład wyniku analizy profilu lipidowego błon komórkowych erytrocytów (omega test)

 

Skłonność do podjadania między posiłkami (również na tle emocjonalnym) oraz preferencja tłustych posiłków mogą być związane z wadliwym działaniem genów receptora leptyny LEP oraz melanokortyny MC4R biorących udział w podwzgórzowej regulacji apetytu [9]. Warto pamiętać, że kluczową rolę w powstawaniu otyłości odgrywają jednak czynniki środowiskowe, natomiast czynniki genetyczne odpowiadają za skłonność do jej powstawania oraz mogą utrudniać utrzymanie rezultatów uzyskanych podczas diety redukcyjnej. Oznaczenie polimorfizmów genów związanych z otyłością warto zatem wykonać już u dzieci, ponieważ niektóre wpływają na rozwój zaburzeń metabolicznych od wczesnego dzieciństwa. Posiadanie wiedzy o predyspozycjach genetycznych pozwala wyeliminować te czynniki środowiskowe, które mogą wpłynąć na ujawnienie się niekorzystnych cech oraz wprowadzić do diety składniki, które pozytywnie wpływają na ekspresję genów związanych z otyłością, takie jak: betaina, cholina, kwas foliowy, witamina B12, kurkumina, galusan epigallokatechiny, resweratrol, sulforafan, PUFA czy ekstrakt z cynamonu [10]. 


Metabolizm lipidów


Polimorfizmy genetyczne związane z budową apolipoprotein osocza są istotnym czynnikiem rozwoju dyslipidemii. Wpływają na indywidualną odpowiedź na poszczególne rodzaje tłuszczów i efekty diety hipolipemicznej [11]. Przykładowo nosiciele wariantu AA polimorfizmiu APOA1 rs670, która jest składnikiem lipoprotein o dużej gęstości (HDL), mają wyższe stężenie cholesterolu HDL w surowicy, jeśli udział wielonienasyconych kwasów tłuszczowych (PUFA) w ich diecie wynosi powyżej 8% wartości energetycznej diety, zaś nosiciele wariantu GG są mniej wrażliwi na spadek poziomu cholesterolu całkowitego i LDL w odpowiedzi na dietę wzbogaconą jedno- i wielonienasyconymi kwasami tłuszczowymi [12]. Dieta o wysokiej zawartości nasyconych kwasów tłuszczowych może natomiast zwiększać ryzyko otyłości u osób posiadających niekorzystny polimorfizm APOA2 [13]. APOE, która odgrywa ważną rolę w metabolizmie cholesterolu i trójglicerydów, może występować w trzech formach genetycznych: E2, E3, E4. Wśród nosicieli polimorfizmu apoE4 zaobserwowano wyższy poziom cholesterolu w surowicy i frakcji LDL. Przy stosowaniu bogatocholesterolowej diety dochodziło u nich do większej absorpcji cholesterolu pokarmowego, a zwiększone spożycie błonnika powodowało mniejszy spadek cholesterolu. Pacjenci będący nosicielami izoformy E4, która zwiększa ryzyko choroby Alzheimera i miażdżycy powinni ograniczyć spożycie tłuszczów nasyconych i cholesterolu w diecie [14].

Interesujący jest wpływ polimorfizmów genetycznych na biosyntezę wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, która odbywa się przy udziale enzymów elongaz i delta-desaturaz (FADS), które wydłużają łańcuchy węglowodorowe i wprowadzają do nich wiązania podwójne. Dzięki temu z egzogennych prekursorów PUFA, czyli kwasu alfa-linolenowego (ALA) oraz linolowego (LA), powstają długołańcuchowe kwasy tłuszczowe omega-3 (EPA i DHA) i omega-6 (kwas arachidonowy – AA). 
Polimorfizmy w genach desaturaz mogą wpłynąć na zróżnicowanie stężeń EPA/DHA/AA w organizmie oraz równowagę omega-3 i omega-6. Biomarkerem, który pozwala określić rzeczywisty poziom kwasów tłuszczowych, jest tzw. index omega-3, który określa procentową zawartość EPA i DHA w błonach komórkowych erytrocytów. Wartość > 8% zmniejsza ryzyko chorób kardiologicznych, zwłaszcza nagłej śmierci ercowej [15]. Index omega-3, a także stężenie ponad 20 innych kwasów tłuszczowych z podziałem na nasycone, jednonienasycone, wielonienasycone oraz izomery trans, można uzyskać, wykonując badanie omega test metodą DBS, tzw. suchej kropli krwi (rys. 1) [16, 17]. W połączeniu z badaniem genetycznym stanowi on doskonałe narzędzie do personalizacji diety w zakresie zapotrzebowania na poszczególne rodzaje tłuszczów. 


Metabolizm kluczowych witamin i składników mineralnych


Testy nutrigenetyczne określają polimorfizmy modyfikujące zapotrzebowanie na witaminy i składniki mineralne, których niedobór sprzyja rozwojowi określonych chorób. Aktualnie obowiązujące normy żywienia opracowane są dla ogółu populacji, a nie indywidualnych jednostek i nie uwzględniają ich zróżnicowania genetycznego, które może zmienić dla nich RDA [18]. 

Geny związane z metabolizmem folianów, homocysteiny i metioniny (m.in. DHFR, MTHFR, MTRR, MTFD1) zwiększają zapotrzebowanie nie tylko na foliany, ale również na witaminy B12, B6, B2 czy cholinę. Dieta o zwiększonej zawartości tych składników i suplementacja właściwymi formami rekompensującymi zaburzony metabolizm mają za zadanie zapobiegać rozwojowi hiperhomocysteinemii, zaburzeniom metylacji DNA, chorobom sercowo-naczyniowym, nowotworom, zakrzepicy oraz powikłaniom ciążowym [19]. Niektóre polimorfizmy genu FUT2 (fukozylotransferaza 2) zmniejszają jelitowe wchłanianie witaminy B12 i mogą obniżać jej stężenie w surowicy. Zalecane jest wówczas zwiększenie spożycia produktów zwierzęcych, takich jak mięso, jaja czy ryby, zaś dieta wegańska może prowadzić do niedoborów B12 [20].

Wykazano zależność między polimorfizmami genów związanych z metabolizmem witaminy D a rozwojem osteoporozy, otyłości i cukrzycy, chorób autoimmunizacyjnych i opornością na leczenie preparatami witaminy D. Genotypy związane z mniejszą absorpcją wapnia mogą doprowadzić do zmniejszenia gęstości mineralnej kości. Monitorowanie stężenia witaminy D w surowicy oraz odpowiednia suplementacja u nosicieli zmutowanej kopii receptora VDR są w tych przypadkach szczególnie istotne [21]. Indywidualne zalecenia żywieniowe oparte na badaniu SNP można także sformułować dla beta-karotenu, witamin A, C i E, magnezu, wapnia, żelaza, cynku oraz pierwiastków śladowych [22]. Pacjent może otrzymać rekomendacje zwiększenia lub ograniczenia ich spożycia oraz zalecenie wykonania dodatkowych badań profilaktycznych wykraczających poza standardową morfologię.
 

Zapotrzebowanie na antyoksydanty


Obecność przeciwutleniaczy w diecie zmniejsza wielkość przyspieszającego procesy starzenia stresu oksydacyjnego. Ocena polimorfizmów genetycznych obrony antyoksydacyjnej, oprócz oceny diety i czynników środowiskowych, powinna być elementem oszacowania ryzyka rozwoju nowotworów oraz schorzeń o podłożu wolnorodnikowym, m.in. miażdżycy. Do najważniejszych enzymów antyoksydacyjnych i detoksykacyjnych zalicza się dysmutazę ponadtlenkową (SOD), peroksydazę glutationową (GPX), katalazę (CAT), S-transferazy glutationu (GST), paraoksonazę 1 (PON1), NAT2 N-acetylotransferazę (NAT2), a także cytochrom P450 (CYP1A2). Zmniejszoną aktywność tych enzymów może rekompensować dieta wzbogacona o antyoksydanty (m.in. warzywa, owoce, orzechy, przyprawy, resweratrol, kurkuminę, likopen, EGCG, gingerol), pierwiastki śladowe i związki o właściwościach detoksykujących. Zasadne jest również unikanie narażenia na toksyny środowiskowe [23–25].


Nadwrażliwości i nietolerancje pokarmowe


Wiele emocji budzi konieczność ograniczenia kofeiny i alkoholu w niektórych jednostkach chorobowych. Posiadanie polimorfizmów genetycznych wpływających na ich metabolizm może być dodatkowym czynnikiem limitującym spożycie. Pacjenci...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • Roczną prenumeratę dwumiesięcznika Food Forum w wersji papierowej lub cyfrowej,
  • Nielimitowany dostęp do pełnego archiwum czasopisma,
  • Możliwość udziału w cyklicznych Konsultacjach Dietetycznych Online,
  • Specjalne dodatki do czasopisma: Food Forum CASEBOOK...
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy