La genómica nutricional permitirá organizar dietas que eviten o retarden la aparición de enfermedades crónicas comunes y de gran impacto en la población, como ciertos tipos de cáncer, algunas enfermedades degenerativas como el Alzheimer, la osteoporosis y la diabetes tipo 2, entre otras.
Por: Dr. Francisco Pérez Bravo, Laboratorio de Nutrigenómica, Departamento de Nutrición, Facultad de Medicina – Universidad de Chile
Los hallazgos generados por el proyecto genoma y el desarrollo tecnológico asociado a estos avances han permitido dar una nueva mirada a la nutrición y a la importancia que ella imprime a nivel del control y regulación de los genes. Dentro de las llamadas nuevas ciencias “omicas” (genómica, proteómica y transcriptonómica), la nutrigenómica o genómica nutricional corresponde a una rama reciente dentro de la nutrición que se encarga de estudiar y analizar el efecto de la nutrición sobre nuestros genes y su impacto tanto a nivel molecular, como sistémico.
En un futuro no muy lejano, la nutrigenómica permitirá interpretar a la nutrición desde una perspectiva mucho más amplia, pero a la vez más detallada. Incluirá aspectos de ciencias básicas y empleará la información derivada del conocimiento de nuestros genes, aplicando nuevas herramientas para la selección de diversos alimentos y nutrientes en determinados grupos vulnerables (por ejemplo la obesidad, diabetes tipo 2, entre otros). Además, será una disciplina útil para definir la eficacia e inocuidad de ellos mejorando el conocimiento de la influencia de las variaciones genéticas en cada población (susceptibilidad) respecto del metabolismo de los nutrientes.
Dentro de las múltiples familias de genes que se asocian al metabolismo, existen variantes de estos genes que se relacionan directamente con el riesgo de contraer enfermedades (cardíacas, cáncer, osteoporosis y diabetes, por ejemplo). Además, se conoce que la expresión de esos genes puede ser modificada por la nutrición. La mayoría de la población es portadora de alguna versión de esos genes (polimorfismo), de modo que es perfectamente posible investigar cuáles son las versiones de genes que portamos y basar nuestra dieta en esa información. Desde esta perspectiva, tienen que converger dos aspectos de vital relevancia antes de traspasar esta “nutrioinformación” a la población general: 1) Identificar claramente cuáles son los genes blanco (“target”) para generar una base de datos poblacional y 2) establecer con claridad las vías de regulación de dichos genes. Sólo de esta forma, en un futuro no muy lejano, será posible prescindir de la “dosis diaria recomendada” y todas las normas ideadas para la población en general. Las nuevas investigaciones aportarán dietas “a medida” o personalizadas para cada grupo de individuos, acordes con su constitución genética y al nivel de respuesta que dicho patrón genético genera frente a cada estímulo nutricional.
El poder que ha surgido a partir del proyecto genoma radica en que la identificación derivada de las bases genéticas aplicadas a las enfermedades hereditarias, también será aplicable a variantes genéticas comunes en la población lo que permitirá establecer una estrategia lógica para tratar de manera individualizada a las personas afectadas. Desde este punto de vista, existe un interés cada vez más creciente por definir cómo los genes interactúan con elementos de la dieta, modificando el metabolismo celular y generando un cambio metabólico que pueda estar asociado con la predisposición y el riesgo a desarrollar enfermedades comunes y prevalentes (como diabetes, obesidad, osteoporosis, etc).
Un camino que recién se inicia.
Esta nueva ciencia aplicada a la nutrición está aún en sus primeras etapas de desarrollo y hay mucho por aprender, particularmente sobre cómo identificar moléculas que sean blancos de estudio sobre las cuales realizar modificaciones. Clásicamente la nutrición se ha centrado en la investigación circunscrita a unos pocos tejidos específicos para estimar el riesgo a desarrollar ciertas enfermedades por la acción de los alimentos; no obstante, día a día cobra más importancia la evaluación integral de los alimentos y nutrientes sobre el genoma completo, teniendo en cuenta que existe una heterogeneidad genética dentro de la especie humana (biología de sistemas).
Los alimentos que consumimos contienen miles de elementos biológicamente activos, muchos de los cuales pueden tener un potencial para ejercer un efecto benéfico en la salud. Sin embargo, el impacto de los componentes biológicos activos de la dieta a nivel genómico está recién detallándose y el conocimiento de sus mecanismos de acción es aún preliminar y limitado. Muchos de los datos que actualmente discutimos se han derivado de estudios “in vitro” con moléculas altamente puras tanto en forma, como en concentraciones a las cuales las células raramente serían expuestas. Si bien este tipo de trabajos constituyen un buen punto de partida, se requiere obtener un conocimiento integral del sistema biológico con modelos fisiológicamente más reales en los que se incluya: la caracterización del nutriente, absorción, acumulación, además del desarrollo de estudios en tiempo real del efecto dosis-respuesta.
El patrón de enfermedad se ha modificado enormemente en las últimas décadas, debido fundamentalmente a los cambios en los hábitos alimenticios, sedentarismo y sobre todo, a la manipulación de los alimentos (aditivos, realzadores de sabor, grasa, sal, etc). Los alimentos procesados y/o refinados, que constituyen un alto porcentaje en la dieta, carecen de muchos nutrientes que deberían tener (y que en algún momento tuvieron; “dieta primitiva”) y que con un procesamiento inadecuado podrían generar sustancias potencialmente nocivas para la salud. En este sentido, la genómica nutricional o nutrigenómica podrá investigar qué factores de estos alimentos manipulados pueden ser potencialmente riesgosos para la salud y devolver a ciertos componentes de la alimentación el concepto de “verdaderamente nutritivo”.
El perfil genómico individual puede ayudar a mejorar la nutrición y la salud, y en este nuevo escenario la genómica y la bioinformática cumplen un papel crucial en la identificación de variantes genéticas asociadas al concepto de enfermedad, lo cual está siendo realizado mediante investigación de gran cantidad de información provenientes de las bases de datos del genoma humano. En este sentido, es fundamental conocer los cambios que se producen dentro de la célula, sus modelos de interacción con el transcriptoma (RNA) y el metaboloma (enzimas, hormonas, etc), para poder personalizar los efectos de una dieta sana en la corrección de un metabolismo alterado. La comparación de un genotipo individual con una base de datos genómica podrá permitir la recomendación y/o sustitución de nutriente individualizado genotipo-dependiente de acuerdo a los requerimientos y necesidades de cada individuo.
Lo que dicen los estudios.
Actualmente, se realizan estudios muy llamativos en Europa y USA, específicamente el consorcio NUGO (Network of Excellence in Nutrigenomics). La red europea para estudios de nutrigenómica ha puesto en marcha un protocolo piloto con pacientes y con personas sanas, donde se están estudiando una gran cantidad de genes, que combinados con una dieta rica en aceites esenciales evidenciará el verdadero papel de estos suplementos en el control de perfiles de riesgo (ejemplo, perfil de lípidos, depósito hepático de grasa). Esta investigación pretende determinar en unos años más, si para estos mismos genes existen comportamientos diferentes y si éste se relaciona o no a la presentación de una característica patológica. En Copenhague (Dinamarca) está en marcha un estudio dirigido por el Instituto de Nutrición que ha seleccionado un grupo de familias sanas y otras con obesidad y diabetes para estudiar algunos genes asociados a diabetes y obesidad sometidos a planes dietarios muy específicos y controlados. Este estudio dispone de un “minimarket” donde las familias adquieren sus productos, los cuales mediante un código de barras son ingresados a una base de datos por familia para controlar todos los patrones de consumo. En base a esta información y al registro diario de consumo de cada individuo del grupo familiar, se está determinando si estos genes se expresan diferencialmente en estos grupos de individuos. Los resultados de esta intervención debieran conocerse a fines del año 2012 y revelarán qué tipo de alimentos son capaces de gatillar la expresión de estos genes y si éstos son responsables de la patología.
También existen otros importantes estudios como NUGENOB, DIOGENES y DIABESITY que indagan sobre algunos nutrientes específicos y su interacción con el genoma en personas obesas y diabéticas. Sin embargo, nuestra alimentación se basa en matrices alimentarias compuestas de proteínas, grasas y carbohidratos, por lo que el análisis acabado de estas interacciones tomará bastante tiempo.
Algunos ejemplos.
Las alergias alimentarias son uno de los polos de desarrollo para la genómica nutricional. Hoy en día la nutrigenómica permite ver cómo cambia el patrón de la expresión de algunos genes muy interesantes ligados a respuesta inmune. Precisamente, “estos genes ayudarán a constituir una red de marcadores de proteínas y péptidos que aplicados a través de un test genómico podrían estimar la vulnerabilidad de una persona a una a una alergia alimentaria”.
Dentro de los aspectos aún más controversiales, donde la nutrigenómica ha centrado su atención corresponde a ciertos tipos de cánceres en los cuales la nutrición y el conocimiento de la interacción gen-nutriente podrían constituir una importante herramienta terapéutica. Sabemos desde hace un tiempo que el consumo de crucíferas (brócoli, coliflor, etc) se ha relacionado con disminución de cáncer próstático, diversas series de revisión dan cuenta de esta asociación. Sin embargo, los mecanismos por los cuales algunos compuestos presentes en estas crucíferas ejercen esta función benéfica no había podido ser abordada. Hoy sabemos con mayor exactitud que el sulfurafano, un compuesto presente en crucíferas, ejerce la principal acción sobre proliferación de células cancerígenas, principalmente sobre algunos conocidos genes proapoptóticos. Sin embargo, el compuesto aislado por si sólo podría tener un alto impacto tóxico, lo que resalta aún más la importancia de la acción de este compuesto en el contexto de la dieta y no como suplemento individual.
El rendimiento intelectual también es un importante foco de estudio para la nutrigenómica. Sabemos que el consumo de EPA y DHA ayudan a potenciar un mejor rendimiento, pero desconocemos con exactitud sobre qué genes blanco actúan y cuáles debieran ser los patrones de consumo para lograr este tipo de efectos.
Hoy en día podemos decir que las herramientas para el análisis genómico están disponibles y que se trabaja intensamente en jerarquizar cuáles son los genes más relevantes a estudiar para determinadas patologías. Hoy la industria de alimentos también parece estar dispuesta a tomar los consejos de esta interacción gen-nutriente.
La genómica nutricional permitirá organizar dietas que eviten o retarden la aparición de enfermedades crónicas comunes y de gran impacto en la población, como ciertos tipos de cáncer, algunas enfermedades degenerativas como el Alzheimer, la osteoporosis y la diabetes tipo 2, entre otras. Este progreso va a condicionar un salto gigantesco en la forma como se enfocará la nutrición moderna y probablemente será un pilar fundamental en el desarrollo de la salud pública del futuro.
Sin embargo, todos los consorcios que trabajan en el área de nutrigenómica son muy cautos y reservados en ofrecer en estos días una “solución nutrigenómica a la mayoría de las enfermedades más prevalentes”, indicando que aún falta mucho por conocer en términos de investigación básica y mecanismos de regulación que subyacen a esta fina asociación entre nuestro genoma y la alimentación.