10 Исхрана и гени Funkkolleg 2019-2020

Уживање, здравје, деловна активност

Автор: Стефани Пиц

Секој јаде поинаку - диета и гени

Зошто некои луѓе можат да јадат планини со слатки без да се дебелеат, додека други не само што опасно се искачуваат на вагата, туку и се закануваат на дијабетес? Одговорот е очигледен: гените не влијаат само на нашиот изглед, туку и на тоа како ја користиме храната.

Но: колку е големо влијанието на гените? Дали е можно да се оптимизира индивидуална диета за промовирање на здравјето и спречување на болести? Барем исто толку возбудливо е прашањето како диетата одредува кои гени всушност се користат, т.е кои гени се активираат или деактивираат. Овој процес на втиснување започнува дури и пред раѓањето и во првите неколку месеци од животот: однесувањето на исхраната на мајката игра улога во одредувањето дали детето подоцна има тенденција да стане со прекумерна тежина.

Дали овој тренд е реверзибилен? Може ли гените да се „вклучуваат и исклучуваат“ преку исхраната дури и во зрелоста? Сè уште многу младата гранка на истражување, нутригеномиката, бара врски помеѓу генетската предиспозиција и исхраната.

Емитувајте како подкаст

Емитување во час-iNFO: 25.01.2020, 11:30 часот

Дополнителен материјал

Нутригеномика
Нутригенетика
избрани ризични гени за прекумерна тежина и дебелина
Епигенетика
Студија за храна4м
понатамошно читање
луѓе

1. Нутригеномика

Нутригеномиката е област на истражување што ја испитува функционалната интеракција помеѓу исхраната и геномот и на тој начин ги обединува областите на нутриционистичката наука и функционалната геномика. Тоа е централна цел на нутригеномиката,

различни ефекти на компонентите на храната и/или диетите врз варијабилноста на геномот. Овие наоди треба да се користат за да се утврдат ризиците за болести поврзани со исхраната поточно (нутригенетика) и да се оптимизира нивната превенција кај генетски различни популации (персонализирана исхрана).

Нутригеномиката исто така ги истражува ефектите на хранливите материи, витамини и елементи во трагови врз целиот геном, особено врз експресијата на генот и неговата епигенетска контрола преку ДНК метилација. За таа цел, се користат техники за геномско истражување на генската експресија (ДНК микроалери) така што може да се запишат целосни обрасци на изразување и на тој начин да се добијат наоди од биологијата на системите. Покрај тоа, неодамна се користат современи аналитички методи (масена спектрометрија, НМР) и понатаму се развиваат на насочен начин со цел да се фатат што поцелосни примероци на серумски метаболити (профилирање на метаболит).

Можете да најдете дополнителни информации за нутригеномијата кај одредени болести, но исто така и практична примена и иден развој на https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s00103-006-0047-z.pdf

2. Нутригенетика

Интердисциплинарното истражување на областа на нутригеномијата се занимава со влијанието на храната и индивидуалните нутриционистички фактори врз изразот на одредени гени и протеини. Спротивно на тоа, нутригенетиката опфаќа влијание на генетската варијабилност врз реакцијата на индивидуата кон храната. Ова значи дека нутригенетиката се занимава со интеракција помеѓу генотипот и диетата и ги истражува односите помеѓу генетската варијанса и нејзиниот ефект врз процесите поврзани со исхраната.

Дополнителни информации може да се најдат во книгата „Биофункционалност на состојките на храната“ од Халер и. ал во поглавје „3.6. Нутригеном и нутригенетика како основа на персонализирана исхрана “од Ханелор Даниел и Ула Клајн (ISBN: 978-3-642-29373-3)

3. Избрани гени на ризик за прекумерна тежина и дебелина

Во специјалистички кругови се смета дека е докажано дека со дебелина, т.е. со силна или патолошка прекумерна тежина, покрај влијанијата врз животната средина, генетиката исто така игра одлучувачка улога. Повеќе од 100 гени или генски варијанти се одговорни за правење на луѓето потешки и потешки. Сепак, тоа не значи дека засегнатите можат да се повикуваат само на нивната „лоша“ генетска шминка, објаснува генетичарот за дебелина, проф. Питер Ковач од Центарот за истражување и лекување во Лајпциг за болести на дебелина на медицината на универзитетот во Лајпциг. Со својата работна група тој се обидува да ја разбере улогата на гените во дебелината со цел да развие можности за терапија и превенција врз основа на ова.

Генетичарите од Лајпциг се активни во многу меѓународни конзорциуми и биле вклучени во откривање на бројни гени во минатото. Тие имаат имиња како MC4R, TMEM18, BDNF или NEGR1. Идентификувањето на таканаречениот ген FTO пред повеќе од десет години во соработка со истражувачи од Франција, Исланд, Шведска и Германија беше особено важно за генетските истражувања во областа на дебелината. FTO се залага за „поврзана масна маса и дебелина“. Промените во овој ген директно и веднаш ја одредуваат масната маса и дебелината на една личност.

Сигналите од мозокот играат важна улога во развојот на дебелина и дијабетес. Важна гласничка супстанција тука е допаминот. Научниците од ДЗД од Тибинген и Минхен, заедно со шведски и американски колеги, истражувале како заедно работат промените во генот за ризик од дебелина, и варијантите на генот за рецепторот на допамин Д2. Нивните резултати сугерираат дека луѓето кои ги имаат променето двата гени се изложени на поголем ризик од развој на дебелина и дијабетес.

4. Епигенетика

Епигенетиката е нова дисциплина во рамките на генетиката. Таа ги истражува својствата на гените кои не се појавуваат преку самата ДНК, туку преку нејзината подготвеност за читање. Епигенетските информации се пренесуваат од разни биомолекули кои, како хемиски брави, го негираат или ослободуваат пристапот до одредени ДНК секвенци и со тоа ја контролираат нивната активација. Покрај самите гени, епигенетскиот код ја одредува и нашата судбина. Тоа може да предизвика лице да развие наследна болест, додека неговиот генетски идентичен близнак не е поштеден. Некои епигенетски ознаки се менуваат во ритам ден-ноќ, други остануваат трајни, а други се пренесуваат на следните генерации преку герминативните клетки. Кој епигенетски код е утврден кај некоја личност и дали тој се менува во текот на животот се определува не само од сигналните супстанции на телото, туку и од навиките на јадење и другите аспекти на начинот на живот. ДЗД ја испитува важноста на епигенетските фактори во развојот на дијабетес и дебелина.

Enенвуин, Томас: Епигенетика - „Ние сме повеќе од збирот на нашите гени“. Друштво Макс Планк, годишник 2013 година, стр. 4-9. Врска: https://www.mpg.de/8236616/jahresbericht_2013.pdf

5. Студија за храна4me

Целосното декодирање на човечкиот геном во 2000 година ја отвори можноста за индивидуализирана медицина, вклучително и персонализирана диета. За тоа време, се создаде полето на „нутригеномика“. Ја испитува врската помеѓу храната и генската експресија. Многумина се надеваа дека ќе можат да испланираат соодветни препораки за исхрана засновани врз генетскиот профил на една личност. Потребно е сеопфатно да се анализираат можностите и предизвиците во областа на персонализираната исхрана. Food4Me состави меѓународна група експерти. Треба да ги пребарува тековните сознанија за персонализираната исхрана и да ја испита примената на индивидуалните препораки за исхрана. Проектот Food4Me исто така ќе ги испита ставовите на потрошувачите и ќе развие нови научни алатки за имплементација. Големата студија за докажување на принципот се спроведува во 8 европски студиски центри со вкупно 1300 учесници.

Резултат: На пример, студијата Food4Me испита четири различни групи на персонализирани препораки во исхраната засновани на упатства за исхрана и физиолошки, клинички или генетски параметри и не најде разлика во слабеењето помеѓу нивоата на персонализација. До денес, персонализираната исхрана заснована на гени сè уште не е применлива за третман на дебелина. Како и да е, персонализираните препораки за исхрана засновани врз генетскиот состав на една личност се иновативен и ветувачки пристап кон спречување и лекување на дебелина. Во иднина, неопходни ќе бидат студии за интервенција врз луѓе за да се потврдат клиничките докази за препораки за исхрана врз основа на гени.

6. Понатамошно читање

Биофункционалност на храната, нутригенетика на поглавје од Ханелор Даниел и Ула Клајн, https://link.springer.com/chapel/10.1007/978-3-642-29374-0_2

Ханс Конрад Биелсакси: Нашата биографија за исхраната. Оние што ги познаваат живеат поздраво. Кнаус Верлаг, Минхен 2017 година, стр. 99-105.

7. Луѓе

Проф. Ханелор Даниел

Г-ѓа Даниел е германски нутриционист. Таа работи во областа на биохемијата и физиологијата на човечката исхрана со фокус на молекуларна и клеточна биологија на протеини за транспорт на хранливи материи и странски материи на клеточната мембрана.

Од 1972 до 1977 г. г. г. г. г. г. г. г. г. г. г. г. г. г. г. Г. г. г. г. Г. г. г. г. Дипломирала во 1978 година. Потоа следуваше докторат по биохемија на исхрана на Универзитетот во Гисен и хабилитација по физиологија и биохемија на исхрана на Универзитетот во Гисен. Работела како асистент за истражување на Медицинскиот факултет на Универзитетот во Питсбург, САД и како професор по биохемија на исхраната на Универзитетот „Justастус Либиг“ во Гисен. Од 1998 година е професор по нутриционистичка физиологија на Техничкиот универзитет во Минхен и директор на Централниот институт за исхрана и истражување на храна (ЗИЕЛ) во Центарот за науки во Вајенстефан. Член е на повеќе научни друштва и комитети и има добиено многу награди за нејзината работа.

Ханелор Даниел работи во областа на биохемијата и физиологијата на човечката исхрана со фокус на молекуларната и клеточната биологија на протеините за транспорт на хранливи материи и странски материи на клеточната мембрана. Таа ја истражува улогата на транспортните протеини на клеточната мембрана во навлегувањето на хранливи материи и фармацевтски производи, како и ефектите на хранливите материи врз генската експресија, синтезата на протеините и метаболомот користејќи широк спектар на молекуларни и клеточни биолошки методи. За да го направи ова, таа ја користи ширината на биологијата и ги разгледува функциите на гените и протеините кај бактериите, квасецот, без'рбетниците, цицачите и луѓето. Таа исто така истражува и за безопасноста на состојките на храната, на пример во новата и функционална храна. Во текот на многу години, таа воведе нови достигнувања во биохемијата, клеточната биологија и физиологијата на нејзината област на работа и и ’даде на својата група водечка позиција во истражувањето на транспортерите на хранливи материи зависни од протони и интеракциите меѓу генот и хранливите материи.

Проф. Томас enенвеин

Г-дин enенувеин студирал на Универзитетот во Ерланген и Универзитетот во Хајделберг. Завршил диплома по молекуларна биологија. Потоа работел како д-р Д-р во ЕМБЛ во Хајделберг. Од 1993 до 2001 година беше шеф на работна група на Институтот за молекуларна патологија (ИМП) во Виена. Од 2002 до 2008 година работел како научник во ИМП. Од 2008 година е директор на одделот за епигенетика на Институтот за имунобиологија и епигенетика Макс Планк во Фрајбург. Неговите истражувачки интереси се однесуваат на хроматинот, метилацијата на хистон-лизин, стабилноста на хромозомот, регулацијата на епигенетскиот ген, наследството на клетките, генот на поликомб кај цицачи и ген (Su) и развој на глушец.

Д-р Клариса Герхаузер

Г-ѓа Герхаузер студирала фармација на Универзитетот во Вирцбург и докторирала фармацевтска биологија на Универзитетот во Минхен во 1993 година (summa cum laude). Од 1993 до 1996 година работела како асистент за постдоктор и истражување во областа на хемопревенција од рак на Универзитетот во Илиноис во Чикаго. Во 1996 година се преселила во Германскиот центар за истражување на рак (ДКФЗ) во Хајделберг и моментално е шеф на групата за хемопревенција и епигеномика за карцином. Нејзиниот истражувачки фокус е насочен кон проучување на молекуларните механизми поврзани со рак на дојка и простата, со силен фокус на епигенетските механизми. Автор е на повеќе од 100 истражувачки написи, прегледи и поглавја за книги и има четири патенти. Таа исто така е ко-уредник на сеопфатната референтна работа на тема „Хемопревенција од рак и оштетување на ДНК од нутриционистички фактори“ (Wiley Press, 2009).

Унив.-Проф. Проф. Х.ц. Д-р медицински хабил Д-р х.ц. Бертолд Колецко

Г-дин Колецко е педијатар во Др. детска болница von Hauner‘schen на Универзитетската клиника во Минхен. Студирал на Универзитетот Вестфалијан Вилхелмс во Минстер. Неговата хибилитација се случи на универзитетот Хајнрих-Хајн во Дизелдорф. Автор е на различни статии во весници, поглавја од книги и книги. Тој исто така поседува разни патенти. Тој во моментов е претседател на Комитетот за исхрана на германското педијатриско друштво, претседател на Фондацијата за детска исхрана при Европската академија за педијатрија, претседател на Здружението на меѓународни друштва за детска гастроентерологија, хепатологија и исхрана. Неговите истражувачки интереси се однесуваат на метаболизмот и исхраната, како и потеклото на здравјето и болестите, метаболомиката и епигенетиката.

Дополнителните материјали се наведени по редоследот по кој беа споменати клучните зборови во програмата. Материјалите се создадени од: Др. Сандра Хабихт, Јана Рожни