Directrices y retos de la investigación futura
Identificar las interacciones SNP-dieta y SNP-nutrientes que causan enfermedades crónicas es un reto debido a las complejidades inherentes al estudio de los genotipos y a la evaluación de la ingesta de alimentos y nutrientes. Por el momento, pocas o ninguna de las asociaciones SNP-dieta que se han notificado en estudios epidemiológicos se han reproducido, y muchas han estado plagadas de una falta de potencia estadística adecuada y otros problemas metodológicos. En última instancia, debido a que muchos casos de enfermedades crónicas están influenciados por diferentes dietas, las interacciones nutrición-genoma no se encontrarán a menos que la dieta y el genotipo se controlen y cambien en el diseño experimental (misma dieta con diferentes genotipos, y diferentes genotipos con la misma dieta).
«Las interacciones dieta-gen son altamente complejas y difíciles de predecir, lo que demuestra la necesidad de genotipos y condiciones ambientales altamente controladas que permitan identificar diferentes patrones de regulación en función de la dieta y el genotipo», afirma Kaput. «Los retos a los que nos enfrentamos ahora pueden requerir, en última instancia, un proyecto de nutrigenómica a la escala del Proyecto Genoma Humano para identificar los genes que causan o promueven enfermedades crónicas y los nutrientes que regulan o influyen en la actividad de estos genes».
Debido a que los estudios de intervención en humanos son costosos y difíciles de llevar a cabo, los estudios observacionales (que detectan asociaciones, no relaciones causales) probablemente seguirán dominando el enfoque epidemiológico de la nutrigenómica. En cuanto a los datos de intervención y mecanísticos, los estudios in vivo con animales serán los más favorecidos, ya que los animales de laboratorio pueden seleccionarse para una variación genética mínima y una vida más corta. Además, es mucho más fácil controlar y supervisar la ingesta alimentaria de los animales que la de los seres humanos.
Kaput señala que las evaluaciones de la ingesta alimentaria, aunque sean mundanas para el mundo exterior, pueden representar uno de los mayores impedimentos para el éxito de los estudios nutrigenómicos en humanos a gran escala. «Cuantificar la ingesta de alimentos es un reto porque los seres humanos que viven en libertad simplemente no consideran la vida cotidiana como un experimento científico en el que se registra con precisión la cantidad y el tipo de alimentos», afirma. Para evitar problemas de medición como la clasificación errónea, en los próximos años se necesitarán herramientas de medición más fiables para evaluar la ingesta de nutrientes.
Los defensores de la investigación nutrigenómica han citado la prevención y el tratamiento de la deficiencia de vitaminas en toda la población como una de las principales prioridades de la salud pública. Dado que las deficiencias vitamínicas son muy frecuentes en las poblaciones con problemas socioeconómicos de todo el mundo, y dado que se necesitan muestras de gran tamaño para probar las relaciones nutrigenómicas, Kaput y sus colegas están impulsando un esfuerzo internacional para estudiar las necesidades de micronutrientes en función de las diferentes composiciones genéticas de los distintos grupos ancestrales.
Bruce Ames, biólogo molecular del Instituto de Investigación del Hospital Infantil de Oakland, en California, ha documentado una serie de polimorfismos en los genes que afectan a la unión de las coenzimas, algunas de las cuales son vitaminas esenciales. «Con este tipo de hallazgos basados en la evidencia dentro del marco de la nutrigenómica, creo que tendremos más munición para convencer a los gobiernos y a los funcionarios de salud pública de que aborden el problema de la deficiencia de vitaminas en todo el mundo», dice Kaput. «Con este enfoque más específico, es más probable que las fuerzas políticas y económicas se pongan en marcha para resolver el problema. . . . Aunque las complejidades son considerables, creo que los enfoques nutrigenómicos ofrecen la mejor esperanza para comprender los procesos moleculares que mantienen la salud y previenen la enfermedad».
Para Fenech, uno de los objetivos clave de la nutrigenómica para la sociedad es diagnosticar y prevenir nutricionalmente los daños en el ADN de forma individual. Ha ideado el concepto de Clínica de la Salud del Genoma, una nueva modalidad de asistencia sanitaria basada en el diagnóstico y la prevención nutricional de los daños en el ADN y de las enfermedades que de ellos se derivan. En los últimos años, varias empresas de pruebas nutricionales/metabólicas/diagnósticas, como Genova y MetaMetrix, han comenzado a vender pruebas de perfil genómico para ayudar a orientar la toma de decisiones en torno a los suplementos dietéticos. Con los precios cada vez más bajos para analizar los SNP en los individuos, el potencial a nivel de población para la optimización dietética basada en enfoques nutrigenómicos parece realmente impresionante. Incluso en ausencia de información sobre el genotipo de un individuo, resulta práctico utilizar biomarcadores de daño genómico sensibles a la nutrición, como el ensayo de micronúcleos, para determinar si las elecciones dietéticas y/o de suplementos están causando beneficios o daños al genoma de una persona.
Dice Fenech: «En un futuro próximo, en lugar de diagnosticar y tratar las enfermedades causadas por el daño del genoma o del epigenoma, los profesionales de la salud podrán estar capacitados para diagnosticar y prevenir nutricionalmente o incluso revertir el daño genómico y la expresión génica aberrante. La nutrigenómica contribuirá al desarrollo de nuevos alimentos y suplementos funcionales para la salud del genoma, que pueden mezclarse y combinarse para que la ingesta nutricional general se adapte adecuadamente al genotipo y al estado del genoma del individuo.»
Una investigación presentada en una reunión de noviembre de 2007 sugiere que el inositol (un miembro de la familia de la vitamina B que se encuentra en los cereales, las semillas, los frutos secos, la levadura de cerveza y muchos otros alimentos) y su derivado, el hexafosfato de inositol (IP6), ayudan a proteger contra el daño genético de los rayos UVB y otras radiaciones. En un experimento, las células de la piel humana tratadas con IP6 tenían menos probabilidades de sufrir apoptosis que las no tratadas, lo que indica que tenían menos daños irreparables en el ADN. En otro experimento, ratones modificados genéticamente para que tuvieran propensión al cáncer de piel bebieron agua con un 2% de IP6. Los tumores se desarrollaron en el 23% de estos ratones en comparación con el 51% de los ratones que no recibieron IP6. El uso de una crema que contiene inositol e IP6 también protegió contra el desarrollo de tumores en ratones expuestos a la radiación UVB. Los investigadores sugieren que las personas que se exponen regularmente a la radiación ionizante, como los pilotos de avión, los viajeros frecuentes o las personas que manipulan materiales radiactivos, podrían tomar IP6 de forma profiláctica para prevenir los posibles efectos a largo plazo de la exposición.
Fuente: Shamsuddin AM. Documento presentado en: American Association for Cancer Research Centennial Conference on Translational Cancer Medicine: De la tecnología al tratamiento; Singapur; del 4 al 8 de noviembre de 2007.
Un artículo publicado en el número de octubre de 2007 de la revista British Journal of Nutrition advierte de que enriquecer la harina con ácido fólico -una medida destinada a prevenir los defectos del tubo neural entre las madres que consumen la harina- puede provocar numerosos problemas de salud imprevistos. A diferencia de los folatos naturales presentes en las verduras de hoja verde, que se digieren en el intestino, se cree que los suplementos sintéticos se metabolizan en el hígado. Los autores del estudio plantean la hipótesis de que el hígado se satura y el ácido fólico no metabolizado pasa al torrente sanguíneo, donde puede contribuir a la leucemia, la artritis, el cáncer colorrectal y los embarazos ectópicos y múltiples. Otros hallazgos recientes sobre una posible relación entre la administración de suplementos y el cáncer colorrectal se examinan en dos comentarios del número de noviembre de 2007 de Nutrition Reviews. Los nuevos datos se producen después de que la Agencia de Normas Alimentarias del Reino Unido aprobara en mayo de 2007 la adición de ácido fólico a la harina. Estados Unidos, Canadá y Chile también enriquecen actualmente la harina con ácido fólico, y se está estudiando la posibilidad de aplicar esta política en Australia, Nueva Zelanda e Irlanda.
Fuentes: Wright AJA, et al. 2007. Folic acid metabolism in human subjects revisited: potential implications for proposed mandatory folic acid fortification in the UK. Br J Nutr 98(4):667-675; Kim Y-I. 2007. Folic acid fortification and supplementation-good for some but not so good for others. Nutr Rev 65:504-511; Solomons NW. 2007. Fortificación de alimentos con ácido fólico: ¿ha caído el otro zapato? Nutr Rev 65:512-515.
Los antioxidantes son conocidos por su capacidad para frenar la oxidación que daña las células. Pero el cuerpo humano no obtiene el mismo nivel de beneficio de todos los antioxidantes. Recientemente, nutricionistas del Servicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de EE.UU. midieron la capacidad antioxidante plasmática (AOC) de los sujetos del estudio tras una única comida de arándanos, cerezas, ciruelas secas, zumo de ciruelas secas, uvas, kiwis o fresas. En abril de 2007, publicaron en el Journal of the American College of Nutrition que los arándanos, las uvas y los kiwis fueron los que más aumentaron el AOC en plasma. Las ciruelas -a pesar de su alto contenido en antioxidantes- no aumentaron los niveles de AOC en plasma, probablemente porque el ácido clorogénico, el antioxidante en el que son más ricas, no es fácilmente absorbido por los seres humanos.
Investigadores noruegos demostraron en el número de agosto de 2007 de la revista Journal of Nutrition que las antocianinas de los arándanos y las grosellas negras reducían los niveles del factor de transcripción NF-κB en células cultivadas. El NF-κB orquesta una amplia gama de respuestas inflamatorias. En los seres humanos, la suplementación con antocianinas redujo la expresión de la interleucina 8, el IFN y las células T normales en un 25%, 25% y 15%, respectivamente, con respecto al placebo. Los autores sugieren que las antocianinas y/o sus metabolitos pueden servir como amortiguadores redox capaces de suprimir el estrés oxidativo y, por tanto, amortiguar la respuesta inflamatoria mediante la eliminación directa de especies reactivas de oxígeno.
Fuentes: Prior RL, et al. 2007. Cambios en la capacidad antioxidante del plasma tras una comida como medida de la capacidad de un alimento para alterar el estado antioxidante in vivo. J Am Coll Nutr 26(2):170-181; Karlsen A, et al. 2007. Las antocianinas inhiben la activación del factor B nuclear en los monocitos y reducen las concentraciones plasmáticas de mediadores proinflamatorios en adultos sanos. J Nutr 137:1951-1954.