Περίπλοκη αλληλεπίδραση μεταξύ διατροφής, γονιδίων και των ανθρώπινων ασθενειών

Τι δείχνει έρευνα της Ιατρικής Σχολής στο Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης.

Μερικές φορές ακόμα και οι πιο συνειδητοποιημένοι από εμάς δεν μπορούμε να αντισταθούμε σε ένα μικρό κομμάτι κέικ σοκολάτας. Η νέα έρευνα από επιστήμονες της Ιατρικής Σχολής στο Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης (UMMS) αυξάνει την πιθανότητα ότι ακόμα και μικρές ποσότητες από αυτά τα «συγχωροχάρτια» περιστασιακά μπορεί να προκαλέσουν σημαντικές αλλαγές στην έκφραση των γονιδίων που θα μπορούσαν να έχουν αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία. Πολλές έρευνες στο παρελθόν έχουν δείξει ότι ο μεταβολισμός και η φυσιολογία συνδέονται με τη διατροφή. Διαφορετικές δίαιτες παράγουν διαφορές στην έκφραση των γονιδίων που μπορεί στη συνέχεια να συνδεθεί με κρίσιμες φυσιολογικές αλλαγές. Με λίγα λόγια, σε αυτή την έρευνα που έκαναν σε σκουλήκια C. Elegans διαπίστωσαν ότι στη διατροφή με διαφορετικούς τύπους βακτηρίων, ανταποκρίνονταν με δραματική αλλαγή του γονιδίου, που οδηγούσε σε σημαντικές αλλαγές στη φυσιολογία. Οι ερευνητές βρήκαν ότι τα σκουλήκια που τρέφονται με μια φυσική διατροφή με Comamonas βακτήρια έχουν λιγότερους απογόνους, ζουν λιγότερο και αναπτύσσονται γρηγορότερα, σε σύγκριση με τα σκουλήκια που τρέφονται με το πρότυπο εργαστήριο διατροφής των βακτηρίων E.coli. Οι ερευνητές, εντόπισαν τουλάχιστον 87 αλλαγές στην έκφραση γονιδίου μεταξύ των δύο διαφορετικών διατροφών. Παραδόξως, οι αλλαγές αυτές είναι ανεξάρτητες από τα επίπεδα της ινσουλίνης και οι μεταβολές συμβαίνουν, εν μέρει τουλάχιστον, σε ένα πρόγραμμα γονιδίου που καθορίζει την ανάπτυξη του σκουληκιού.

Είναι σημαντικό ότι αυτές οι ίδιες οι ρυθμίσεις παρουσιάζονται και στον ανθρώπινο οργανισμό. Γι’ αυτό χρησιμοποιούνται τώρα τα σκουλήκια C. Elegans στη μελέτη των πολύπλοκων συνδέσεων μεταξύ διατροφής, γονιδίων έκφρασης και της φυσιολογίας καθώς και τη σχέση τους με την ανθρώπινη ασθένεια. Αυτό που τραβάει το ενδιαφέρον είναι ότι οι ερευνητές παρατήρησαν ότι ακόμα και όταν τροφοδοτούνται με ένα μικρό ποσό των βακτηριδίων Comamonas σε μια δίαιτα που αποτελείται από βακτήρια E.coli, τα σκουλήκια εμφάνισαν δραματικές αλλαγές στην έκφραση γονιδίων και τη φυσιολογία. Τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν ότι διαφορετικές δίαιτες δεν είναι «υγιείς» και συγκεκριμένες ποσότητες ορισμένων τροφίμων μπορεί να προωθήσουν διαφορετικά αποτελέσματα στη φυσιολογία. Είναι επίσης αλήθεια ότι μια μικρή ποσότητα ενός «υγιούς» τροφίμου σε μια κατά τα άλλα ανθυγιεινή διατροφή θα μπορούσε να αποσπάσει μια ευεργετική αλλαγή στην έκφραση γονιδίων που θα μπορούσαν να έχουν σοβαρές φυσιολογικές επιδράσεις. Αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν την ύπαρξη ενός γενετικού ρυθμιστικού δικτύου που διευκολύνει μια γρήγορη ανταπόκριση σε εσωτερικές κι εξωτερικές φυσιολογικές περιβαλλοντικές νύξεις, προκειμένου να διατηρηθεί μια μεταβολική ισορροπία στο σκουλήκι. Ενα παρόμοιο φαινόμενο εμπλέκεται σε μεταλλάξεις που οδηγούν σε εκ γενετής μεταβολικά νοσήματα σε ανθρώπους. Οι γενετικές ασθένειες προκύπτουν από ατέλειες στα γονίδια που κωδικοποιούν για ένζυμα, τα οποία βοηθούν στη μετατροπή θρεπτικών συστατικών σε χρήσιμα υλικά στο κύτταρο. Αυτές οι ασθένειες συνήθως αντιμετωπίζονται από διαιτητικές παρεμβάσεις που αποσκοπούν στην αποφυγή συσσώρευσης των τοξινών. Σύμφωνα με τον δρ Walhout, επικεφαλής της έρευνας, μπορεί να είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί αυτό το γενετικό ρυθμιστικό δίκτυο από τα σκουλήκια, για να συγκριθεί πώς ορισμένα διαιτητικά σχήματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να μετριάσουν αυτές τις μεταβολικές νόσους. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη διαλογή φαρμάκων ή άλλων μικρών μορίων που μπορούν να παράγουν τα ίδια αποτελέσματα όπως οι διαιτητικές θεραπείες. Ολοκληρώνοντας, είναι πολύ δύσκολο να βρεθούν απαντήσεις σε ερωτήσεις σχετικά με τη σύνθετη αλληλεπίδραση μεταξύ διατροφής, γονιδίων έκφρασης και της φυσιολογίας στον άνθρωπο για πολλούς λόγους. Ωστόσο, τώρα οι ερευνητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν ένα πολύ υπάκουο σύστημα -δηλαδή τα σκουλήκια C. elegans- για να ερευνήσουν συγκεκριμένα ερωτήματα σχετικά με το ποια συστατικά στη διατροφή μπορούν να επηρεάσουν την έκφραση των γονιδίων και τα φυσιολογικά χαρακτηριστικά και τελικά να προκαλέσουν ασθένειες στον άνθρωπο.

Σοφία Τικταμπανίδη
Διατροφολόγος BSc University of Nottingham
MSc UCL, MSc London Met

{{-PCOUNT-}}4{{-PCOUNT-}}

Ακολουθήστε την Espresso στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις

ΔΕΙΤΕ ΕΠΙΣΗΣ

ΚΑΤΕΒΑΣΤΕ ΤΟ MOBILE APP ΤΗΣ ESPRESSO

ΔΗΜΟΦΙΛΗ