Διατροφογενομική



Εισαγωγή

Ξεκινώντας από το 2001, όπου ολοκληρώθηκε η πλήρης αποκρυπτογράφηση του ανθρώπινου γονιδιώματος , πληθώρα νέων πληροφοριών και δεδομένων καταστάθηκαν διαθέσιμα στην επιστημονική κοινότητα και στις ερευνητικές ομάδες όλων των ειδικοτήτων. Ο τομέας της διατροφής και της τεχνολογίας τροφίμων δεν θα μπορούσε να αποτελέσει εξαίρεση και να μην αναμιχθεί ενεργά στη νέα τούτη τροχιά πραγμάτων, όπου η γενετική και γονιδιακή πληροφορία διαδραματίζει σημαντικό ρόλο τόσο στη διατήρηση της υγείας και ομεόστασης των οργανισμών, όσο και στη πρόληψη και θεραπεία ασθενειών.

Διατροφογενομική και Διατροφογενετική

Ο νέος ερευνητικός χώρος της Διατροφογενομικής (Nutrigenomics) δημιουργήθηκε προκειμένου να ενσωματώσει τη βιολογία συστημάτων (systems biology) και τις εφαρμογές της στη διατροφική έρευνα. Σήμερα είναι πλέον δυνατή η χρήση εργαλείων και μεθόδων μοριακής βιολογίας και βιοπληροφορικής (microarrays,qRT-PCR, data-mining κτλ) σε κλινικές μελέτες, έρευνες για το μεταβολισμό κ.τ.λ.σκοπεύοντας στην εξατομικευμένη διατροφή ανάλογα με το γενετικό υπόβαθρο του καθενός, στην πρόληψη ασθενειών και στη διατήρηση της υγείας . Σε αυτό το σημείο θα πρέπει να τονιστεί η βασική διαφορά της διατροφογενομικής (nutrigenomics) από τη διατροφογενετική (nutrigenetics).

Πρόκειται για δύο σχετικά νέους επιστημονικούς κλάδους, που ήδη συγκεντρώνουν την προσοχή της επιστημονικής κοινότητας και που και οι δυο αφορούν στην ανθρώπινη διατροφή και στο ανθρώπινο γονιδίωμα. Παρόλα αυτά διαφέρουν ως προς την προσέγγιση: Η διατροφογενομική ερευνά το σύνολο των γονιδίων του οργανισμού μας (whole genome), τα οποία τροποποιούν την έκφρασή τους, θετικά ή αρνητικά, επηρεασμένα από διάφορους διατροφικούς παράγοντες. Οι παράγοντες αυτοί δύνανται να είναι είτε μια συγκεκριμένη διατροφή στο σύνολό της (π.χ. διατροφή χαμηλών θερμίδων, Μεσογειακή διατροφή κτλ), είτε συγκεκριμένα συστατικά αυτής (π.χ. ιχνοστοιχεία, λιπαρά οξέα, αντιοξειδωτικά κτλ). Η διατροφογενετική, από την άλλη, ενδιαφέρεται να εντοπίσει τις συγκεκριμένες «ιδιαιτερότητες» του κάθε ατόμου, δηλαδή τους συγκεκριμένους γονιδιακούς πολυμορφισμούς (SNPs - Single Nucleotide Polymorphism), που ευθύνονται για τις τυχόν θετικές ή αρνητικές επιρροές διατροφικών συνηθειών .

Συνεπώς, η διατροφογενετική συγκεντρώνεται στο ιδιαίτερο γενετικό προφίλ του καθενός, προκειμένου να εξάγει συμπεράσματα για την ευεργετική ή όχι δράση συγκεκριμένων διατροφικών συνηθειών, ενώ η διατροφογενομική επικεντρώνεται στη γονιδιακή έκφραση (gene expression) εξετάζοντας («σκανάροντας») ολόκληρο το ανθρώπινο γονιδίωμα, ανακαλύπτοντας τις πολλαπλές, μικρές και συνεργιστικές αλλαγές, που συμβαίνουν σε γονιδιακό επίπεδο. Στη διατροφογενομική δεν απαιτείται η εκ των προτέρων (a priori) γνώση συγκεκριμένων μοριακών μηχανισμών ή φυσιολογικών διαδικασιών με τους οποίους δρουν τα διάφορα συστατικά αλλά στοχεύεται μια ολιστική «χαρτογράφηση» των περίπλοκων διαδικασιών, σε μοριακό επίπεδο, που λαμβάνουν μέρος στις πιο σύνηθεις ασθένειες του Δυτικού κόσμου (π.χ. καρδιοαγγειακές παθήσεις, διαβήτης, παχυσαρκία, καρκίνος κτλ).

Μεσογειακή Διατροφή και Διατροφογενομική έρευνα

Μεταξύ των παραγόντων κινδύνου αυτών των ασθενειών, πρωτεύον ρόλο διαδραματίζει η διατροφή, ως περιβαλλοντολογικός παράγοντας. Τις τελευταίες δεκαετίες, η επιστημονική κοινότητα έχει αναγνωρίσει, μέσα από σημαντικές κλινικές και επιδημιολογικές μελέτες, το σημαντικό ρόλο της Μεσογειακής Διατροφής, τόσο στην πρόληψη όσο και στην έκβαση των παραπάνω πολύπλοκων ασθενειών  . Η Μεσογειακή Διατροφή, με την πληθώρα θρεπτικών συστατικών, τη σωστή αναλογία γευμάτων και το άφθονο παρθένο ελαιόλαδο με τα αντιοξειδωτικά του, αποτελεί σημαντική πηγή για την έναρξη διατροφογενομικών ερευνών , ώστε να μπορέσουμε να κατανοήσουμε εις βάθος τον τρόπο, με τον οποίο οι μεσογειακοί λαοί είναι περισσότερο προστατευμένοι απέναντι στις προαναφερθείσες χρόνιες ασθένειες και στους παράγοντες κινδύνου, που τις επηρεάζουν.

Σύμφωνα με τη διατροφογενομική έρευνα, τα θρεπτικά συστατικά δρουν ως διαιτητικά «σήματα», τα οποία ανιχνεύονται από τους κυτταρικούς υποδοχείς επηρεάζοντας τη γονιδιακή και πρωτεϊνική έκφραση και συνεπώς την παραγωγή των αντίστοιχων μεταβολιτών . Η μοριακή δομή του κάθε θρεπτικού συστατικού καθορίζει και το συγκεκριμένο μονοπάτι, που θα επηρεαστεί και θα δεχτεί το αντίστοιχο «σήμα». Οι παράγοντες μεταγραφής (transcription factors) είναι κατά κύριο λόγο οι βασικοί πράκτορες μέσω των οποίων επηρεάζεται η γονιδιακή έκφραση από τα θρεπτικά συστατικά της διατροφής μας. Η διατροφογενομική αναλύει την πολυπλοκότητα και μεταβλητότητα της διατροφής στο σύνολό της, και κατά επέκταση τα παρατηρούμενα αποτελέσματα θα ήταν σφάλμα να συγκριθούν με τα αντίστοιχα φαρμακογενωμικών ερευνών. Αυτό συμβαίνει διότι, σε αντίθεση με τις φαρμακευτικές ουσίες, η διατροφή συνδυάζει την ταυτόχρονη χορήγηση πολλαπλών συστατικών, σε ποσότητες, που μπορούν να κυμαίνονται από μΜ έως mM χωρίς να διατρέχουν φόβο τοξικότητας.

Η διατροφογενομική έρευνα προϋποθέτει γνώση και αλληλεπίδραση πολλαπλών αντικειμένων και ακριβώς για αυτό το λόγο οι ερευνητικές ομάδες διατροφογενομικής χαρακτηρίζονται από τη συνύπαρξη και συνεργασία πτυχιούχων διαφόρων ειδικοτήτων. Βιολόγοι, χημικοί, φυσικοί, τεχνολόγοι τροφίμων, ιατροί, επιδημιολόγοι, πτυχιούχοι πληροφορικής, στατιστικοί είναι μερικοί από τους κλάδους, οι οποίοι καλούνται να συνεργαστούν αρμονικά, ανταλλάσσοντας γνώσεις και απόψεις, προκειμένου η ποσότητα των διατρογενομικών δεδομένων να μπορεί να μεταφραστεί σε ποιοτικά αποτελέσματα χρήσιμα για τον άνθρωπο.

Οργανισμοί

Από τον Ιανουάριο του 2004 λειτουργεί ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διατροφογενoμικής (NuGO, www.nugo.org ) υπό την αιγίδα της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Ο οργανισμός αποτελείται από 23 ερευνητικά ινστιτούτα, πανεπιστήμια, μικρές και μεσαίες επιχειρήσεις από 10 Ευρωπαϊκές χώρες. Στόχοι του οργανισμού αυτού είναι α) η εκπαίδευση των επιστημόνων στις νέες μοριακές τεχνολογίες, που μπορούν να εφαρμοστούν στη διατροφική έρευνα, β) η γρήγορη εξέλιξη και ενσωμάτωση της νέας τεχνογνωσίας στην ευρωπαϊκή δατροφική έρευνα, γ) η διευκόλυνση εφαρμογών της νέας αυτής τεχνογνωσίας σε παγκόσμια κλίμακα και δ) η δημιουργία πρωτοπόρου κέντρου παγκόσμιας αριστείας στο χώρο της διατροφογενωμικής.

Στις Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής, αντίστοιχα, δραστηριοποιείται το τμήμα Εξατομικευμένης Διατροφής και Ιατρικής(http://www.fda.gov/AboutFDA/CentersOffices/NCTR/WhatWeDo/ResearchDivisions/ucm079056.htm) υπό την αιγίδα του Αμερικανικού Οργανισμού Τροφίμων και Φαρμάκων FDA (www.fda.gov) παρέχοντας ανάλογες υπηρεσίες και βοήθεια στο χώρο της διατροφογενομικής. Παράλληλα, ενδιαφέρον συγκεντρώνεται ολοένα περισσότερο, και στα ηθικά ζητήματα που ανακύπτουν από την εφαρμογή διατροφογενομικών ερευνών στον άνθρωπο. Οδηγίες θεσπίζονται και ανανεώνονται τακτικά, και από τους δύο προαναφερόμενους οργανισμούς, προκειμένου τα εμπλεκόμενα σε πληθυσμιακές-γονιδιακές μελέτες ηθικά ζητήματα να καλύπτονται απόλυτα και πάντα με σεβασμό προς τον άνθρωπο.

Βιβλιογραφία

Γενετική
Διατροφολογία
Επιστήμες Υγείας
Επιστήμη τροφίμων