تأثير التغذية على الجينات

تأثير التغذية على الجينات Nutrigenomics هو أحد العلوم التي انطلقت عن مشروع الجينوم البشري الذي تم إطلاق النسخة الأولية منه عام 2000 برعاية الرئيس الأمريكي السابق بيل كلينتون والذي وصف المشروع بأنه "أعظم خريطة توصل إليها العقل البشري". 
ويمكن أن نعرف علم تأثير التغذية على الجينات بأنه:
دراسة تفاعل الأغذية المختلفة مع جينات محددة مما يزيد احتمالية وقوع الأمراض المزمنة كـ السمنة وأمراض القلب, كما قد يتسبب في وقوع بعض أنواع السرطان. وعلى الرغم من أن الهدف الرئيسي لهذا النوع من الدراسات هو فهم طريقة استجابة جينات الجسم للغذاء المستهلك إلا أنه يوفر لنا ما هو أكثر من ذلك فهو يعطينا تصور أكبر عن تأثير الغذاء السلبي والإيجابي على أجهزتنا الحيوية قبل وقوع المرض.
فنحن نعرف أن معظم الأمراض تنشأ عن أربعة اختلالات: التأكسد, عمليات الأيض, التهاب, أو الضغوط النفسية.
فعلم تأثير التغذية على الجينات يسعى لفهم تأثير الأغذية على الاختلالات الثلاثة الأولى كما يوضح إلى أي مدى يكون تأثير الغذاء على صحة الفرد يعتمد على التركيبة الجينية.
تكمن أهمية معرفة هذا التأثير في الأمراض المزمنة لأنها لا تكون بسبب طفرة جينية واحدة بل نتيجة تفاعلات معقدة بين عدة جينات, وهذا يجعل من دراسة العلاقة بين التغذية والجينات أكثر تعقيداً ويُصعب التنبؤ بنتائجها فضلاً على أنها تحتاج إلى درجة عالية من التحكم بنوع الجينات والعوامل البيئية المحيطة.
وتكون الدراسة عادةً نتيجة مجهود جماعي بين مجموعة كبيرة من العلماء من مجالات مختلفة كعلماء التغذية والأحياء والرياضيات وكيمياء الغذاء بالإضافة للأخصائيين الاجتماعيين. وظهرت مؤخراً عدة دراسات أثبتت أن العناصر الغذائية تغير التعبير الجيني من خلال تنظيم الجين وتحويل الإشارات وصنع البروتين ووظائفه. (3,4)
ومنذ انطلاق المراكز العلمية في البحث عن تأثير التغذية على الجينات انتشر في الوقت نفسه المنتجات التجارية التي تسوق لمنتجاتها تحت هذا الشعار. المشكلة في هذه المنتجات بالنسبة للعلماء والمستهلكين على حد سواء أن فائدتها لا تظهر بشكل متساوي عند جميع الأشخاص. وفتح علم تأثير التغذية على الجينات نافذة من التوصيات الشخصية التي تقلل من تأثير العوامل المرضية المرتبطة بالغذاء. إلا أن "التغذية الشخصية" أو النظام الغذائي المبني على جينات كل شخص على حدة ما زالت في المهد لكن من المتوقع أن تلعب الجينات دور حيوي في حياتنا اليومية وتحديد ما يجب أن يأكله الشخص وما لا يجب. (5)
وتواجه بحوث تأثير التغذية على الجينات عدد من التحديات تتلخص في تحديد الجينات التي تسبب أو تكون عامل مسبب للأمراض المزمنة وتحديد العناصر الغذائية التي تؤثر بشكل مباشر على نشاط هذه الجينات مع مراعاة العوامل البيئية المحيطة. (4)

تأثير السعرات الحرارية على الجينات

قامت العديد من الدراسات لمعرفة تأثير الأنظمة المختلفة السعرات الحرارية على الجينات في تركيب الأنسجة الدهنية عند الإنسان. إحدى الدراسات قاموا بإعطاء عينة غذاء منخفض السعرات والعينة الأخرى غذاء متوازن السعرات الحرارية. نتيجة الدراسة كانت متشابهة في كلا العينتين فكلا النظامين أدى إلى انخفاض الوزن ولم يحدث فيهما أي تأثير على الجينات المصنعة للدهون أو التي تنظم تحويلها, وبالمقابل انخفض فيهما الجينات المنظمة لصنع الدهون الغير مشبعة بنسبة 35-60%.
استنتجوا من هذه الدراسة أن الكربوهيدرات والدهون والبروتين لها دور ثانوي في التأثير على جينات الخلايا الدهنية إذا قيدت الوجبات بنظام قليل السعرات الحرارية. (6)

تأثير الكربوهيدرات على الجينات

سكر الجلوكوز والفركتوز يتحللان في الكبد, فعند تناول غذاء غني بالسكريات يحولهما إلى دهون. الزيادة في إنتاج الدهون تؤدي إلى إيقاف الجين المتحكم بالهرمونات الجنسية (sex hormone binding globulin) وتحديداً الإستروجين والتسترون. في دراسة أُجريت مؤخراً طرحت أن تعطيل هذا الجين بسبب الأكل العالي في السكريات يؤدي إلى زيادة كمية الهرمونات الجنسية وبالتالي زيادة حب الشباب, العقم, وسرطان الرحم عند النساء المصابات بالسمنة. (7)
في دراسة أخرى لمعرفة درجة تأثير التعبير الوظيفي الجيني في الخلايا الدهنية لدى الأشخاص المصابين باضطرابات الأيض تم تقسيم العينة وإعطاء العينة الأولى نظام غذائي غني بالكربوهيدرات ويعتمد على المعكرونة التي يكون استجابة الأنسولين لها منخفضة بعد الوجبة وبالمقابل تم إعطاء العينة الثانية نظام غذائي يعتمد على البطاطس التي تمتلك استجابة عالية للأنسولين بعد الوجبة.
لم يتغير الوزن عند كلا العينتين ولكن في عينة الأولى انخفض نشاط مجموعة كبيرة من الجينات قابله ارتفاع في نشاط مجموعة أخرى لدى العينة الثانية. كما أنه في العينة الأولى تحسنت استجابة الأنسولين بسبب تغير في التمثيل الوظيفي للجين لكن في العينة الأخرى لم يقابلها أي تغيير. (8)