Nutrición xenético-epigenética e nosa saúde El Paso, TX.
Como contribúe a nutrición epigenética e personalizada a unha saúde óptima?
A maioría de nós sabe de alimentos non saudables como afecta aos nosos corpos. Eles
- Metabolismo lento
- Engadir peso
- Atole e endurece as arterias, etc.
Pero agora hai alimentos e elementos alimentarios que nos poden axudar dun xeito e proceden dun lugar ao que non podemos pensar, e ese é o noso ADN.
A nutriepigenómica examina as conexións entre a dieta e os biomarcadores que se poden unir ou eliminar do noso ADN. Isto activa ou desactiva os nosos xenes.
Estes novos estudos mostran iso alimentos ou suplementos pode axustar a expresión dos nosos xenes, o que pode influír na nosa saúde.
Xenómica nutricional está revolucionando as prácticas nutricionais de saúde pública e clínica:
A dieta, o exercicio e a exposición ambiental son todos os elementos que mostraron un papel no cambio de xenes a través da epigenética. Axustar os factores de estilo de vida pode controlar o potencial para reducir a enfermidade e ter un impacto positivo na nosa saúde.
Profesionais da saúde de todas as partes comezan a incorporar a epigenética na súa práctica co obxectivo de proporcionar plans de tratamento máis especializados e individualizados.
"A información en capas como dieta, estilo de vida, factores ambientais, antecedentes familiares, síntomas e diagnósticos xunto coa epixenética pode axudar a guiar a alguén cara a un estado de saúde optimizado", dixo Kristy Hall, MS, RNCP, ROHP, nutricionista funcional certificado e fundadora de Living Well Nutrition que utiliza probas epixenéticas, asesoramento nutricional e un enfoque multifacético para proporcionar mellor aos seus clientes.
Pode 15, 2018, Bailey Kirkpatrick Dieta, Enfermidades e trastornos, ambiente, Novidades e comentarios
Os dietistas rexistrados teñen a oportunidade de facer recomendacións dietéticas xenéticas que poidan mellorar a saúde humana.
A nutrición é un dos principais factores ambientais que determinan a nosa saúde. As enfermidades crónicas inclúen:
- Tipo diabetes 2
- Síndrome metabólica
- A enfermidade cardiovascular
- Enfermidades neurolóxicas
- Varios cancros
- Son iniciados ou acelerados por nutrientes / alimentos
Este campo da investigación nutricional pode referirse como Genómica nutricional.
Polimorfismos de nucleótido único (SNPs) son diferenzas de parella base única no ADN. Representan unha forma primaria de variación xenética humana.
A molécula de ADN superior difiere da molécula de ADN inferior nunha única localización de pares de bases (un polimorfismo C / A)
A xenética nutricional ou a nutrigenética implica a identificación, clasificación e caracterización de variación xenética humana que modifica o metabolismo / utilización dos nutrientes e as tolerancias dos alimentos.
Aplicación: xenética e epixenética
Nutrientes, por exemplo, produtos farmacéuticos, son poderosos efectores da expresión e estabilidade do xenoma, e estas interaccións xene-nutrientes poden optimizarse para a prevención de enfermidades.
Nutrición individualizada
A promesa de enxeñaría nutricional para unha saúde óptima a través da dieta aínda está en curso, pero o público está a manter expectativas positivas, como evidencia o uso de suplementos dietéticos.
A investigación científica está amosando que os nutrientes de diferentes alimentos e suplementos que comemos poden axustar ou reverter os cambios hereditarios. Esta evidencia pódese empregar para facer mellores opcións de vida.
Os arándanos son incriblemente ricos en antioxidantes e pénsase que este "superalimento" pode reducir epixeneticamente os danos no ADN, protexendo así aos humanos contra o cancro e, posiblemente, ata o lento envellecemento. Demostrouse que o zume de arándano e a vitamina C son potenciais inhibidores da metilación do xene MTHFR e do xene DNMT1 en humanos.
Kim, M., Na, H., Kasai, H., Kawai, K., Li, Y.-S., e Yang, M. (2017). Comparación de Arandeira (Vaccinium spp.) E Vitamina C mediante efectos antioxidantes e epixenéticos en humanos. Journal of Cancer Prevention, 22 (3), 174-181.
Aprender sobre o que comemos eo que fai cos nosos corpos, especialmente o potencial impacto epigenético, é só un paso máis para a saúde óptima.
A obesidade é unha enfermidade complexa e multifactorial e unha mellor comprensión dos mecanismos subxacentes ás interaccións entre estilo de vida, medio ambiente e xenética é fundamental para o desenvolvemento de estratexias eficaces para a prevención e o tratamento [1].
Os modelos animais ofrecen oportunidades únicas para estudos altamente controlados que proporcionan unha visión mecanicista do papel de marcas epixenéticas específicas, tanto como indicadores do estado metabólico actual como como predictores do risco futuro de obesidade e enfermidades metabólicas. Un aspecto particularmente importante dos estudos en animais é que permiten a avaliación dos cambios epixenéticos nos tecidos diana, incluíndo o fígado e o hipotálamo, o que é moito máis difícil en humanos. Ademais, a capacidade de recoller grandes cantidades de tecido fresco fai posible avaliar múltiples marcas de cromatina así como a metilación do ADN. Algunhas destas modificacións epixenéticas só ou en combinación poden responder á programación ambiental. En modelos animais, tamén é posible estudar varias xeracións de descendentes e permitir así a diferenciación entre a transmisión transxeracional e interxeracional do risco de obesidade mediada pola memoria epixenética do estado nutricional dos pais, que non se pode distinguir facilmente nos estudos humanos. Usamos o primeiro termo para a transmisión meiótica do risco en ausencia de exposición continuada mentres que o segundo implica principalmente a transmisión directa do risco a través da reprogramación metabólica do feto ou dos gametos.
(i) Cambios epigenéticos na descendencia asociada á nutrición materna durante a xestación
A suplementación nutricional materna, a desnutrición e a sobrenutrición durante o embarazo poden alterar a deposición de graxa e a homeostase enerxética na descendencia [11, 13-15, 19]. Asociados a estes efectos na descendencia están os cambios na metilación do ADN, as modificacións postraducionais das histonas e a expresión xénica de varios xenes diana, especialmente os xenes que regulan o metabolismo dos ácidos graxos e a sinalización da insulina [16, 17, 20-30]. A diversidade de modelos animais utilizados nestes estudos e as vías metabólicas comúns afectadas suxiren unha resposta adaptativa conservada evolutivamente mediada pola modificación epixenética. Non obstante, poucos dos xenes específicos identificados e dos cambios epixenéticos foron validados cruzados en estudos relacionados, e normalmente non se aplicaron investigacións a gran escala de todo o xenoma. Un gran obstáculo para a comparación destes estudos son as diferentes ventás mentais de desenvolvemento sometidas a desafíos nutricionais, que poden provocar resultados considerablemente diferentes. Tamén é necesaria a proba de que os cambios epixenéticos son causais en lugar de estar asociados con cambios fenotípicos da descendencia. Isto requirirá a identificación dunha resposta epixenética de "memoria" inducida por nutrición dos pais que precede o desenvolvemento do fenotipo alterado na descendencia.
Estudos emerxentes demostraron que o plano paterno de nutrición pode afectar a deposición de graxa da descendencia e as marcas epixenéticas [31-34]. Unha investigación recente con ratos demostrou que a prediabetes paterna leva a unha maior susceptibilidade á diabetes na descendencia F1 con cambios asociados na expresión dos xenes pancreáticos e na metilación do ADN ligada á sinalización da insulina [35]. É importante destacar que houbo unha superposición destes cambios epixenéticos nos illotes pancreáticos e nos espermatozoides que suxiren a herdanza da liña xerminal. Non obstante, a maioría destes estudos, aínda que intrigantes nas súas implicacións, están limitados na escala xenómica de investigación e con frecuencia mostran alteracións epixenéticas débiles e algo transitorias asociadas a fenotipos metabólicos leves na descendencia.
A transmisión estable de información epigenética en varias xeracións está ben descrita nos sistemas vexetais e C. elegans, pero a súa importancia nos mamíferos aínda é moi debatida [36, 37]. Estableceuse ben unha base epixenética para a transmisión dos avós de fenotipos en resposta a exposicións dietéticas, incluso nas especies gandeiras [31]. Os estudos máis influentes que demostran os efectos da transmisión epixenética que afectan o fenotipo da descendencia utilizaron o exemplo do rato viable agouti amarelo (Avy) [38]. Neste rato, a inserción dun retrotransposón augas arriba do xene agouti provoca a súa expresión constitutiva e a consecuente cor amarela do pelaje e a aparición da obesidade no adulto. A transmisión materna a través da liña xerminal produce un silenciamento da expresión de agutí mediado pola metilación do ADN, que dá como resultado unha cor de pelaxe de tipo salvaxe e un fenotipo delgado da descendencia [39, 40]. É importante destacar que os estudos posteriores nestes ratos demostraron que a exposición materna a doadores de metilo provoca un cambio na cor do pelaje [41]. Un estudo informou de transmisión dun fenotipo á xeración F3 e alteracións na expresión dun gran número de xenes en resposta á restrición de proteínas en F0 [42]; con todo, as alteracións na expresión foron moi variables e non se identificou un vínculo directo cos cambios epixenéticos neste sistema.
Aínda que moitos estudos identificaron modificacións epigenéticas asociadas á dieta en modelos animais utilizando rexións específicas de sitios candidatos, houbo poucas análises de todo o xenoma. Un estudo recente centrábase na determinación do impacto epixenético directo das dietas con alta graxa / obesidade inducida pola dieta en ratones adultos usando expresión xénica en todo o genoma e análises de metilación de ADN [43]. Este estudo identificou 232 rexións metiladas diferencialmente (DMRs) en adipocitos de control e ratos alimentados con alto contido de graxa. É importante destacar que as rexións humanas correspondentes para os DMR murinos tamén se metilaron de forma diferencial no tecido adiposo dunha poboación de humanos obesos e delgados, destacando así a notable conservación evolutiva destas rexións. Este resultado subliña a probable importancia dos DMR identificados na regulación da homeostase enerxética nos mamíferos.
(i) Estudos de asociación xenética. Os polimorfismos xenéticos que están asociados a un maior risco de desenvolver determinadas condicións están a priori ligados aos xenes causantes. A presenza de metilación diferencial nesas rexións infire a relevancia funcional destes cambios epixenéticos no control da expresión do xene(s) próximo(s). Hai fortes efectos xenéticos de acción cis que sustentan moita variación epixenética [7, 45] e, en estudos baseados na poboación, aplicáronse métodos que usan substitutos xenéticos para inferir un papel causal ou mediador das diferenzas epixenéticas [7, 46] . O uso de información xenética familiar tamén pode levar á identificación de rexións candidatas potencialmente causantes que mostran unha metilación diferencial relacionada co fenotipo [48].
A partir destes estudos, a metilación alterada de PGC1A, HIF3A, ABCG1 e CPT1A ea RXRA [18] descritas anteriormente xurdiron como biomarcadores asociados con, ou quizais preditivos, a saúde metabólica que tamén son candidatos plausibles para un papel no desenvolvemento da enfermidade metabólica .
A variación epixenética está moi influenciada pola variación xenética subxacente, estimándose que o xenotipo explica o 20-40 % da variación [6, 8]. Recentemente, unha serie de estudos comezaron a integrar datos de metiloma e xenotipo para identificar loci de trazos cuantitativos de metilación (meQTL) asociados aos fenotipos de enfermidades. Por exemplo, no tecido adiposo, identificouse un meQTL que se solapa cun locus de risco xenético de IMC nun elemento potenciador augas arriba de ADCY3 [8]. Outros estudos tamén identificaron solapamentos entre os loci de risco coñecidos de obesidade e DM2 e DMR asociados á obesidade e DM2 [43, 48, 62]. A metilación dun número de tales DMR tamén foi modulada pola alimentación rica en graxas en ratos [43] e a perda de peso en humanos [64]. Estes resultados identifican un vínculo intrigante entre as variacións xenéticas relacionadas coa susceptibilidade á enfermidade e a súa asociación con rexións do xenoma que sofren modificacións epixenéticas en resposta a desafíos nutricionais, o que implica unha relación causal. A estreita conexión entre a variación xenética e epixenética pode significar os seus papeis esenciais na xeración de variación individual [65, 66]. Porén, aínda que estes achados suxiren que a metilación do ADN pode ser un mediador dos efectos xenéticos, tamén é importante considerar que tanto os procesos xenéticos como os epixenéticos poderían actuar de forma independente nos mesmos xenes. Os estudos de xemelgos [8, 63, 67] poden proporcionar información importante e indicar que as diferenzas interindividuais nos niveis de metilación do ADN xorden predominantemente de ambientes non compartidos e influencias estocásticas, mínimamente de efectos ambientais compartidos, pero tamén cun impacto significativo da xenética. variación.
Entorno prenatal: Dous estudos publicados recentemente fixeron uso de poboacións humanas que experimentaron variacións "naturais" no abastecemento de nutrientes para estudar o impacto da nutrición materna antes ou durante o embarazo na metilación do ADN na descendencia [68, 69]. O primeiro estudo utilizou unha cohorte nai-fillo de Gambia para demostrar que tanto as variacións estacionais na inxestión de doantes maternos de metilo durante o embarazo como o IMC materno antes do embarazo estaban asociadas cunha metilación alterada nos bebés [69]. O segundo estudo utilizou descendentes adultos da cohorte holandesa Hunger Winter para investigar o efecto da exposición prenatal a un período agudo de desnutrición materna severa na metilación do ADN dos xenes implicados no crecemento e metabolismo na idade adulta [68]. Os resultados destacaron a importancia do momento da exposición no seu impacto no epixenoma, xa que só se identificaron efectos epixenéticos significativos en individuos expostos á fame durante a xestación temperá. É importante destacar que os cambios epixenéticos ocorreron xunto co aumento do IMC; con todo, non foi posible establecer neste estudo se estes cambios estaban presentes antes na vida ou unha consecuencia do maior IMC.
Ambiente posparto: O epixenoma establécese de novo durante o desenvolvemento embrionario e, polo tanto, o medio prenatal probablemente teña o impacto máis significativo no epixenoma. Non obstante, agora está claro que se producen cambios no epixenoma "maduro" baixo a influencia dunha serie de condicións, incluíndo o envellecemento, a exposición a toxinas e as alteracións da dieta. Por exemplo, demostráronse cambios na metilación do ADN en numerosos xenes do músculo esquelético e PGC1A no tecido adiposo en resposta a unha dieta rica en graxas [75, 76]. As intervencións para perder masa de graxa corporal tamén se asociaron con cambios na metilación do ADN. Os estudos informaron de que os perfís de metilación do ADN do tecido adiposo [43, 64], das células mononucleares do sangue periférico [77] e do tecido muscular [78] en pacientes anteriormente obesos semellan máis aos perfís dos suxeitos delgados despois da perda de peso. A cirurxía de perda de peso tamén reverteu parcialmente os cambios de metilación no fígado asociados á enfermidade do fígado graso non alcohólico [79] e noutro estudo levou á hipometilación de múltiples xenes candidatos á obesidade, con efectos máis pronunciados na graxa subcutánea en comparación coa graxa omental (visceral) [64] . A evidencia acumulada suxire que as intervencións de exercicio tamén poden influír na metilación do ADN. A maioría destes estudos realizáronse en individuos delgados [80-82], pero un estudo de exercicios en suxeitos obesos con DM2 tamén demostrou cambios na metilación do ADN, incluídos nos xenes implicados no transporte de ácidos graxos e glicosa [83]. Os cambios epixenéticos tamén se producen co envellecemento e os datos recentes suxiren un papel da obesidade no seu aumento [9, 84, 85]. A obesidade acelerou a idade epixenética do tecido hepático, pero en contraste cos resultados descritos anteriormente, este efecto non foi reversible despois da perda de peso [84].
Os cambios de metilación do ADN asociados á obesidade ou inducidos por intervencións na dieta ou no estilo de vida e a perda de peso son xeralmente modestos (<15%), aínda que isto varía segundo o fenotipo e o tecido estudado. Por exemplo, rexistráronse cambios superiores ao 20% no tecido adiposo despois da perda de peso [64] e as asociacións entre a metilación HIF3A e o IMC no tecido adiposo foron máis pronunciadas que no sangue [52].
Conclusións
