O
com la interacció entre el genoma i els nutrients dels aliments
causa variabilitat interindividual enfront la dieta.
Potser,
la millor manera de fer comprensible l’objecte d’estudi d’aquesta
nova ciència és amb un cas sobradament
conegut per qualsevol: el fet que les persones responguin de
manera distinta a iguals dietes, o veure amb impotència com hi
ha persones que no perden de pes en règims d’aprimament, quan
altres sotmeses al mateix règim sí que experimenten la pèrdua de
pes esperada.
El
motiu és la base genètica de cadascú (genoma), que modula l’acció
de la dieta (nutrients) , i de la comprensió d’aquesta regulació,
neix la nutrigenòmica.
Predisposició genètica
La
nutrigenòmica pretén conèixer la interacció entre els
nutrients de la dieta i el genoma (conjunt de gens d'un organisme) Perquè segons la base genètica
i segons la composició de la dieta aquesta interacció es
manifestarà d'una manera o altra en termes de salut.
En
aquests darrers anys, l'observació d'aquesta disparitat en la
resposta ha permès entendre que la modulació d'aquest efecte pot
estar inscrit en el genoma. Aquesta predisposició genètica obre
una altra via per dissenyar dietes més compatibles amb la naturalesa
del destinatari, un altre pas per assegurar que la dieta
prescrita sigui sensible i precisa per a la persona.
Per
comprendre la importància que té aquesta predisposició, podem
fixar-nos en casos d’intoleràncies alimentàries d’origen
genètic. Un cas molt estudiat és es de la
intolerància a la lactosa primària
Aquesta intolerància resulta per la pèrdua de la capacitat de sintetitza lactasa, enzim
encarregat de la digestió de la lactosa (sucre natural de la llet).
Aquesta pèrdua s’adquireix en fase adulta per la desactivació del
gen que expressa tal enzim . Les persones amb la falta de lactasa,
per tant, responen a la ingesta de la llet i alguns derivats
lactis (els que contenen lactosa) amb uns símptomes
desagradables: flatulència, distensió abdominal, diarrea, etc.
El mecanisme darrera d'aquesta simptomatologia s'explica pel fet de
no disposar de l’enzim,
amb la qual cosa no es pot hidrolitzar la lactosa en dues molècules
(glucosa i fructosa) per tal de ser absorbides. Sense aquesta
indispensable acció, la lactosa passa sencera al còlon on és
fermentada per la microbiota originant les característiques
molèsties abdominals.
Un
altre cas que exemplifica la importància de la base genètica i
la dieta, és el cas de les persones intolerants
a la fructosa primària.
En aquest cas, els intolerants manquen
de la proteïna transportadora de fructosa que s’encarrega de la
seva absorció intestinal. Com passa amb la lactosa, la fructosa no
és absorbida i arriba al colon on fermenta gràcies a l’acció de
la microbiota produint els símptomes molestos. Per tant, les
persones manquen de l’expressió del gen que codifica pel
transportador de fructosa i responen malament a la ingestió
d’aliments amb fructosa.
Les
persones portadores de les variants genètiques negatives que
determinen aquestes intoleràncies han de prestar atenció a
l’alimentació , i excloure de la dieta els components que els
perjudiquen (lactosa i fructosa , respectivament), malgrat
ser nutrients innocus per sí sols.
Gens i dieta
La
lactosa i la fructosa són només dos dels distints components
alimentaris que interaccionen amb els nostres gens. I mentre en la
lactosa i la fructosa la resposta, o sigui la intolerància, es deu a
la inactivitat dels gens que codifiquen pels enzims respectius,
altres respostes es poden originar
segons els gens afectats.
Un
dels gens més estudiats és el gen
APOE, que codifica per una
apoproteïna present en les lipoproteïnes: molècules encarregades
de transportar colesterol, triglicèrids i vitamines liposolubles a
través de la sang.
Es
tracta d’un gen amb polimorfisme, en concret, presenta
tres variants genètiques o al·lels,
amb les conseqüents variants proteiques: E2,
E3, E4.
La qüestió és que s’associa cada variant a nivells diferents de
colesterol en sang: E2 es correlaciona amb nivells baixos de
colesterol i menor risc cardiovascular, E4 a mb nivells alts de
colesterol i major risc cardiovascular, així com més risc de
desenvolupar Alzheimer. La E3 estaria en un nivell intermedi pel que
fa als nivells de colesterol (The
association of apolipoprotein E (APOE) gene polymorphisms with
atherosclerosis susceptibility: a meta-analysis.)
Per
què es important la presència d’un o altre al·lel i la dieta?
Doncs bé, en dietes baixes amb colesterol i greixos saturats els
portadors de l’al·lel E4 responen de manera més favorable perquè
experimenten una baixada en els nivells de colesterol i triglicèrids
en sang més intensa. L’efecte, però, és menor o nul en els
portadors de l’al·lel E2, i menys intensa en els portadors de E3
respecte els E2. Això significa que els portadors de l’al·lel E4
es poden beneficiar molt d’una rebaixa de greix i
colesterolen la dieta per reduir el risc cardiovascular. Els portadors de
l’al·lel E2, no obstant, no experimentarien cap variació
significativa migrant cap una dieta baixa en greixos i colesterol.
Un altre cas singular de la interacció entre nutrients i gens, ho podem veure amb el gen FADS2, un gen encarregat del processament del greix, i que se sap que presenta 2 variants.
Doncs bé, una d’aquestes variants es
correlaciona amb major puntuació en tests d’intel·ligència segons el tipus de dieta Així s'ha observat que aquesta correlació només es manifesta quan el portador va
ser alimentat amb llet materna durant la lactància. Aquesta correlació no es dóna
si el portador de la variant fou alimentat amb llet de fòrmula (Moderation of
breastfeeding effects on the IQ by genetic variation in fatty acid
metabolism.)
Dieta i gens
Queda
manifestat la influència que els gens tenen sobre l’efecte de la
dieta , és a dir, condicionen la resposta que la dieta por
tenir sobre la salut. I la influència contrària també succeeix.
Igualment, els nutrients modulen la resposta a processos orgànics.
Així
se sap que certs aliments tenen
efecte protector disminuint el risc de mortalitat per diverses
patologies: llegums, verdures, fruita, cereals integrals estan
associats a menor risc de mortalitat per diabetis, malaltia
cardiovascular o càncer. En canvi, aliments com la carn vermella,
carn processada, o begudes ensucrades, es correlacionen amb un major
risc de mortalitat
Epigenètica
Un
altre aspecte interessant és aquell en el que l’alimentació
produeix alteracions en l’expressió
dels gens. No es tracta de
modificacions en el codi genètic (anomenades mutacions) , sinó canvis
referents en activació/desactivació de gens, que per altra banda
queden fixats i es poden heretar. Aquests canvis coneguts com a
experiència heretada, s’anomenen
canvis epigenètics, i l’àrea d’estudi d’aquest canvis és
l’epigenètica.
L’epigenètica
s’ha vist molt bé en el cas d’embarassades i la seva prole. Un
estudi en dones holandeses embarassades durant un període de la
Segona Guerra Mundial que va coincidir amb una escassetat d’aliments
ha revelat coses sorprenents
Resulta
que dones embarassades que van patir fam, i per tant restricció
d’aliments, durant el primer trimestre de l’embaràs van deixar
un empremta genètica en la seva descendència, canvis
epigenètics. Uns canvis que es van manifestar dècades després amb
l’aparició de patologies com la diabetis, obesitat , càncer, en
llurs fills. Una correlació que no s’observa en fills de les
mateixes dones (i per tant germans/germanes) sense
restricció de calories i nutrients durant l'embaràs o quan aquest estava molt avançat. Es tan curiós
aquest fet que un holandès pot
estar més predisposat a desenvolupar una malaltia depenent de l'any de naixement (Persistent
epigenetic differences associated with prenatal exposure to famine in
humans)
I
és que l’efecte
de la dieta en el desenvolupament fetal és crucial.
Ho sabem en el cas de dèficit de certs nutrients, com el folat, la
mancança del qual en les primeres setmanes de l’embaràs provoca
una malformació del tub neural en el fetus i l’aparició d’espina
bífida, que provoca discapacitats físiques i mentals en el
nadó. No obstant, en el cas holandès, els símptomes d’aquest
estrès en la dieta apareixen molt més tard, en l’edat adulta dels
descendents i independents de l’estil de vida. I el motiu principal
és la restricció calòrica i nutritiva patida per llurs mares
durant la gestació.
Microbioma
S’estableix
una interacció entre els nostres gens i el tipus d’alimentació
que modula la resposta sobre molts processos orgànics. A aquest
escenari s’hi suma la participació d’altres gens
exògens (distints als gens endògens o genoma) que es coneixen
com a microbioma.
Aquest arsenal de gens, molt superior al propi, està constituït
pels gens dels microorganismes que
conviuen amb les nostres cèl·lules: la microbiota.
La
microbiota està formada per virus, fongs, protozous i bacteris. Aquests últims
són, amb diferència, els més nombrosos i estan distribuïts per
tot el cos, i em refereixo a qualsevol part del cos. En el tracte
digestiu és on apareixen més diversificats i amb major nombre, i
evidentment, interaccionen amb el que mengem.
Així
s’ha vist que una dieta rica en verdura i fruita, o sigui fibra,
ajuda a tenir una microbiota més rica i diversa.
Una diversitat més gran afavoreix disposar de més recursos ( en
forma de gens i proteïnes respectives) i gaudir d’una capacitat de
resposta més gran envers a canvis.
De
les funcions
conegudes de la microbiota
estan: degradar toxines, facilitar l’absorció de nutrients,
sintetitzar vitamines i altres nutrients, fomentar la maduració del
sistema immune, competir amb patògens, etc (La
importancia de la microbiota en la obesidad)
En
experiments en ratolins s’ha vist que un trasplantament de
microbiota de ratolins obesos a ratolins asèptics (sense
microbiota) afavoria un increment de pes, mentre que el
trasplantament de microbiota de ratolins prims a ratolins asèptics
no produïa similar efecte aplicant la mateixa dieta
És
més, la
comparació de la microbiota entre humans obesos i amb pes normal ha
revelat diferències en la composició (A
core gut microbiome in obese and lean twins) Resulta
que algunes famílies apareixen amb més proporció segons el cas:
així en obesos es veu més presència de bacteris de la família
Firmicutes, mentre en el cas de persones amb pes normal sobresurten
els de la família Bacteroidetes.
Falta per saber si aquesta
associació entre obesitat i microbiota és una causa o un resultat, és a dir, si per tenir
aquesta composició es guanya pes, o bé el guany de pes provoca
aquests canvis en la microbiota.
CONCLUSIONS
L'evolució ens ha dotat d'una variabilitat genètica única per cadascuna de les persones (excepte en els bessons bivitel·lins) Aquesta variabilitat ofereix una resposta variable enfront a estímuls externs, com es cas de la dieta. Aquesta predisposició genètica condiciona l'efecte que la dieta pot exercir sobre la nostra salut.
A la vegada, no podem obviar la influència de factors externs sobre la nostra salut. Està demostrat que factors ambientals (contaminació, seguretat alimentària) i l'estil de vida ( activitat física, dieta, consum drogues) són importants i condicionen l'expressió d'aquesta càrrega genètica adquirida. Donant una variabilitat en la resposta que permet explicar les diferències entre bessons bivitel·lins.
S'estableix una interacció entre el nostre genoma i els nutrients de la dieta amb la qual hi ha una modulació de la resposta. Aquesta modulació és molt forta i destacable durant períodes crítics, com l'embaràs, en el qual es poden produir canvis epigenètics persistents en la descendència amb efectes que es manifesten en l'edat adulta.
La influència del genoma sobre la dieta va més enllà del nostre genoma, perquè cal sumar la participació de la propia microbiota amb el seu microbioma. Aquest fet multiplica enormement les possibilitats de respostes enfront a una determinada dieta i les seves implicacions en trastorns de salut com l'obsesitat.
