Evoluție Modul în care alimentele ne influențează genele - WELT
Fie că este vorba de cafea cu lapte, cappuccino sau espresso: cofeina activează genele digestive
Mâncare și băutură pentru genom: indiferent dacă sunt proteine, zahăr sau grăsimi - genomul absoarbe totul. Cafeaua este un exemplu uimitor al interacțiunii dintre alimente și gene. Dar de ce pot fi pornite și oprite genele prin alimente? O privire asupra evoluției oferă informații.
Cercetătorii care lucrează cu nutriționistul Veronika Somoza de la Institutul german de cercetare pentru chimia alimentelor din München ar fi dorit să fi băut ei înșiși cafeaua proaspăt preparată. Dar în acea dimineață este destinat celulelor mucoasei gastrice din laborator, care așteaptă deja în vase de sticlă. Angajații toarnă băutura de dimineață în celule picătură cu picătură. Diferite fripturi, espresso sau cappuccino.
Lucru uimitor: Chiar și fără gură sau perete stomacal, celulele „beau” sau cel puțin reacționează la ingredientele din fasole. Sunt activate mai multe gene, inclusiv gena pentru receptorul histaminei și cea pentru receptorul acetilcolinei. Acest lucru eliberează acid stomacal, chiar dacă nu există cu adevărat nimic de digerat în vasul de sticlă. Cu experimentele sale, Somoza ridică întâmplător o înțelepciune italiană pe o bază științifică: un espresso după cină stimulează digestia. Este doar surprinzător faptul că efectul cafelei are loc la nivel genetic.
Echipa lui Somoza nu a aflat încă ce ingrediente din fasole obțin sucurile digestive din celule. Pe lângă cofeină, probabil că și alte substanțe joacă un rol. În funcție de tipul de cafea, celulele produc cantități diferite de acid gastric. În lunile următoare, oamenii de știință vor să folosească reacția celulelor pentru a răspunde dacă un espresso sau o cafea albă sunt băutura preferată după o masă fastuoasă. Somoza, care deține în prezent o catedră la Universitatea din Wisconsin din Madison, este deja conștient de un lucru: „Acesta nu este un pericol pentru sănătate. O cafea după cină cu siguranță nu face rău. "
Cafeaua este un exemplu uimitor al interacțiunii dintre alimente și gene. În primul rând, băutura afectează genele. Pe de altă parte, genele determină și modul în care funcționează băutura în organism: cercetătorii americani care lucrează cu Anne Deitz de la Universitatea din Carolina de Sud au descoperit că cofeina este descompusă la ritmuri diferite, în funcție de profilul genetic personal. Așa-numiții acetilatori rapizi digeră stimulentul atât de repede, încât te avantajează doar pentru o perioadă scurtă de timp.
Mai puține atacuri de cord - mai mult cancer
Dar capacitatea de a scăpa rapid de cofeină este de o mare importanță pentru sănătate. „Cofeina stimulează inima și, prin urmare, stresează organul. Un consum ridicat de cafea poate fi, prin urmare, un factor declanșator pentru un atac de cord ”, explică Georg Joost, cercetător în nutrigenom la Institutul german de cercetare nutrițională din Bergholz-Rehbrücke lângă Potsdam. Studiile arată că acetilatorii rapizi au de fapt mai puține șanse de a avea un al doilea atac de cord, chiar dacă beau multă cafea. Cu toate acestea, avantajul are și un dezavantaj: acetilatorii rapidi au, în general, un risc crescut de apariție a tumorilor, avertizează cercetătorul genetic Joost. Acetilarea produce toxine celulare care pot declanșa creșteri maligne.
Cafeaua nu este în niciun caz singurul aliment care afectează genele și al cărui metabolism este determinat de gene. „Lucrul uimitor este că ingredientele complet normale, cum ar fi proteinele, zahărul și grăsimile, influențează genele. Nu doar vitamine. Toate substanțele sunt în alimente ", subliniază Gabriele Stangl de la Institutul pentru Științe Agricole și Nutriționale de la Universitatea Martin Luther Halle-Wittenberg. Cu toate acestea, în vederea evoluției, efectul larg răspândit al hranei i se pare astăzi singurul logic: „Oamenii trebuie să se adapteze la mediul lor și destul de repede. Dacă am continua să așteptăm ca o genă să mute pentru a ne face să ne simțim mai bine, atunci am fi dispărut cu mult timp în urmă. Prin urmare, este necesar și bine ca activitățile genelor să se schimbe de îndată ce dieta se schimbă. "
„Managerii de curse” creează arhive
Ceea ce mănâncă o persoană determină modul în care este citit materialul său genetic. Sute de mii de planuri pentru proteine sunt disponibile în genom. Unele nu sunt preluate niciodată din arhive, astfel încât proteinele corespunzătoare nu sunt create niciodată. Prin urmare, o genă arhivată, inactivă, nu este de facto disponibilă pentru organism. În fiecare zi sunt implementate diferite planuri de construcție: proteinele corespunzătoare sunt produse în celule. Dieta decide, de asemenea, ce se termină în arhiva tăcută și ce se termină pe lista zilnică de lucruri de făcut. Substanțele din alimente fie se atașează direct de gene, fie acționează asupra „managerilor de curse”, așa-numiții factori de transcripție, care păstrează genele în arhivă sau le plasează pe agenda producției celulare.
Stangl a explicat cum se întâmplă acest lucru în detaliu, de exemplu cu fructoza. Zaharul stimulează factorul de transcripție SREBP-1c (proteina de legare a elementului de reglare a sterolului). Aceasta activează diferite gene care stimulează formarea grăsimii în organism. Acest lucru este în concordanță cu constatările la oameni și animale: fructoza contribuie la faptul că se formează mai multe grăsimi în ficat. „Există din ce în ce mai multe produse cu fructoză care sunt adesea promovate cu sloganul„ fără zahăr granulat ”. Cu siguranță nu îți face bine ”, avertizează Stangl. Ficatul încearcă să îndepărteze excesul de grăsime, ceea ce crește nivelul de grăsime din sânge și, astfel, riscul de calcificare a arterelor, atacuri de cord și tromboze. Dar există și alimente care au efectul opus. Proteinele vegetale din soia sau lupinul pun somnul factorului de transcripție SREBP-1c (elementul regulator al sterolului care leagă proteina-1c). Genele pentru formarea grăsimilor se odihnesc.
De asemenea, sunt grăsimile cu care cercetarea nutrigenomică și-a sărbătorit primele succese științifice la sfârșitul anilor '90. În acel moment, cercetătorii au explicat pentru prima dată de ce sfaturile medicale bine intenționate dispar uneori. Chiar și astăzi, pacienții cu prea mult colesterol în sânge sunt sfătuiți să ia o dietă cu conținut scăzut de colesterol. Multe persoane care îl ascultă pe medic și își scot untul de pe pâine și ouăle din meniu, trebuie însă să-și dea seama cu frustrare că agonia renunțării nu este recompensată cu o valoare mai bună a colesterolului. Alții ignoră în secret sfaturile medicului, continuă să mănânce salată de ouă, carne și grăsimi și sunt cumva ușurați că medicul nu le poate detecta neascultarea de la nivelul colesterolului.
Cinci ouă pe zi
Diferențele individuale se datorează genelor: Colesterolul din alimente restrânge factorul de transcripție SREBP-2 (proteina de legare a elementului de reglare a sterolului-2). Acest lucru inhibă producția de colesterol din organism. Cu toate acestea, acest feedback variază de la persoană la persoană. În timp ce unii nu reacționează deloc la colesterolul din ouă și friptură, deoarece producția proprie de colesterol a organismului este redusă drastic, ceilalți se numără printre așa-numitele hiperrespondențe. Fiecare sandviș este literalmente în sângele lor. La care dintre cele două grupuri aparțineți poate fi testat într-un auto-experiment fără a fi nevoie să vă dezvăluiți genomul. Stangl descrie cum funcționează: „Trebuie să mâncați o dietă fără colesterol pentru o vreme. Apoi stabiliți nivelul colesterolului. Apoi, dă-i drumul și mănâncă cinci ouă pe zi timp de două săptămâni. În cazul în care colesterolul nu răspunde prin creștere, atunci știți că nu vă deranjează deloc colesterolul din alimente. "
Una peste alta, cercetătorii sunt conștienți până acum doar de câteva diferențe interpersonale în nutriția genelor. „Nu am ajuns încă la recomandări personalizate. Acesta este un vis al viitorului ”, explică Stangl. Colegul de cercetare Joost, cu toate acestea, se așteaptă cu fermitate că va exista un număr tot mai mare de sfaturi individuale de nutriție, care sunt adaptate la structura genetică și la riscul bolilor. La fel ca acetilatorilor rapizi li se permite să bea câteva căni de cafea pe zi, chiar dacă au avut deja o afecțiune cardiacă. Pe de altă parte, acetilatorii încet cu inima slabă ar trebui să opteze pentru cafeaua decofeinizată.
Nutrigenomica nu a declanșat cu siguranță o revoluție în recomandările nutriționale: multe legume, multe fructe, multe produse din cereale integrale și puțină carne - nimic nu s-a schimbat în această privință. Numai de ce poate fi răspuns mai bine întemeiat astăzi decât în trecut. Cu toate acestea, există sfaturi pe care nutrigenomica le-a scăzut. „Până de curând, fitoestrogenii din soia erau euforic susținuți ca un remediu natural pentru simptomele menopauzei. Astăzi sunt văzuți ca fiind problematici ”, spune Stangl.
Fitoestrogenul genisteină activează mai multe gene din celule care stimulează diviziunea celulară. Ca urmare, celulele canceroase se înmulțesc mai repede. Riscul de cancer mamar crește. Stangl avertizează: „Ar trebui să se abțină de la a lua astfel de substanțe sub formă de capsule.” Cantitățile din alimente, pe de altă parte, sunt relativ mici și probabil nu fac rău. Paradoxal, însă, este că femeile asiatice care au crescut cu soia încă de la naștere pot beneficia de ingrediente chiar și în timpul menopauzei, fără a-și crește riscul de cancer. „Pentru interacțiunea dintre nutriție și gene, nu este crucial doar ceea ce luăm, ci și când”, subliniază Stangl.
Mama înfometată - bebeluș gras
Un prim exemplu în acest sens este hrănirea copilului nenăscut. În ambele cazuri, dacă femeia mănâncă mult sau i se face foame în timpul sarcinii, bebelușul se va naște ca un veșnic etern. Riscul de a deveni supraponderal sau chiar diabetic mai târziu este ridicat. În ce gene este depusă această zestre din pântece nu este încă cunoscută. „Știm că modificările la nivelul activității genetice în uter pot uneori dura o viață. Prin urmare, vorbim de programare fetală ”, explică Stangl. „Dacă, pe de altă parte, vă schimbați dieta ca adult, de exemplu consumați mai puțină fructoză, atunci ficatul gras va dispărea pur și simplu din nou.” Este mai ușor pentru adulți să uite ce mănâncă.