Dołącz do czytelników
Brak wyników

Zapobieganie chorobom

2 marca 2020

NR 1 (Luty 2020)

Nutrilipidomika – nowoczesne narzędzie personalizacji diety w zapobieganiu i leczeniu chorób przewlekłych

258

Stale rosnąca zachorowalność na choroby przewlekłe, zwłaszcza sercowo-naczyniowe, cukrzycę typu 2, otyłość oraz nowotwory wymusza konieczność poszukiwania coraz lepszych metod ich zapobiegania i zwalczania. W ostatnich latach obserwujemy zainteresowanie medycyną spersonalizowaną, która postrzega pacjenta jako indywidualną jednostkę, uwzględniając m.in. jego predyspozycje genetyczne, fenotyp, mikrobiom jelitowy czy wpływ środowiska. W medycynie spersonalizowanej dużą rolę odgrywają badania genetyczne, dzięki którym możliwe jest dopasowanie terapii do indywidualnej odpowiedzi pacjenta na stosowane leki oraz interwencje żywieniowe. 
Żywienie spersonalizowane stanowi ważną część medycyny spersonalizowanej i umożliwia dostosowanie diety do indywidualnego profilu genetycznego pacjenta, który wpływa na wchłanianie, metabolizm i wykorzystanie składników pożywienia. Dzięki badaniom nutrigenetycznym można dostosować odpowiednią podaż makro- i mikroelementów, antyoksydantów oraz zindywidualizować zalecenia w zakresie spożycia sodu, kofeiny, alkoholu, laktozy, fruktozy czy glutenu [1–3]. Porady dietetyczne uwzględniające indywidualną zmienność osobniczą mogą być bardziej skuteczne w zapobieganiu chorobom przewlekłym niż zalecenia dla ogółu populacji, o czym pisałam w poprzednim numerze czasopisma „Food Forum” (6/2019).
Jednym z nowoczesnych narzędzi zyskujących coraz większą popularność, zarówno wśród społeczności naukowej, jak i praktyków, jest nutrilipidomika, która daje nowe spojrzenie na indywidualne zapotrzebowanie na tłuszcze.
 

POLECAMY

Rys. 1. Bibuła do analizy lipidomicznej przeprowadzanej metodą
chromatografii gazowej GC- FID


Nutrilipidomika

To dziedzina nauki zajmująca się identyfikacją oraz ilościowym oznaczaniem lipidów komórkowych, która rozwinęła się dzięki poznaniu kluczowej roli tłuszczów w utrzymaniu homeostazy w komórce. Lipidy, jako główne składniki strukturalne błony komórkowej, biorą udział w regulowaniu ważnych procesów komórkowych, takich jak metabolizm, proliferacja czy apoptoza komórek. Wpływają na ekspresję genów i są ważnym czynnikiem regulacji szlaków sygnałowych w komórkach. Analiza profili lipidowych membran biologicznych może być zatem wykorzystywana do oceny rozwoju różnych stanów patologicznych i chorób, a także do opracowywania strategii ich leczenia.
Skład lipidów w błonach komórkowych może być modyfikowany dietą oraz stosowaniem nutraceutyków, dlatego analiza lipidomiczna uznawana jest za nowoczesne narzędzie do określania indywidualnej zmienności w odpowiedzi na interwencje żywieniowe i można ją stosować zarówno w poradnictwie dietetycznym, jak i praktyce lekarskiej. Jest przydatna do określania zapotrzebowania na poszczególne rodzaje tłuszczów dla konkretnej osoby w zdrowiu, chorobie czy stanach fizjologicznych, takich jak ciąża i proces starzenia [5].
Ocena indywidualnego profilu lipidowego możliwa jest dzięki oznaczaniu stężenia kwasów tłuszczowych w błonach komórkowych erytrocytów metodą tzw. suchej kropli (dried blood spot – DBS), która polega na pobraniu krwi włośniczkowej na specjalną bibułę testową (rys. 1). Badanie to, nazywane omega testem, można przeprowadzić w mało inwazyjny sposób bez konieczności pobierania krwi żylnej, a próbki można w prosty sposób przechowywać i transportować. Pacjent może je wykonać samodzielnie w domu lub w gabinecie lekarskim [6]. 
Stężenie kwasów tłuszczowych w błonach erytrocytów odzwierciedla ich zawartość w innych tkankach oraz długoterminowe spożycie w okresie ok. trzech miesięcy poprzedzających wykonanie badania. Na wynik nie ma wpływu posiłek spożyty przed badaniem, w przeciwieństwie do oznaczania lipidów osocza [7]. 
Błony komórkowe zawierają wszystkie dostarczane z pożywieniem rodzaje kwasów tłuszczowych: nasycone, jednonienasycone oraz wielonienasycone kwasy tłuszczowe z rodziny omega-3 i omega-6 w różnych proporcjach, których zawartość regulowana jest spożyciem tłuszczu, a także aktywnością enzymów syntetyzujących i katabolizujących lipidy błonowe. Ponadto może być modyfikowana przez nasilony stres oksydacyjny (np. palenie tytoniu, zanieczyszczenie środowiska, stres, infekcje, przyjmowanie leków) oraz czynniki genetyczne (polimorfizmy genetyczne delta-6-desaturazy) [8].
Długołańcuchowe kwasy z rodziny omega-3 i omega-6 należą do egzogennych kwasów tłuszczowych, stąd poziom EPA i DHA oraz ich prekursora – kwasu alfa-linolenowego (ALA) we krwi jest w znacznym stopniu zależny od ich poziomu w diecie, podobnie jak zawartość kwasu linolowego (LA) – omega 6.
 

Rys. 2. Przykład wyniku analizy profilu lipidowego błon
komórkowych erytrocytów (omega test)


Dzięki badaniu omega test można ocenić, czy kwasy omega są spożywane w wystarczających ilościach oraz proporcjach zapewniających równowagę produkcji związków pro- i przeciwzapalnych. Przewaga kwasów omega-6 w diecie zachodniej, wynikająca z nadmiernego spożycia olejów roślinnych bogatych w kwas linolowy, hamuje konwersję ALA do EPA i DHA, co również znajduje odzwierciedlenie w proporcji tych kwasów w tkankach. Jeżeli pacjent spożywa niewiele ryb morskich, a jego dieta obfituje w produkty bogate w kwas arachidonowy (np. wieprzowinę i jej przetwory, podroby, drób), to będziemy mieć do czynienia z przewlekłym stanem zapalnym związanym z nadprodukcją prozapalnych eikozanoidów [9].
Stężenie kwasów jednonienasyconych oraz nasyconych w przeciwieństwie do tłuszczów wielonienasyconych regulowane jest nie tylko dietą, ale również tempem endogennej syntezy. Ze względu na ich fundamentalne znaczenie dla utrzymania płynności błony komórkowej warto przyjrzeć się ich spożyciu i zawartości w profilu lipidomicznym. Tłuszcze nasycone dostarczane w nadmiarze są wbudowywane w strukturę fosfolipidów błonowych i powodują pogorszenie funkcji życiowych komórek. Zwłaszcza nadmiar kwasu palmitynowego, wynikający m.in. z nadmiernej konsumpcji oleju palmowego oraz produktów zwierzęcych, bardzo silnie usztywnia błony komórkowe i może przyczyniać się do rozwoju hipercholesterolemii, hipertrójglicerydemii oraz cukrzycy typu 2 [10, 11]. 
Jednonienasycony kwas oleinowy wykazuje działanie prozdrowotne i korzystnie wpływa na obniżenie oraz regulację ciśnienia tętniczego krwi, dlatego ważne jest, aby oceniać jego skuteczne włączanie do błon komórkowych [12].
 

Rys. 3. Indeksy uzyskane z analizy profilu kwasów tłuszczowych w błonach komórkowych
erytrocytów


Dzięki analizie lipidomicznej można również prognozować ryzyko rozwoju chorób przewlekłych dzięki wskaźnikom, do których zalicza się m.in. indeks omega-3, indeks AA/EPA oraz indeks tłuszczów trans.

Indeks omega-3

Indeks omega-3 określa stopień wysycenia organizmu (w tym miocytów serca) kwasami EPA i DHA i jest wykorzystywany do oceny ryzyka choroby niedokrwiennej serca, zwłaszcza nagłej śmierci sercowej. Współautorem indeksu omega-3 jest prof. William S. Harris, światowej klasy ekspert w dziedzinie badań nad kwasami omega-3. W badaniach epidemiologicznych wykazano, że utrzymywanie wysokiej, ponadośmioprocentowej zawartości kwasów omega-3 w błonach komórkowych związane jest z najniższym ryzykiem nagłej śmierci sercowej [13]. Tymczasem w krajach zachodnich wskaźnik ten zazwyczaj wynosi ok. 4%, co skutkuje wysokim ryzykiem chorób kardiologicznych oraz schorzeń związanych z niedoborem kwasów omega-3 [13]. Zaobserwowano, że optymalny indeks omega-3 zazwyczaj uzyskuje się, przyjmując 1–2 g EPA + DHA dziennie, co odpowiada spożyciu kwasów tłuszczowych omega-3 w Japonii [14, 15]. 
Na zapotrzebowanie wpływają: wiek, płeć masa ciała, czynniki genetyczne oraz środowiskowe. W normach żywienia dla populacji polskiej zalecane jest spożycie 250 mg/dzień EPA + DHA dla osób dorosłych, co może być niewystarczające dla osiągnięcia optymalnych korzyści zdrowotnych [16]. Indeks omega-3 jest wskaźnikiem niedoborów kwasów omega-3 i na jego podstawie można dostosować zalecenia terapeutyczne do indywidualnych potrzeb pacjenta.
 

Rys. 4. Indeks omega-3 na świecie [15]


Indeks AA/EPA

Pozwala ocenić poziom przewlekłego stanu zapalnego o niskim natężeniu w organizmie. Określa...

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