Nutrigenomika to interdyscyplinarna dziedzina nauki, która bada wpływ składników odżywczych na ekspresję genów i funkcjonowanie organizmu. O perspektywach i wyzwaniach związanych z tą rewolucyjną dziedziną mówi prof. dr hab. Agata Chmurzyńska, kierownik Katedry Żywienia Człowieka i Dietetyki Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu.
Prof. Agata Chmurzyńska. Fot. Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
Katarzyna Pelc: Pani Profesor, jest Pani autorką pierwszego polskiego podręcznika nutrigenomiki. Czy uważa Pani, że ta dziedzina może zrewolucjonizować podejście do pacjenta?
Prof. Agata Chmurzyńska: Nutrigenomika, łącząc biochemię żywieniową, fizjologię oraz nowoczesne technologie analityczne, rzeczywiście ma potencjał, aby odmienić medycynę. Spersonalizowane żywienie, które może uwzględniać różnego rodzaju dane, w tym te o genomie pacjenta, pozwala na precyzyjne dostosowanie diety do indywidualnych potrzeb, co może znacząco poprawić stan zdrowia i jakość życia. To podejście staje się coraz bardziej popularne w praktyce klinicznej, szczególnie w kontekście chorób metabolicznych, takich jak cukrzyca typu 2 czy otyłość.
Terminy nutrigenomika i nutrigenetyka mimo że podobne, odnoszą się do nieco innego zakresu zagadnień. Czym zajmuje się nutrigenomika, a czym nutrigenetyka?
Nutrigenomika bada, jak dieta wpływa na ekspresję genów i funkcjonowanie organizmu, natomiast nutrigenetyka koncentruje się na tym, jak nasze geny determinują reakcję organizmu na różne składniki odżywcze. W praktyce oznacza to, że nutrigenetyka pozwala na identyfikację osób, które mogą być bardziej podatne na określone niedobory składników odżywczych lub choroby związane z dietą. Dzięki temu można zapobiegać chorobom dietozależnym i optymalizować zdrowie na poziomie komórkowym.
Kiedy w bazie Pubmed zada się pytanie „nutrigenomika/nutrigenetyka”, to okazuje się, że pierwsza publikacja na temat nutrigenomiki ukazała się w roku 2001, ale od roku 2020 ukazuje się po kilkaset publikacji rocznie. W jakim kierunku rozwija się nutrigenomika?
Obecnie duży nacisk kładzie się na analizę mikroflory jelitowej i jej wpływ na zdrowie. Dzięki zaawansowanym technologiom omicznym, takim jak genomika, transkryptomika czy metabolomika, możemy lepiej zrozumieć, jak dieta wpływa na organizm na poziomie molekularnym. Coraz częściej wykorzystuje się również dane z zakresu epigenetyki, które pomagają zrozumieć, jak czynniki środowiskowe, w tym dieta, mogą modyfikować ekspresję genów bez zmiany ich sekwencji.
Powiedziała Pani Profesor, że jednym z obszarów praktycznego zastosowania nutrigenomiki jest żywienie personalizowane. Czym jest idea żywienia personalizowanego i czy znajduje odbicie w praktyce?
W pewnym stopniu tak. Dietetycy od lat dostosowują zalecenia żywieniowe do wieku, płci czy stanu zdrowia pacjenta. Nowością jest jednak możliwość wykorzystania wielu różnych danych biochemicznych i genetycznych do jeszcze bardziej precyzyjnego dopasowania diety. Przykładem mogą być plany żywieniowe uwzględniające choroby jednogenowe czy też genetyczną skłonność do nietolerancji laktozy czy celiakii, a także indywidualne potrzeby związane z metabolizmem witamin i składników mineralnych.
Czy opieka nad kobietami w ciąży powinna obejmować personalizowane wskazówki żywieniowe? Czy sposób żywienia się kobiety ciężarnej może mieć wpływ na podatność na choroby u dziecka?
Choć wiemy, że dieta matki wpływa na zdrowie dziecka, brakuje jeszcze wytycznych dotyczących spersonalizowanej diety dla ciężarnych. Zdroworozsądkowe podejście i zrównoważona dieta są kluczowe. Ponadto, nowe badania nad epigenetyką wskazują, że odżywianie matki może wpływać na aktywność genów dziecka, co otwiera nowe perspektywy w profilaktyce chorób cywilizacyjnych i zaburzeń metabolicznych.
Czy preferencje żywieniowe można dziedziczyć?
Preferencje żywieniowe w jakiejś części zależą od genów, bo – ogólnie mówiąc – od genów zależy to, kim jesteśmy. Ale oprócz tego preferencje zależą od wielu innych rzeczy – od tego, czego nauczyliśmy się w dzieciństwie, od naszych przemyśleń, upodobań i doświadczeń (np. zwiedzaliśmy Japonię i spodobała się nam dieta japońska).
Do 5 znanych smaków posiadanych przez człowieka (słony, słodki, gorzki, kwaśny, umami) dodano zdolność do odczuwania smaku „tłustego”. Czy ta zdolność może mieć wpływ na wybory żywieniowe i nieść ze sobą konsekwencje zdrowotne?
Uważa się, że w ogóle odczuwanie smaku jest jednym z ważniejszych czynników biologicznych wpływających na to, co wybieramy do jedzenia. W takim razie również odczuwanie smaku tłustego taki wpływ może mieć. Jeżeli słabo wyczuwamy smak tłusty, czyli niejako zawartość tłuszczu w pokarmie, to może to prowadzić do zwiększonego spożycia tłuszczu i przyjmowania nadmiernej ilości energii.
Czy nieodparta ochota na hamburgera może wynikać z działania genów? Innymi słowy, czy geny mogą przeszkodzić w kształtowaniu zdrowych nawyków żywieniowych?
To jest trochę podobne pytanie do tego o dziedziczeniu preferencji żywieniowych. Mówiłam, że mamy różne rodzaje cech i w różnym procencie geny przyczyniają się do tych cech. Rzadko jest tak, że cecha zależy w 100% od genów. No i na pewno nie cecha pod tytułem „jem hamburgery”. Geny tworzą przestrzeń możliwości. Czy mogę sobie wyobrazić, że w jakiś sposób geny przeszkodzą nam w ukształtowaniu zdrowych nawyków? Myślę, że tylko w sytuacji, gdy mamy do czynienia z jakąś jednostką chorobową. Na przykład dotyczy to chorób wrodzonych, w których obserwuje się zaburzenia regulacji pobierania pokarmu. Mamy wtedy jakiś nieprawidłowy gen lub fragment chromosomu, co powoduje niemożność kontroli nad spożywaniem pokarmu. Przykładem takiej choroby jest zespół Pradera-Williego. To zespół wad wrodzonych przebiegający ze znaczną otyłością. Nazywany jest chorobą wiecznego głodu, gdyż jego objawem jest potrzeba i konieczność zjedzenia czegoś.
Otyłość jest problemem zdrowotnym dotyczącym coraz większej części populacji. Czy jest możliwa wczesna identyfikacja osób, które genetycznie mają większe ryzyko rozwoju otyłości i czy jest możliwość wdrażania odpowiedniego postępowania profilaktycznego względem tych osób?
To cały czas gorący temat, bo otyłość zależy od wielu różnych genów i wielu różnych dodatkowych czynników. Nazywamy to czynnikami pozagenetycznymi albo czynnikami środowiskowymi. Każdy z tych czynników pojedynczo ma niewielki wpływ. Próbowano tworzyć modele dla predykcji ryzyka otyłości, modele, które będą uwzględniać geny. Jak do tej pory żaden z tych modeli nie okazał się dobry, ponieważ każdy uwzględniał zbyt małą liczbę genów. Konieczne są dalsze badania.
Medycyna anti-aging i genomika mają wspólne obszary zainteresowań. Czy badania w zakresie nutrigenomiki wskazują, które składniki pokarmowe lub suplementy diety mogą mieć korzystny wpływ na przykład na procesy związane ze starzeniem się?
Zbilansowana dieta, unikanie znaczących niedoborów składników odżywczych, a także dieta MIND, która łączy elementy diety śródziemnomorskiej i DASH, mogą spowolnić procesy starzenia i poprawić jakość życia seniorów. Regularna aktywność fizyczna również odgrywa kluczową rolę. Dodatkowo, nutrigenomika pozwala na poznanie mechanizmów działania składników pokarmowych, które mogą wpływać na długowieczność, takich jak polifenole, kwasy omega-3 czy witaminy z grupy B.
Jakie są największe wyzwania dla nutrigenomiki?
Główne wyzwania to złożoność interakcji genów z dietą oraz potrzeba standaryzacji metod analitycznych. Ponadto, konieczne jest stworzenie systemów ochrony danych genetycznych, aby zapewnić prywatność pacjentów, stworzenie odpowiednich uregulowań prawnych dla dobrego funkcjonowania na rynku firm nutrigenetycznych, a także edukacja społeczeństwa w zakresie zdrowego stylu życia opartego na wiedzy naukowej.
Co skłoniło Panią Profesor do zajęcia się nutrigenomiką?
Moje zainteresowanie genetyką molekularną połączyło się z pasją do żywienia. To fascynujące, jak dieta może wpływać na nasze zdrowie na poziomie komórkowym. Mogłabym też na to pytanie odpowiedzieć inaczej – w dzieciństwie często chorowałam, a wówczas, żeby się nie nudzić czytałam dużo książek. Jedną z nich była „Z tajemnic biochemii” Bronisława Filipowicza. Rozdział o skutkach niedoborów żywieniowych bardzo mnie fascynował.
Rozmawiała Katarzyna Pelc
