Соответствует ли ваше питание вашим генам?
Последние исследования в области правильного питания показывают, что скоро появится возможность подбирать индивидуальные диеты, основанные на анализе генетического материала человека.
Хотите узнать, как будет проходить вычисление этой такой в недалеком 2025 году? Что ж, прежде всего вам потребуется сдать кровь или мочу в лабораторию, где проведут детальный анализ белка и ДНК. Через пару дней на вашу электронную почту придет письмо с подробным описанием персональной диеты, сделанное на основе ваших генетических параметров.
В это сложно поверить?.. Однако, ученые уже десятилетиями изучают концепцию “индивидуального” питания. И сегодня, некоторые супермаркеты уже могут похвастаться наличием в ассортименте продуктов, предназначенных для отдельных групп населения. Например, питательные напитки для пожилых людей, или овсяные хлопья с соей для женщин в период менопаузы. Поэтому, мы можем с уверенностью утверждать, что уже сегодня полностью пересматривается сам подход к правильному питанию.
Исследователи выясняли, что подбирая питание на основе генетических парметров, можно улучшить общее состояние своего здоровья, в том числе предотвратить многие заболевания.
Определение генома
Десятилетиями ученые старались расшифровать человеческий геном, или, проще говоря, уникальную последовательность ДНК, которой обладает каждый человек. Начавшийся в 1990 году проект по расшифровке генома человека, при участии выдающихся мировых ученых, был завершен в 2003 году. По значимости, этот проект сравнивали с первыми шагами человека на луне. В результате исследование предоставило “инструкцию по эксплуатации” более 30000 генов человека.
“Теперь, когда этот этап пройден (то есть идентификация генов), пути назад уже нет!” - утверждает Раймонд Родригез, доктор наук, директор Центра совершенствования пищевой геномики и профессор молекулярной биологии в Калифорнийском университете. Пока генетика затрагивает все аспекты, связанные с нашим здоровьем, эта инструкция будет основой для предотвращения болезней и сохранения хорошего здоровья.
На сегодняшний день нам известно что ДНК профили любых двух индивидуумов схожи на 99.9 процентов (Калифорнийский университет, Дейвис, 2004). Удивительно, но именно оставшийся 0,1 процент отвечает за различия наших реакций на внешнюю среду, например на влияние пестицидов или загрязненного воздуха. Эти реакции зачастую связаны с изменениями в нуклеотидах или генетических строительных блоках. Реакции, связанные с отличием размеров в один нуклеотид в геноме, и происходящие более чем у одного процента населения, называются мононуклеотидный полиморфизм (SNPs). Эти вариации ДНК могут быть использованы для отображения взаимного расположения известных генов на хромосомах данного вида. На данный момент консорциум фармацевтических компаний и институтов составляет такую карту распределения SNPs.
Рождение новой науки о питании
Во второй половине 20-го века, исследователи сосредоточились на изучении функций необходимых питательных веществ и роли микроэлементов (например, витаминов и минералов). Ученые обнаружили, что углеводы и жиры способствуют возникновению ряда болезней, таких как диабет и сердечно-сосудистые заболевания. Также, они выяснили какие витамины и минералы помогли снизить риск заболеваний. Тем не менее, ученых сбил с толку тот факт, что у людей, которые регулярно питались жирной пищей, не обнаружилось закупорки артерий. В то время как другие, которые ели здоровую пищу имели высокий уровень холестерина. И хотя исследователи подозревали, что загвоздка заключается в генетических различиях, определить механизмы клеточного, молекулярного и генетического уровня для таких разнообразных реакций было достаточно сложной задачей. В том числе и в области геномики.
Успехи в области фармакогеномики (т. е. изучении препаратов, разработанных в соответствии с генотипом) лишний раз подчеркивают важность взаимодействия человеческого генотипа и окружающей среды. Эти достижения иллюстрируют, как отдельные генетические отклонения могут повлиять на эффективность препарата и тяжесть побочных эффектов. Концепция индивидуального медицинского подхода на сегодняшний день распространилась и в вопросах питания. Используя те же исходные в фармакогеномике инструменты и концепции, ученые исследуют реакции человеческого организма на различного рода питание. На данный момент принято считать, что питательные вещества изменяют молекулярные процессы, такие как структуры ДНК, экспрессии генов и обмена веществ-что может, в свою очередь, повлиять на возникновение, развитие и / или прогрессирование множества болезней.
«Индивидуальные генетические различия в ответ на пищевые компоненты были очевидны в течение тысяч лет», говорит Родригес. «Классическими примерами являются непереносимость лактозы и алкоголя». Например, люди, которые не имеют кишечного фермента, чтобы переварить некоторые белки в молоке, испытывают трудности с употреблением молочных продуктов. Так же как и люди, у которых, так называемые хромосомы 2 вызывают определенные отклонения, имеют аллергическую реакцию на алкоголь.
Диетическая геномика
Таким же образом, как ультрафиолетовые лучи и курение способны изменить наши гены и клетки, химикаты воздействуют на продукты питания и различные питательные вещества в них. Что, с точки зрения биологии, происходит когда вы едите? До недавнего времени ответ был однозначен — еда нужна, чтобы насыщать клетки энергией. С одной стороны, это — правда, именно так работают многие химические вещества, попадая в наш организм. Однако есть и те, что взаимодействуют с протеином, который является основным рычагом “включения” некоторых генов. Основная концепция нутригеномики звучит следующим образом — несбалансированное питание приводит к экспрессии генов, что делает нас уязвимыми перед лицом хронических заболеваний. Собственно в этом и заключается главная идея “умного питания” - сохранять баланс в нашем организме.
Диетическая геномика пытается пролить свет на то, как пищевые химические вещества, такие как антиоксиданты, влияют на здоровье. Эта наука в основном оперирует двумя понятиями — нутригеномика и нутригенетика.
Нутригеномика диагностирует гены и белки, которые активируются при различных обстоятельствах и как экологические факторы влияют на их активацию. Так же, сам термин “нутригеномика” используется для описания процесса наследования специфических черт и, как эти различия объясняются изменениями в наших генах. Две противоположные науки — нутригеномика, которая фокусируется на экспрессии генов, и нутригенетика, которая создает полную картину в отношении рисков и преимуществ конкретных пищевых компонентов индивидуально для каждого человека (персонифицированное питание).
Зачастую наше питание является ключевым фактором риска проявления множества заболеваний. Однако уровень влияния нашего питания на состояние здоровья во многом зависит от наших генов. Теоретически, диетическое вмешательство — основанное на наших потребностях, пищевом статусе и генотипе — может быть направлено на предотвращение, смягчение и излечение хронических заболеваний. Уже в скором будущем исследования позволят нам контролировать свое здоровье, разрабатывая индивидуальную стратегию питания исходя из гинетических особенностей.
"Прием пищи является экологическим фактором, которому мы подвержены с первой минуты рождения”, - говорит Хосе М. Oрдовас, доктор наук, директор лаборатории питания и геномики в Университете Тафтса. «По правде говоря, пищевые привычки являются ключевым фактором окружающей среды, который модулирует экспрессию генов на протяжении всей нашей жизни».
Индивидуальное питание для всех и каждого
Oрдовас выявил около сорока генов, из известных нам, которые влияют на сердечно-сосудистую систему. Он предположил существование еще сотен генов, которые также имеют шанс попасть в “базу риска”. Тем не менее, будут ли эти гены для нас опасны, станут ли они проявляться в течении нашей жизни будет зависеть от наших привычек, возраста и образа жизни. Например, у человека страдающего избыточным весом, ген, который за это отвечает может также инициировать другой ген, отвечающий за контроль уровня липидов в крови, чтобы экспрессировать высокий уровень холестерина и триглецирина. В то же время, если человек худой, то, наоборот, в его организме может преобладать выгодный ген.
Из за того, что общий процент схожести ДНК у людей составляет более 99 процентов, различия между этническими и расовыми группами отвечают за внешнее разнообразие - цвет волос и кожи, рост и вес и так далее. Некоторые различия также включают в себя восприимчивость к болезням.
Например, эти незначительные генетические изменения способны объяснить, почему одни женщины более чувствительны к канцерогенам в окружающей среде, чем другие. Многие исследования по генетическому профилю также проводят связь между алкоголем и риском заболевания раком молочной железы. Профессор Родригес, вместе с другими учеными, выявили генетический фактор, который влияет на взаимосвязь чрезмерного употребления алкоголя с риском заболевания раком молочной железы.
Другие исследования обнаружили связь между усваиванием молочных белков и до конца неизученных неврологических заболеваний, таких как аутизм и шизофрения.
Считается, что генетическая нехватка кишечного фермента приводит к неспособности переваривать белок, который входит в состав некоторых молочных продуктов. Эта нехватка может стимулировать организм производить морфиноподобные соединения, которые поглощаются в областях мозга, связанных с аутизмом и шизофренией.
В будущем, эти биологические соединения, смогут быть представлены в различных формах, которые позволят противодействовать развитию этих болезней. Например, человек с непереносимостью лактозы, не имеющий нужного кишечного фермента для гидролиза молочных белков, сможет получать этот фермент в виде таблеток. Так же, как и женщины с высоким риском заболевания раком молочной железы. Некоторым, возможно, придется глотать фермент и перед употреблением алкоголя.
“Я уверен, что нутригеномика обеспечит нас всей информацией, необходимой для улучшения здоровья человека” - говорит профессор Шмидт. “Вопрос заключается в том, захотят ли люди менять привычный для них образ жизни и рацион, на более полезный, но менее приятный и вкусный”.
Индивидуальное питание на практике
Также как профессиональный фитнесс-тренер разрабатывает индивидуальный комплекс упражнений, исходя от физической подготовки человека, диетологи смогут создавать индивидуальную стратегию питания на основе генетической структуры и основных рисков заболеваний.
“Скорее всего, как и комплекс стандартных упражнений, эти диеты не будут сильно отличаться между собой” - объясняет профессор Родригес. Другими словами, это не будут какие-либо тяжелые и сложные диетологические планы, без фруктов и овощей.
“Возможно, на базовом уровне такое количество рекомендаций по правильному питанию прозвучит слишком сложно и глобально для многих” - говорит Шмидт. “ Большинство людей не задумывается о том, что семейная история здоровья и многие другие факторы также важны”.
Наибольшую пользу от правильного питания получат приблизительно 20 процентов людей — начиная с тех, кто не задумывается о своем питании, и заканчивая людьми, которым нужны специальные диеты или добавки. На практике это значит, что если вы принадлежите к числу людей, у которых холестерин не влияет на вес, вы иногда сможете побаловать себя бутербродом с беконом и яйцом. То есть вы получите только те витамины, в которых нуждается ваш организм, в нужном для него количестве. Таким образом, вы получите шанс продлить свою жизнь, избежав множества болезней, к которым вы изначально предрасположены.
Нутригеномика имеет все шансы изменить весь подход человека к потреблению пищи, и позволить управлять своим здоровьем. Через исследования генетических параметров человека и разработку личной стратегии питания для профилактики и лечения болезней, нутрегеномика предоставит новые возможности для людей с особенными предрасположенностями к еде и заболеваниям. Что, несомненно, является большим плюсом этой науки.
Написано специально для проекта Популярная Генетика.
Хотите узнать, как будет проходить вычисление этой такой в недалеком 2025 году? Что ж, прежде всего вам потребуется сдать кровь или мочу в лабораторию, где проведут детальный анализ белка и ДНК. Через пару дней на вашу электронную почту придет письмо с подробным описанием персональной диеты, сделанное на основе ваших генетических параметров.
В это сложно поверить?.. Однако, ученые уже десятилетиями изучают концепцию “индивидуального” питания. И сегодня, некоторые супермаркеты уже могут похвастаться наличием в ассортименте продуктов, предназначенных для отдельных групп населения. Например, питательные напитки для пожилых людей, или овсяные хлопья с соей для женщин в период менопаузы. Поэтому, мы можем с уверенностью утверждать, что уже сегодня полностью пересматривается сам подход к правильному питанию.
Исследователи выясняли, что подбирая питание на основе генетических парметров, можно улучшить общее состояние своего здоровья, в том числе предотвратить многие заболевания.
Определение генома
Десятилетиями ученые старались расшифровать человеческий геном, или, проще говоря, уникальную последовательность ДНК, которой обладает каждый человек. Начавшийся в 1990 году проект по расшифровке генома человека, при участии выдающихся мировых ученых, был завершен в 2003 году. По значимости, этот проект сравнивали с первыми шагами человека на луне. В результате исследование предоставило “инструкцию по эксплуатации” более 30000 генов человека.
“Теперь, когда этот этап пройден (то есть идентификация генов), пути назад уже нет!” - утверждает Раймонд Родригез, доктор наук, директор Центра совершенствования пищевой геномики и профессор молекулярной биологии в Калифорнийском университете. Пока генетика затрагивает все аспекты, связанные с нашим здоровьем, эта инструкция будет основой для предотвращения болезней и сохранения хорошего здоровья.
На сегодняшний день нам известно что ДНК профили любых двух индивидуумов схожи на 99.9 процентов (Калифорнийский университет, Дейвис, 2004). Удивительно, но именно оставшийся 0,1 процент отвечает за различия наших реакций на внешнюю среду, например на влияние пестицидов или загрязненного воздуха. Эти реакции зачастую связаны с изменениями в нуклеотидах или генетических строительных блоках. Реакции, связанные с отличием размеров в один нуклеотид в геноме, и происходящие более чем у одного процента населения, называются мононуклеотидный полиморфизм (SNPs). Эти вариации ДНК могут быть использованы для отображения взаимного расположения известных генов на хромосомах данного вида. На данный момент консорциум фармацевтических компаний и институтов составляет такую карту распределения SNPs.
Рождение новой науки о питании
Во второй половине 20-го века, исследователи сосредоточились на изучении функций необходимых питательных веществ и роли микроэлементов (например, витаминов и минералов). Ученые обнаружили, что углеводы и жиры способствуют возникновению ряда болезней, таких как диабет и сердечно-сосудистые заболевания. Также, они выяснили какие витамины и минералы помогли снизить риск заболеваний. Тем не менее, ученых сбил с толку тот факт, что у людей, которые регулярно питались жирной пищей, не обнаружилось закупорки артерий. В то время как другие, которые ели здоровую пищу имели высокий уровень холестерина. И хотя исследователи подозревали, что загвоздка заключается в генетических различиях, определить механизмы клеточного, молекулярного и генетического уровня для таких разнообразных реакций было достаточно сложной задачей. В том числе и в области геномики.
Успехи в области фармакогеномики (т. е. изучении препаратов, разработанных в соответствии с генотипом) лишний раз подчеркивают важность взаимодействия человеческого генотипа и окружающей среды. Эти достижения иллюстрируют, как отдельные генетические отклонения могут повлиять на эффективность препарата и тяжесть побочных эффектов. Концепция индивидуального медицинского подхода на сегодняшний день распространилась и в вопросах питания. Используя те же исходные в фармакогеномике инструменты и концепции, ученые исследуют реакции человеческого организма на различного рода питание. На данный момент принято считать, что питательные вещества изменяют молекулярные процессы, такие как структуры ДНК, экспрессии генов и обмена веществ-что может, в свою очередь, повлиять на возникновение, развитие и / или прогрессирование множества болезней.
«Индивидуальные генетические различия в ответ на пищевые компоненты были очевидны в течение тысяч лет», говорит Родригес. «Классическими примерами являются непереносимость лактозы и алкоголя». Например, люди, которые не имеют кишечного фермента, чтобы переварить некоторые белки в молоке, испытывают трудности с употреблением молочных продуктов. Так же как и люди, у которых, так называемые хромосомы 2 вызывают определенные отклонения, имеют аллергическую реакцию на алкоголь.
Диетическая геномика
Таким же образом, как ультрафиолетовые лучи и курение способны изменить наши гены и клетки, химикаты воздействуют на продукты питания и различные питательные вещества в них. Что, с точки зрения биологии, происходит когда вы едите? До недавнего времени ответ был однозначен — еда нужна, чтобы насыщать клетки энергией. С одной стороны, это — правда, именно так работают многие химические вещества, попадая в наш организм. Однако есть и те, что взаимодействуют с протеином, который является основным рычагом “включения” некоторых генов. Основная концепция нутригеномики звучит следующим образом — несбалансированное питание приводит к экспрессии генов, что делает нас уязвимыми перед лицом хронических заболеваний. Собственно в этом и заключается главная идея “умного питания” - сохранять баланс в нашем организме.
Диетическая геномика пытается пролить свет на то, как пищевые химические вещества, такие как антиоксиданты, влияют на здоровье. Эта наука в основном оперирует двумя понятиями — нутригеномика и нутригенетика.
Нутригеномика диагностирует гены и белки, которые активируются при различных обстоятельствах и как экологические факторы влияют на их активацию. Так же, сам термин “нутригеномика” используется для описания процесса наследования специфических черт и, как эти различия объясняются изменениями в наших генах. Две противоположные науки — нутригеномика, которая фокусируется на экспрессии генов, и нутригенетика, которая создает полную картину в отношении рисков и преимуществ конкретных пищевых компонентов индивидуально для каждого человека (персонифицированное питание).
Зачастую наше питание является ключевым фактором риска проявления множества заболеваний. Однако уровень влияния нашего питания на состояние здоровья во многом зависит от наших генов. Теоретически, диетическое вмешательство — основанное на наших потребностях, пищевом статусе и генотипе — может быть направлено на предотвращение, смягчение и излечение хронических заболеваний. Уже в скором будущем исследования позволят нам контролировать свое здоровье, разрабатывая индивидуальную стратегию питания исходя из гинетических особенностей.
"Прием пищи является экологическим фактором, которому мы подвержены с первой минуты рождения”, - говорит Хосе М. Oрдовас, доктор наук, директор лаборатории питания и геномики в Университете Тафтса. «По правде говоря, пищевые привычки являются ключевым фактором окружающей среды, который модулирует экспрессию генов на протяжении всей нашей жизни».
Индивидуальное питание для всех и каждого
Oрдовас выявил около сорока генов, из известных нам, которые влияют на сердечно-сосудистую систему. Он предположил существование еще сотен генов, которые также имеют шанс попасть в “базу риска”. Тем не менее, будут ли эти гены для нас опасны, станут ли они проявляться в течении нашей жизни будет зависеть от наших привычек, возраста и образа жизни. Например, у человека страдающего избыточным весом, ген, который за это отвечает может также инициировать другой ген, отвечающий за контроль уровня липидов в крови, чтобы экспрессировать высокий уровень холестерина и триглецирина. В то же время, если человек худой, то, наоборот, в его организме может преобладать выгодный ген.
Из за того, что общий процент схожести ДНК у людей составляет более 99 процентов, различия между этническими и расовыми группами отвечают за внешнее разнообразие - цвет волос и кожи, рост и вес и так далее. Некоторые различия также включают в себя восприимчивость к болезням.
Например, эти незначительные генетические изменения способны объяснить, почему одни женщины более чувствительны к канцерогенам в окружающей среде, чем другие. Многие исследования по генетическому профилю также проводят связь между алкоголем и риском заболевания раком молочной железы. Профессор Родригес, вместе с другими учеными, выявили генетический фактор, который влияет на взаимосвязь чрезмерного употребления алкоголя с риском заболевания раком молочной железы.
Другие исследования обнаружили связь между усваиванием молочных белков и до конца неизученных неврологических заболеваний, таких как аутизм и шизофрения.
Считается, что генетическая нехватка кишечного фермента приводит к неспособности переваривать белок, который входит в состав некоторых молочных продуктов. Эта нехватка может стимулировать организм производить морфиноподобные соединения, которые поглощаются в областях мозга, связанных с аутизмом и шизофренией.
В будущем, эти биологические соединения, смогут быть представлены в различных формах, которые позволят противодействовать развитию этих болезней. Например, человек с непереносимостью лактозы, не имеющий нужного кишечного фермента для гидролиза молочных белков, сможет получать этот фермент в виде таблеток. Так же, как и женщины с высоким риском заболевания раком молочной железы. Некоторым, возможно, придется глотать фермент и перед употреблением алкоголя.
“Я уверен, что нутригеномика обеспечит нас всей информацией, необходимой для улучшения здоровья человека” - говорит профессор Шмидт. “Вопрос заключается в том, захотят ли люди менять привычный для них образ жизни и рацион, на более полезный, но менее приятный и вкусный”.
Индивидуальное питание на практике
Также как профессиональный фитнесс-тренер разрабатывает индивидуальный комплекс упражнений, исходя от физической подготовки человека, диетологи смогут создавать индивидуальную стратегию питания на основе генетической структуры и основных рисков заболеваний.
“Скорее всего, как и комплекс стандартных упражнений, эти диеты не будут сильно отличаться между собой” - объясняет профессор Родригес. Другими словами, это не будут какие-либо тяжелые и сложные диетологические планы, без фруктов и овощей.
“Возможно, на базовом уровне такое количество рекомендаций по правильному питанию прозвучит слишком сложно и глобально для многих” - говорит Шмидт. “ Большинство людей не задумывается о том, что семейная история здоровья и многие другие факторы также важны”.
Наибольшую пользу от правильного питания получат приблизительно 20 процентов людей — начиная с тех, кто не задумывается о своем питании, и заканчивая людьми, которым нужны специальные диеты или добавки. На практике это значит, что если вы принадлежите к числу людей, у которых холестерин не влияет на вес, вы иногда сможете побаловать себя бутербродом с беконом и яйцом. То есть вы получите только те витамины, в которых нуждается ваш организм, в нужном для него количестве. Таким образом, вы получите шанс продлить свою жизнь, избежав множества болезней, к которым вы изначально предрасположены.
Нутригеномика имеет все шансы изменить весь подход человека к потреблению пищи, и позволить управлять своим здоровьем. Через исследования генетических параметров человека и разработку личной стратегии питания для профилактики и лечения болезней, нутрегеномика предоставит новые возможности для людей с особенными предрасположенностями к еде и заболеваниям. Что, несомненно, является большим плюсом этой науки.
Написано специально для проекта Популярная Генетика.
Дата публикации: 01.02.2014.
Добавить комментарий