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Tema 3.5.- Nutrigenómica y NutrigenéticaTema 3.5. Nutrigenómica y Nutrigenética
Tendencias y Esfuerzos actuales
Recomendacionespara la población
Las características genéticas de los individuos modulan supara la población
Nutrigenómica
los individuos modulan su respuesta a los nutrientes
+Nutrigenética
Recomendacionespara el individuo
- El comportamiento de nuestro cuerpo depende siempre de dos factores: los genes y factores ambientales. - La respuesta a los nutrientes también.- El componente genético depende del tipo de función corporal y la enfermedad. En algunas ocasiones es difícil de determinar. - En términos de nutrición:
Hasta un 80% de las diferencias en el IMC son atribuibles a factores genéticos Los factores genéticos también aportan aproximadamente el 50% del riesgo de
diabetes tipo 2Se ha estimado que el Síndrome Metabólico tiene un componente hereditario del
10-30%.Trastornos monogénicos son la consecuencia de hasta el 5% de todos los casos de
obesidad y diabetes. En el caso de la diabetes monogénica: HNF-4, GCK, HNF-1, IPF-1, HNF-1, NEUROD1.- Se sabe que las personas presentan diferentes respuestas metabólicas a la dieta.Ejemplos: la respuesta de triglicéridos a dietas ricas o pobres en grasa es distinta en dif t i l d i di téti t l d lldiferentes personas y seguir la recomendaciones dietéticas actuales puede llevar a alteración en el perfil lipídico en sangre en algunas personas, pero no en otras; se considera que al menos en parte de estas diferencias tienen origen genético.
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Nutrigenética y Nutrigenómica: las diferenciasNutrigenética y Nutrigenómica: las diferencias
Objetivo común: determinar la interacción entre la dieta y los genes para conseguir una salud óptima a través de la personalización de la dieta. * Nutrigenómica: estudia la influencia de los ingredientes de la dieta en el genoma y pretende relacionar los diferentes fenotipos resultantes con diferencias en la respuesta genética y/o celular del sistema biológico.* Nutrigenética: estudia cómo la genética de un individuo coordina su respuesta a la dieta. Es la ciencia que identifica y caracteriza las variaciones en los genes asociadas con respuestas diferentes a los nutrientes. Esto lo relaciona con las enfermedades.
En numerosas ocasiones se confunden ambos términosconfunden ambos términos
El riesgo para la salud es personal → di t l d ó ti duna dieta para una salud óptima puede
ser diferente dependiendo del individuo
- Es importante distinguir dos conceptos:por una parte está la información que se encuentra codificada en la secuencia de
bases del ADN por otro lado el uso o no que hacen de ella nuestras células
L i f ió ESTÁ t l ADN h d UTILIZARSE- La información ESTÁ presente en el ADN, pero ha de UTILIZARSE.- Los genes deben ser activados para que la información presente en el ADN sea funcional.
D i di id dif t d- Dos individuos son diferentes por dos razonesDiferente secuencia de bases del ADNDiferente activación de los genes
Los nutrientes pueden modificar el estado de activación de los genes lo que puede- Los nutrientes pueden modificar el estado de activación de los genes, lo que puede determinar que exista mayor o menor riesgo de padecer determinadas enfermedades. Nutrigenómica.
ADNUso de la información
l ADNen el ADN
- Un mismo nutriente no afecta de la misma manera a diferentes individuos, debido, en parte, a variaciones en la secuencia de bases de su ADN. Nutrigenética.
Nutrición personalizada- El concepto de Nutrición personalizada es parte del más amplio “Medicina personalizada”- Para desarrollar la nutrición personalizada es necesario información contrastada del tipo p pepidemiológico, clínico y mecanístico acerca de:
Las variantes genética específicas que afectan el metabolismoLa medida en la que estas variantes, junto con la ingesta de componentes dietéticos q j g p
específicos, afectan al riesgo de las enfermedades en diferentes poblacionesLos mecanismos por los que los SNPs y los nutrientes afectan las causas de las
enfermedades.
Nutrigenéticag
Los genes codifican las enzimas encargadas del metabolismo de los nutrientes
Determinadas mutaciones o polimorfismos dan lugar a enzimas modificadas que alterna el p g qfuncionamiento de rutas metabólicas clave.
Un diseño dietético adecuado puede paliar en parte las alteraciones metabólicas generadas por la presencia de una enzima defectuosa o con menor actividad. g p p
La presencia de determinados patrones de expresión génica puede predisponer a ciertos sujetos a padecer enfermedades muy prevalentes (obesidad, diabetes tipo 2, enfermedad cardiovascular). En estos casos, la dieta es un factor ambiental con gran peso específico.
* SNP = single nucleotide polymorphism (polimorfismo del nucleótido simple)- Son cambios en una base del ADN.- Suelen ocurrir con una frecuencia de 1 en 300 nucleótidos, lo que significa que hay alrededor de 10 millones de SNP en el genoma humano.
P d d l ADN t l i l d E l- Pueden darse en el ADN entre genes, en el propio gen o en su zona reguladora. En el segundo caso, pueden jugar un papel más directo en la enfermedad, ya que afecta la función del gen.
E h i SNP i l t l h li i- En muchas ocasiones esos SNP son irrelevantes, por lo que hay que realizar un primer filtrado para identificar aquellos que son funcionalmente relevantes.- El metabolismo de un nutrientes puede verse afectado por múltiples SNP en el mismo gen o en diferentes genes de na ía metabólicagen o en diferentes genes de una vía metabólica- Los propios nutrientes pueden modificar los efectos de los genes- Un mismo SNP puede afectar negativamente una enfermedad, pero positivamente otra.
Establecer las influencias genéticas en el papel biológico de los nutrientes es
una tarea MUY COMPLEJA
- La situación se complica cuando se trata de enfermedades multifactoriales, como la b id d l di b t E é t h d ti d t étiobesidad y la diabetes. En éstas, hay dos tipos de componentes: genéticos y
ambientales. Esto magnifica la complejidad.
* Obesidad* Obesidad- El factor ambiental es determinante, aunque también tiene un componente genético, que se calcula alrededor del 25%.
El componente genético de la obesidad es de por sí muy complejo y variado Genes- El componente genético de la obesidad es de por sí muy complejo y variado. Genes candidatos:
Péptidos controladores del apetito/saciedad (NPY, POMC, CCK)Reguladores del gasto energético (UCPs)Reguladores del gasto energético (UCPs)Formación de tejido adiposo (leptina, adiponectina)
* Diabetes Diabetes- Hay varias formas de diabetes: I, II, monogénica (MODY). - En cada forma de diabetes están implicados unos genes distintos.
De forma directa
InsulinaCiclo celular: c-fos, c-jun, c-myc, nur-77Enzimas metabólicas: PFK1, GAPDH, L-PK, ACC, FAS
Regulación de la expresión génica por ácidos grasos
Funciones reguladas por nutrientes a través de la expresión génicaFunciones reguladas por nutrientes a través de la expresión génica- Ciclo celular: glucosa, ácido fólico, vitaminas B12, A y D, hierro, zinc.- Apoptosis: vitamina B3 (-), fibra (+ célula procancerígenas), lípidos (+, procesos oxidativos)oxidativos)- Diferenciación y desarrollo: AGPI, ácido fólico, calcio, yodo, hierro, zinc, vitamina E- Crecimiento óseo: calcio, vitamina D
Bibliografía- “Personalised nutrition: how far has nutrigenomics progressed?” J Hesketh EuropeanPersonalised nutrition: how far has nutrigenomics progressed? J Hesketh. European Journal of Clinical Nutrition (2012), 1–6- “Nutrigenetics and Metabolic Disease: Current Status and Implications for Personalised Nutrition”. Catherine M. Phillips. Nutrients 2013, 5, 32-57Nutrition . Catherine M. Phillips. Nutrients 2013, 5, 32 57- “Nutrigenomics and nutrigenetics: the emerging faces of nutrition”. David M. Mutch, Walter Wahli, Gary Williamson. FASEB J. 19, 1602–1616. (2005)- “Nutrigenómica”. Enrique Roche, Elena García, Esther Fuentes. FUNIBER (Fundación g q , , (Universitaria Iberoamericana).
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