Future Research Directives and Challenges
Identificarea interacțiunilor SNP-dieta și SNP-nutrienți care cauzează boli cronice este o provocare din cauza complexității inerente studiului genotipurilor și a evaluării aporturilor alimentare și nutritive. În acest moment, puține sau chiar niciuna dintre asocierile SNP-dieta care au fost raportate în studiile epidemiologice nu au fost reproduse, iar multe dintre ele au fost afectate de lipsa unei puteri statistice adecvate și de alte probleme metodologice. În cele din urmă, deoarece multe cazuri de boli cronice sunt influențate de diferite diete, interacțiunile nutriție-genom nu vor fi descoperite decât dacă dieta și genotipul sunt controlate și schimbate în designul experimental (aceeași dietă cu genotipuri diferite și genotipuri diferite cu aceeași dietă).
„Interacțiunile dietă-gene sunt foarte complexe și greu de prezis, demonstrând astfel necesitatea unor genotipuri foarte controlate și a unor condiții de mediu care să permită identificarea unor modele de reglementare diferite în funcție de dietă și genotip”, spune Kaput. „Provocările cu care ne confruntăm acum ar putea necesita, în cele din urmă, un proiect de nutrigenomică la scara Proiectului Genomului Uman pentru a identifica genele care cauzează sau promovează bolile cronice și nutrienții care reglează sau influențează activitatea acestor gene.”
Pentru că studiile de intervenție umană sunt costisitoare și dificil de realizat, studiile observaționale (care detectează asociații, nu relații cauzale) vor continua probabil să domine abordarea epidemiologică a nutrigenomicii. Pentru datele intervenționale și mecaniciste, studiile in vivo pe animale vor fi puternic favorizate, deoarece animalele de laborator pot fi selectate pentru variații genetice minime și durate de viață mai scurte. În plus, este mult mai ușor de controlat și de monitorizat aportul alimentar al animalelor decât cel al oamenilor.
Kaput observă că evaluările aportului alimentar, deși banale pentru lumea exterioară, pot reprezenta unul dintre cele mai mari impedimente pentru succesul studiilor nutrigenomice umane la scară largă. „Cuantificarea aportului alimentar este o provocare, deoarece oamenii care trăiesc în libertate pur și simplu nu privesc viața de zi cu zi ca pe un experiment științific în care cantitatea și tipul de alimente sunt înregistrate cu exactitate”, spune el. Pentru a evita problemele de măsurare, cum ar fi clasificarea eronată, în anii următori vor fi necesare instrumente de măsurare mai fiabile pentru evaluarea aportului de nutrienți.
Proponenții cercetării nutrigenomice au citat prevenirea și tratarea deficiențelor de vitamine la nivelul întregii populații ca fiind o prioritate de top în domeniul sănătății publice. Deoarece deficiențele de vitamine sunt foarte răspândite în populațiile cu probleme socio-economice din întreaga lume și deoarece sunt necesare eșantioane de dimensiuni mari pentru a testa relațiile nutrigenomice, Kaput și colegii săi fac presiuni pentru un efort internațional de studiere a nevoilor de micronutrienți pe baza compoziției genetice diferite între diferitele grupuri ancestrale.
Bruce Ames, un biolog molecular de la Institutul de Cercetare al Spitalului de Copii Oakland din California, a documentat o serie de polimorfisme în gene care afectează legarea coenzimelor, dintre care unele sunt vitamine esențiale. „Cu aceste tipuri de descoperiri bazate pe dovezi în cadrul nutrigenomicii, cred că vom avea mai multă muniție pentru a convinge oficialii guvernamentali și cei din domeniul sănătății publice să abordeze problema deficitului de vitamine din întreaga lume”, spune Kaput. „Cu această abordare mai bine țintită, avem mai multe șanse să vedem că forțele politice și economice se pun la punct pentru a rezolva problema. . . . Deși complexitatea este substanțială, cred că abordările nutrigenomice oferă cea mai bună speranță pentru înțelegerea proceselor moleculare care mențin sănătatea și previn bolile.”
Pentru Fenech, unul dintre obiectivele cheie ale nutrigenomicii pentru societate este de a diagnostica și de a preveni din punct de vedere nutrițional deteriorarea ADN-ului la fiecare individ în parte. El a conceput conceptul de Clinică de sănătate a genomului, un nou mod de îngrijire a sănătății bazat pe diagnosticarea și prevenirea nutrițională a leziunilor ADN și a bolilor care rezultă din acestea. În ultimii ani, o serie de companii de testare nutrițională/metabolică/diagnostică, cum ar fi Genova și MetaMetrix, au început să vândă teste de profilare genomică pentru a ajuta la orientarea procesului decizional în ceea ce privește suplimentele alimentare. Având în vedere prețurile din ce în ce mai mici pentru analiza SNP-urilor la indivizi, potențialul la nivelul populației pentru optimizarea dietei pe baza abordărilor nutrigenomice pare cu adevărat impresionant. Chiar și în absența informațiilor cu privire la genotipul unui individ, este practic să se utilizeze biomarkeri de deteriorare a genomului sensibili la nutriție, cum ar fi testul micronucleului, pentru a determina dacă alegerile alimentare și/sau de suplimente cauzează beneficii sau daune genomului unei persoane.
Dispune Fenech: „În viitorul apropiat, în loc să diagnosticheze și să trateze bolile cauzate de deteriorarea genomului sau a epigenomului, profesioniștii din domeniul sănătății ar putea fi instruiți să diagnosticheze și să prevină din punct de vedere nutrițional sau chiar să inverseze deteriorarea genomului și expresia aberantă a genelor. Nutrigenomica va contribui la dezvoltarea de noi alimente și suplimente funcționale pentru sănătatea genomului, care pot fi amestecate și combinate astfel încât aportul nutrițional global să fie adaptat în mod corespunzător la genotipul și starea genomului unui individ.”
Cercetarea prezentată la o întâlnire din noiembrie 2007 sugerează că inositolul (un membru al familiei de vitamine B care se găsește în cereale, semințe, nuci, drojdie de bere și multe alte alimente) și derivatul său inositol hexafosfat (IP6) ajută la protejarea împotriva daunelor genetice cauzate de radiațiile UVB și alte radiații. Într-un experiment, celulele pielii umane tratate cu IP6 au fost mai puțin susceptibile decât celulele netratate de a suferi apoptoză, ceea ce indică faptul că aveau mai puține leziuni ireparabile ale ADN-ului. Într-un alt experiment, șoareci modificați genetic pentru o predispoziție la cancer de piele au băut apă care conținea 2% IP6. Tumorile s-au dezvoltat la 23% dintre acești șoareci, comparativ cu 51% dintre șoarecii care nu au primit IP6. Utilizarea unei creme care conține inozitol și IP6 a protejat, de asemenea, împotriva dezvoltării tumorilor la șoarecii expuși la radiații UVB. Cercetătorii sugerează că persoanele care sunt expuse în mod regulat la radiații ionizante, cum ar fi piloții de avion, cei care zboară frecvent sau persoanele care manipulează materiale radioactive, ar putea lua IP6 în mod profilactic pentru a preveni posibilele efecte pe termen lung ale expunerii.
Sursa: Shamsuddin AM. Lucrare prezentată la: American Association for Cancer Research Centennial Conference on Translational Cancer Medicine: From Technology to Treatment; Singapore; 4-8 noiembrie 2007.
Un articol publicat în numărul din octombrie 2007 al British Journal of Nutrition avertizează că îmbogățirea făinii cu acid folic – o măsură menită să prevină defectele de tub neural în rândul mamelor care consumă făină – poate duce la numeroase probleme de sănătate neprevăzute. Spre deosebire de folații naturali care se găsesc în legumele cu frunze verzi, care sunt digerate în intestin, se crede acum că suplimentele sintetice sunt metabolizate în ficat. Autorii studiului au emis ipoteza că ficatul devine saturat, iar acidul folic nemetabolizat intră în fluxul sanguin, unde poate contribui la leucemie, artrită, cancer colorectal și sarcini ectopice și multiple. Alte descoperiri recente privind o potențială legătură între suplimente și cancerul colorectal sunt examinate în două comentarii din numărul din noiembrie 2007 al revistei Nutrition Reviews. Noile date vin în urma aprobării de către Agenția pentru standarde alimentare din Marea Britanie, în mai 2007, a adaosului de acid folic în făină. Statele Unite, Canada și Chile fortifică, de asemenea, în prezent făina cu acid folic, iar politica este luată în considerare pentru implementare în Australia, Noua Zeelandă și Irlanda.
Surse: Wright AJA, et al. 2007. Metabolismul acidului folic la subiecții umani revizuit: implicații potențiale pentru propunerea de fortificare obligatorie cu acid folic în Marea Britanie. Br J Nutr 98(4):667-675; Kim Y-I. 2007. Fortificarea și suplimentarea cu acid folic – bună pentru unii, dar nu atât de bună pentru alții. Nutr Rev 65:504-511; Solomons NW. 2007. Fortificarea alimentelor cu acid folic: a căzut celălalt pantof? Nutr Rev 65:512-515.
Antioxidanții sunt cunoscuți pentru capacitatea lor de a încetini oxidarea care deteriorează celulele. Dar corpul uman nu obține același nivel de beneficii de la toți antioxidanții. Recent, nutriționiștii de la USDA Agricultural Research Service au măsurat capacitatea antioxidantă plasmatică (AOC) a subiecților studiului după o singură masă de afine, cireșe, prune uscate, suc de prune uscate, struguri, kiwi sau căpșuni. Aceștia au raportat în revista Journal of the American College of Nutrition din aprilie 2007 că afinele, strugurii și kiwi au produs cele mai mari creșteri ale AOC plasmatice. Prunele – în ciuda conținutului lor ridicat de antioxidanți – nu au crescut nivelurile plasmatice de AOC, probabil pentru că acidul clorogenic, antioxidantul în care acestea sunt cele mai bogate, nu este ușor de absorbit de către oameni.
Cercetătorii norvegieni au arătat în numărul din august 2007 al Journal of Nutrition că antocianii din afine și coacăze negre au redus nivelurile factorului de transcripție NF-κB în celulele cultivate. NF-κB orchestrează o gamă largă de răspunsuri inflamatorii. La oameni, suplimentarea cu antociani a redus expresia interleukinei-8, IFN și a celulelor T normale cu 25%, 25% și, respectiv, 15% față de placebo. Autorii sugerează că antocianii și/sau metaboliții lor pot servi ca tampoane redox capabile să suprime stresul oxidativ și, astfel, să atenueze răspunsul inflamator prin captarea directă a speciilor reactive de oxigen.
Surse: Prior RL, et al. 2007. Modificări ale capacității antioxidante plasmatice în urma unei mese ca măsură a capacității unui aliment de a modifica starea antioxidantă in vivo. J Am Coll Nutr 26(2):170-181; Karlsen A, et al. 2007. Antocianii inhibă activarea factorului nuclear-B în monocite și reduc concentrațiile plasmatice de mediatori proinflamatori la adulții sănătoși. J Nutr 137:1951-1954.
.