Un expert explică nutrigenomica: ceea ce mâncăm ne poate reprograma genele

De obicei ne gândim că alimentele sunt calorii, energie și hrană. Cu toate acestea, cele mai recente dovezi sugerează că alimentele „comunică” și cu genomul nostru, care este modelul genetic care ghidează cum funcționează organismul la nivel celular.

Această „comunicare” între alimente și gene poate afecta sănătatea, fiziologia și longevitatea noastră. Ideea că alimentele furnizează „mesaje” importante pentru genom este punctul central al unui domeniu cunoscut sub numele de nutrigenomica. Aceasta este o disciplină încă la început și multe întrebări rămân învăluite în mister. Cu toate acestea, noi, cercetătorii, am aflat deja multe despre modul în care componentele alimentare afectează genomul.

În cadrul biologiei moleculare se cercetează interacțiunile dintre alimente, gene și creier în efortul de a înțelege mai bine modul în care „mesajele” alimentare ne afectează biologia. Eforturile oamenilor de știință de a descifra această transmitere de informații ar putea duce într-o zi la o viaţă mai sănătoasă și mai fericită.

Până atunci, nutrigenomica a dezvăluit cel puțin un fapt important: relația noastră cu mâncarea este mult mai intimă decât ne-am imaginat vreodată.

Mâncarea ne poate reprograma genele. Credit:  Maskot prin Getty Images

Interacțiunea dintre alimente și gene

Dacă ideea că alimentele pot comanda procese biologice prin interacțiunea cu genomul sună uimitoare, nu trebuie să vă gândiţi decât la un stup pentru un exemplu dovedit și perfect al modului în care se întâmplă acest lucru.

Albinele lucrătoare muncesc non-stop, sunt sterile și trăiesc doar câteva săptămâni. În schimb, regina albină din stup trăieşte ani de zile având o fecunditate atât de mare încât dă naștere unei întregi colonii.

Cu toate acestea, albinele lucrătoare și matca sunt organisme identice din punct de vedere genetic. Ele devin două forme de viață diferite ca urmare a alimentelor pe care le consumă. Regina albină se hrăneşte cu lăptișor de matcă, iar albinele lucrătoare se hrănesc cu nectar și polen. Ambele alimente oferă energie, dar lăptișorul de matcă are o caracteristică suplimentară: nutrienții săi pot debloca instrucțiunile genetice pentru a crea anatomia și fiziologia unei albine regine.

În consecinţă, cum transmit alimentele instrucțiuni biologice? Amintiți-vă că alimentele sunt compuse din macronutrienți. Acestea includ carbohidrați – sau zaharuri – proteine ​​și grăsimi.

Alimentele conțin și micronutrienți, cum ar fi vitamine și minerale. Acești compuși și produsele lor de descompunere pot declanșa schimbări genetice care se află în genom.

Nutrigenomica își propune să descifreze modul în care diferitele tipuri de alimente transmit mesaje diferite – și importante – către celulele noastre. Credit: Peter Dazeley/The Image Bank prin Getty Images

Precum comutatoarele care controlează intensitatea luminii din casa ta, comutatoarele genetice determină cantitatea unui anumit produs genetic.

Lăptișorul de matcă, de exemplu, conține compuși care activează comutatoarele genetice pentru formarea organelor albinei regină și pentru susţinerea capacitaţii acesteia de reproducere.

La oameni și șoareci, produsele secundare ale aminoacidului metionină, care sunt abundente în carne și pește, sunt importante pentru creșterea și diviziunea celulară. De asemenea, vitamina C joacă un rol important în menținerea sănătății, protejând genomul de deteriorarea oxidativă, protejând funcția căilor celulare care pot repara genomul dacă este deteriorat.

În funcție de tipul de informații nutriționale, de controalele genetice activate și de celula care le primește, mesajele din alimente pot influența starea de bine, riscul de îmbolnăvire și chiar durata de viață.

Este important de menționat că până în prezent majoritatea acestor studii au fost efectuate pe animale, precum albinele.

Interesant este că nutrienții au capacitatea de a modifica fluxul de informații genetice de-a lungul generațiilor. Studiile arată că la oameni și animale, dieta bunicilor influențează activitatea comutatoarelor genetice și riscul de îmbolnăvire și mortalitate al nepoților.

Cauză şi efect

Ideea de a ne gândi la alimente ca la un tip de informație biologică oferă un nou sens conceptului de lanț alimentar. Într-adevăr, dacă corpul nostru este influențat de ceea ce mâncăm – până la nivel molecular – atunci mâncarea pe care o consumăm ar putea afecta și genomul nostru.

Ca exemplu, în comparație cu laptele de la vacile hrănite cu iarbă, laptele de la bovinele hrănite cu cereale are cantități diferite de acizi grași și vitamine, precum C și A. În consecinţă, atunci când oamenii beau aceste tipuri diferite de lapte, celulele lor primesc, de asemenea, mesaje nutriționale diferite.

În mod similar, dieta unei mame modifică nivelurile de acizi grași și al unor vitamine, precum B-6, B-12 și acidul folic (B9), care se găsesc în laptele matern. Acest lucru ar putea altera tipul de mesaje nutriționale care ajung la comutatoarele genetice proprii ale bebelușului, deși, deocamdată, nu se știe dacă acest lucru are sau nu efect asupra dezvoltării copilului.

Informațiile despre alimentele provenite de la animale, cum ar fi laptele de vacă, sunt transferate persoanei care consumă aceste alimente. Credit: DigitalVision prin Getty Images

Poate că fără să știm și noi facem parte din acest lanț alimentar. Efectele mâncării pe care o consumăm nu depind doar de comutatoarele genetice din celulele noastre, ci și de cele ale microorganismelor care trăiesc în intestine, piele și mucoase.

Un exemplu izbitor: la șoareci, descompunerea acizilor grași cu lanț scurt de către bacteriile intestinale modifică nivelul serotoninei, un mesager chimic al creierului care reglează, printre alte procese, starea de spirit, anxietatea și depresia.

Aditivi alimentari şi ambalaje alimentare

Ingredientele adăugate în alimente pot modifica, de asemenea, fluxul de informații genetice în interiorul celulelor. În pâine și cereale există aditivi sub formă de acid folic pentru a preveni malformațiile congenitale cauzate de deficiențele acestui nutrient.

Cu toate acestea, unii oameni de știință presupun că nivelurile ridicate de acid folic, în absența altor micronutrienți naturali, cum ar fi vitamina B-12, ar putea contribui la o incidență mai mare a cancerului de colon în țările occidentale, posibil prin afectarea căilor genetice care controlează creșterea.

Acest lucru ar putea fi valabil și în cazul altor substanțe chimice din ambalajele alimentelor. Bisfenolul A sau BPA, un compus găsit în plastic, activează la mamifere comutatoarele genetice care sunt esențiale pentru dezvoltare, creștere și fertilitate. De exemplu, unii cercetători bănuiesc că BPA influențează vârsta diferențierii sexuale și scade fertilitatea la oameni și la animale, ceea ce măreşte probabilitatea activării comutatoarelor genetice.

Din toate aceste exemple rezultă că informația genetică din alimente poate apărea nu doar din compoziția sa moleculară – aminoacizi, vitamine și altele, ci și din politicile agricole, de mediu și economice ale unei țări sau din lipsa lor.

Oamenii de știință au început abia recent să decodifice aceste mesaje alimentare genetice și rolul lor în sănătate și boală. Noi, cercetătorii, încă nu știm cu exactitate cum acționează nutrienții asupra comutatoarelor genetice, care sunt regulile lor de comunicare și cum influenţează alimentația generațiilor trecute pe descendenți.

Multe dintre aceste studii au fost făcute până acum doar pe animale și mai rămân multe de înţeles privind interacțiunile dintre alimente și gene în cazul oamenilor.

Totuși, este evident că dezvăluirea misterelor din nutrigenomică va responsabiliza atât societățile și generațiile prezente, cât și pe cele viitoare.

Traducere după What you eat can reprogram your genes – an expert explains the emerging science of nutrigenomics