genetica-nutritiei

GENETICA NUTRITIEI Ecogenetica, Nutrigenetica si Nutrigenomica

-1. ECOGENETICA

-2. APLICAREA CONCEPTULUI DE INTERACTIUNE GENE-MEDIU N NUTRIIE, DEFINIREA TERMENILOR

-3. APLICAII ALE NUTRIGENOMICII I NUTRIGENETICII N TERAPIA BOLILOR COMUNE CU COMPONENT NUTRITIONAL

-1. ECOGENETICA

= studiaz variaiile individuale determinate de aciunea unor factori ambientali, variaii =>diferene de rspuns ale organismului uman la anumii ageni ecologici-1.1. Ecogenetica fizic

-1.2. Ecogenetica chimic

-1.3. Ecogenetica infeciilor

-1.4. Ecogenetica nutriional

-1.1. Ecogenetica fizicFactori fizici ambientali de riscRadiatii UV => cancer de pieleRadiatii teluriceAccidente nucleareFactori de risc geneticiMutatii in sistemul reparare a leziunilor AND (NER)Repararea deficitara a mutatiilor induse de radiatii UVSensibilitate la expunere solara -Xeroderma pigmentosum- Ataxia telangiectazia-S. trichotiodistrofineiSinteza scazuta de pigment melanic

-1.2. Ecogenetica chimicFactori de risc ambientali necroza // transformareAgenti chimici endogeni => radicali liberi de oxigenAgenti chimici exogeni => metaboliti intermediari => 2/3 din cancere

Factori de risc genetici susceptibilitate // rezistentaFaza I => oxidare/dehidrogenare/hidroliza => produsi mai reactiviFaza II => conjugare (acetil/glicuronil/sulfat/metil) => produsi mai solubili

-1.2. Ecogenetica chimicFaza I (transformare) enzime familia citocromului P450 Hidrocarburi policiclice risc 7X - cancer pulmonar - fumatoriAmine aromatice, azbest risc 18X - cancer pulmonar/vezica urinara - fumatoriFaza II (conjugare) 70% - din cancerele de colonAcetilatorii lenti => cancer vezical scaderea activitatii antiproteazice -fumul de tigara => 2.000X a afinitatii -1-AT pentru elastaza

-1.3. Ecogenetica infeciilorInfectiile= prototip al bolilor ecologiceVariabilitatea genetica a sistemului imun => multifactorialaFormule alelice de risc=> susceptibilitateFormule alelice de avantaj=> rezistentaPolimorfismele HLA => vulnerabilitate / rezistentaTuberculozaLepraHepatitaSIDAFebra tifoidaMutatii amorfe gena CCR5 => receptor nefunctional => rezistenta HIVMutatii heterozigote in genele globinelor si G-6-PD => rezistenta la malarie

-1.3. Ecogenetica infeciilorSelectia naturala produsa de infectii =>Variatia geografica a alelelor sistemului eritrocitar ABOAmerica Latina frecventa crescuta a alelei 0 ~ rezistenta la sifilisEuropa frecventa scazuta a alelei 0 ~ vulnerabilitate la ciuma si holeraAsia frecventa crescuta a alelei B alela A susceptibilitate la variolaalela 0 susceptibilitate la holeraPredispozitia genetica la tuberculozaAsocierea tuberculoza + gene=>proteine cu functii antimycobacteriana Susceptibilitatea =>mutatii rare => forme de boala cu transmitere mendelianaIdentificarea unor gene majore de susceptibilitate la tuberculoza

-1.4. Ecogenetica nutriionalVariabilitatea genetica => deficiente efectori geniciLactaza=> intoleranta la lactozaBoala celiaca=> glutenF-1-PD=> intoleranta la fructozaG-6-PD=> favism anemie hemoliticaPompa Na-K=> HTALDL=> hipercolesterolemie familialaMTHFR=> deficit folati risc DTN homocistinurie=> hiperhomocisteinemie risc BCV intoleranta la alcool etilic

Gene ADH1 / ADH2 / ADH3 => Alcool-dehidrogenazeADH-1 subunitatea - exprimata in perioada fetalaADH-2 subunitatea - exprimata la adultADH-3 subunitatea Gene ALDH1 / ALDH2 => Acetaldehid-dehidrogenazeALDH-1 - exprimata in citosolALDH-2 - exprimata in mitocondriiAlele amorfe / hipomorfe la populatiile din Asia de EstBoli asociate cu consumul de alcoolCiroza hepaticaSindromul alcoolosmului fetalAlcoolismul = corelat cu factori de risc geneticiRata crescuta de concordanta la gemeniPrevalenta ridicata printre rudele alcoolicilorReactia neplacuta dupa consum (greata, varsaturi, eritem facial etc)Eritemul facial acut - consecinta deficitului marcat de ALDH-2Defecte genetice in metabolizarea alcoolului

Omul= natura informational-substantial-energetica cu existenta spatio-temporala.Hrana= factor epigenetic major, are rol integrator.Omul condensare antientropica=entitate ce prelucreaza informatia alimentului=factor de mediu epigenetic cu rol important in mentinerea functionalitatii sistemului si a integrarii sale in structurile superioare: specie, ecosistem, biosferaTrasatura esentiala a alimentului=calitatea informatiei furnizate sistemului viu consumator.Dieta mai importanta decat fiecare aliment separat=> reteaua informationala a dietei= semnificatie biologica esentiala pt sanatatea indivdului si a speciei sale.Genetica nutritiei- mediul= nutrientiiCunoasterea mecanismelor genetice prin care dieta predispune la boli comune: cardiace, obezitate, DZ = aplicatii clinice imediate.cercetari intense -> a descoperi potentiali nutrienti sau non-nutrienti din alimente, care interactioneaza cu receptorii celulari relevanti -> imbunatatesc starea de sanatate si confort al consumatorilor.NUTRIGENETICA & NUTRIGENOMICA

NUTRIGENETICA & NUTRIGENOMICAProgram genetic +/-+/-+/-+/-Variatia individuala a raspunsului a mediu se datoreaza celor 0.1% diferente intre secvente ADN (SNPs), pe tot parcursul vietii (intrauterin -> varstnic)

SNPs si impactul acestora asupra nutritiei

Proces celular Gene polimorficeImpact sanatate/nutritieFunctia imunaHLA (MHC), Factorul al necrozei tumorale, citokineMareste susceptibilitatea la aparitia alergiilor alimentare, modifica predispozitia la aparitia cancerelor induse de dietaSanatatea oaselorReceptorul estrogenic, receptorul vit D, colagen de tip IMediatori ai trasportului Ca, P, modulatori ai metabolismului osos, osteoporozaMetabolismul folatilorMTHFR, metionin-sintetaza, cistatiotin--sintetaza, glutamat carboxi-peptidaza IIISindrom Down, boli cardiovasculare, DTN, cancerHemostazia fieruluiHemocromatoza familiala, linkaj gena HFE si receptor transferinaModularea necesarului de Fe, anemie, supraincarcare cu FeMetabolismul lipidelorApolipoproteine (A, B, C, E),LDL, lipoprotein-lipazaRegleaza nivelul colesterolului sanguin si al altor factori de risc pt boli cardio-vasculare

NUTRIGENETICA & NUTRIGENOMICA

NUTRIGENOMICA= interactiunea complexa dintre genom si nutrienti; rolul nutrientilor in modularea expresiei genice

NUTRIGENETICA=raspunsul individual, diferit la dieta in functie de structura genetica particularaNUTRIGENETICA & NUTRIGENOMICA

NUTRIGENETICA & NUTRIGENOMICASTRATEGII IN CERCETAREA NUTRITIEI MOLECULARE Identificarea genelor specifice si a cailor de reglare subjacente utilizand instrumente genomice : - modele transgenice - modele celulareBiologia sistemelor: signaturi ale genelor, proteinelor, metabolitilor explicatia variatiei fenotipice modele de organizare celulara functionala elucidarea interactiunilor dintre sisteme celulare /organe /organismein nutritie: problema determinarii mecanismelor de control homeostatic impuse de dieta complexitatea alimentelor

complexitatea aparatului genetic 35-40000gene -> >100000proteine -> sute de mii de metaboliti

NUTRIGENETICA & NUTRIGENOMICANutrigenomica & NutrigeneticaSecventarea: Human Genome Project+Noi tehnologii (analize functionale complexe)

TRANSCRIPTOMICA PROTEOMICA METABOLOMICA KINOMICA EPIGENOMICA

NUTRIGENETICA & NUTRIGENOMICAEpigenetica = studiul modificarilor genomice produse de factori nongenetici interni sau externi (ex.: alimente, metaboliti etc.), prin alterari ale ADN-ului de tipul metilarilor si modificarilor post-translationale in octetul proteinelor histonice (fosforilari, metilari, acilari) care

sunt copiate de la o generatie celulara la alta dar nu implica schimbari in secventa primara sunt mediate prin modificari ale proteinelor cromatinice (histone) metilarea DNA contribuie la reglarea transcriptiei reprezinta o cale prin care genomul invata din experienta

REGLEAZA EXPRESIA GENICA IN RASPUNSUL LA DIETA sau alte expuneri

duc la alterarea fenotipurilor celulare asociate cu boli cronice sau imbatranirea

prin cunoasterea efectelor nutrientilor si aditivilor la nivel molecular => evaluarea efectului acestora asupra cailor metabolice esentiale, raspunsului imun si consumului energetic;

alimentele contin reglatori dieto-derivati ai expresiei genice care pot fi:nutrienti (ex. acizi grasi, seleniu, zinc);non-nutrienti (ex. fitochimicale, izoflavone);metaboliti ai componentilor alimentari (ex. ac. retinoic); compusi rezultati in urma procesarii alimentelor (ex. amine heterociclice);produsi finali ai metabolismului bacterian intestinal (ex. acizi grasi cu lant scurt)

controlul expresiei genice poate fi realizat de catre: un singur nutrient component al alimentelor; controlul complex, exercitandu-se prin interconexiunile dintre nutrienti (ex. retinoizi si acizi grasi) sau nutrienti si hormoni (hormonul tiroidian si acizi grasi).


Interactiunile gene - dieta

Componentii nutrienti si non-nutrienti din alimente: interactioneaza cu genele, influenteaza concentratia si functiunile proteinelor celulare regleaza expresia genica la diferite nivele: transcriptia genica, stabilitatea ARNm, translatia si post-translatia .

Constituenti alimentari cu rol in reglarea cailor de expresie genetica a proteinelor


ACTIUNE SPECIFICANUTRIENTI CU EFECT REGLATORTranscriptia genicaVit D, retinoizi, colesterol, acizi grasi, glucozaStabilitatea ARNmFier, seleniu, acizi grasi, glucozaTranslatia ARNmAminoacizi, fierProcesarea ARNmGlucoza, acizi grasi polinesaturatiModificari post-translationaleMinerale, vitamine

NUTRIENTI- FACTORII DE TRANSCRIPTIE Relatia nutrienti factori de transcriptie -> mecanism de reglare al metabolismului lipidelor:pentru colesterol este reglator - sterol elementul de legare al proteinei-2 (SREBP-2);pentru acizii grasi polinesaturati (PUFA)- reglator - elementul de legare al proteinei-1 (SREBP-1).Precursorul inactiv al moleculelor reglatoare SREBP-> in membrana celulara si in reticulul endoplasmic. Modificarile in eliberarea factorului de transcritie SREBP -> corelate cu modificarile ratei de transcriptie a genelor colesterogenice si lipogenice.Eliberarea SREBP active-> dependenta de concentratia colesterolului si de compozitia in acizi grasi a reticulului endoplasmic. nivelul de colesterol sau PUFA din reticulul endoplasmic=> eliberarea factorului de transcriptie SREBP-> nesemnificativa. concentratiile de colesterol sau PUFA = rata de eliberare a factorului de transcriptie SREBP .Constituientii alimentari-> puternica influenta asupra afinitatii factorilor de transcriptie pentru secventele de recunoastere specifica a ADN-ului. Factorii lipofili si metabolitii lor moduleaza activitatea factorulor de transcriptie NUTRIGENETICA & NUTRIGENOMICA

RECEPTORII CELULARIReceptorii-> un rol esential in semnalizarea chimica inter si intra-celulara. Legarea unui neurotransmitator, hormon, medicament, nutrient, mesager intracelular de receptor influenteaza una sau mai multe functii celulare, ex : transcriptia genica sau permeabilitatea membranei.Receptorii sunt localizati in:membrana plasmatica - pentru neurotransmitatori, citokine, hormonii circulanti;organele nemembranare - pentru transductia Ca2+;citosol - actionand ca factori de transcriptie ligand dependenti, migrand in nucleu dupa fixarea de ligand. Liganzii acestui tip de receptori pot fi steroizi sau alti hormoni liposolubili.Receptorii pot fi clasificati in patru clase:receptori canal pt ioni (Ion - Channel);receptori proteinelor G;receptori asociati enzimelor;receptori reglatori ai transcriptiei genice.Receptorii -> reglarea tuturor functiilor biologice, exprimarea lor calitativa si cantitativa => interactiunilor dintre factorii genetici si epigenetici


studiul receptorilor proteinelor G,->acestia sunt capabili de a comunica cu "lumea exterioara" fiind implicati in procesele de vedere, miros, gust, aroma, auz, alte simturi.Malfunctiile receptorilor proteinelor G-> numar enorm de boli se spera descoperirea unor alimente sau medicamente care sa corecteze aceste disfunctii, vindecand bolile determinate de acestia.Familia receptorilor celulari steroid-dependenti:receptorii retinoizi - receptorul pentru vitamina D3;receptorii de activare a proliferarii peroxizomale - (PPAR).un rol esential ca regulatori ai genelor implicate in: diferentierea celulara, metabolismul energetic si al lipidelor, raspunsul inflamator, formarea placii aterosclerotice, cancer. Activarea factorului PPAR este determinata de: acizii grasi omega-3 si omega-6, acizii linoleici conjugati (CLA), prostaglandine, acizi grasi oxidati.


Fosforilarea si defosforilarea proteinelor este reglata de activitatea proteinkinazelor specifice si fosfatazelor, care sunt de asemenea modulatori ai activitatii AND-ului pentru numerosi factori de transcriptie. actionand direct asupra kinazelor sau fosfatazelor, factorii alimentari pot influenta activitatea de cuplare a ADN-ului, afectand statusul redox al celulelor. Antioxidanti ca vitamina E pot proteja celula impotriva stresului oxidativ, prevenind initierea stresului generat de calea kinazei. antioxidanti ca glutationul pot creste activitatea de cuplare a AND-ului pentru factorii de transcriptie, protejand statusul lor oxidativ.unii nutrienti sunt implicati in reglarea miscarii ARNm in citosol, iar glucoza si PUFA moduleaza mecanismele de procesare a ARNm


ALIMENTATIA SI STABILITATEA ARNmCantitatea si stabilitatea ARNm transcris

ALIMENTATIA SI BIOSINTEZA PROTEINELOR PRIN TRANSLATIA ARNmFactorii alimentari moduleaza sinteza proteinelor ex. blocand legarea ARNm de ribozomi, modificand afinitatea pentru situsul de initiere sau rata de elongatie a peptidei. Lipsa aminoacizilor =un factor cheie de reducere sau stopare a elongatiei peptidelor.ex. factor alimentar (nutritiv) fierul-> inhiba translatia feritinei. Dieta joaca un rol important in procesul de translatie al ARNm implicat in biosinteza proteinelor, inclusiv a celor enzimatice: kinazele, fosfatazele si proteinele ribozomale NUTRIGENETICA & NUTRIGENOMICA

Rolul proteinelor asupra expresiei geniceProteinele sunt un substrat esential pentru crestere si dezvoltare, imunitate cat si pentru mentinerea functionalitatii, structurii si reproducerii normale a organismului In tarile putin dezvoltate, nutritia hipoproteica ramane o problema majora de sanatate reglarea expresiei genice la aportul proteic depinde de cantitatea si tipul proteinelor ingerate Familia receptorilor celulari steroid-dependenti:receptorii retinoizi - receptorul pentru vitamina D3;receptorii de activare a proliferarii peroxizomale - (PPAR).un rol esential ca regulatori ai genelor implicate in: diferentierea celulara, metabolismul energetic si al lipidelor, raspunsul inflamator, formarea placii aterosclerotice, cancer. Activarea factorului PPAR este determinata de: acizii grasi omega-3 si omega-6, acizii linoleici conjugati (CLA), prostaglandine, acizi grasi oxidati.

o dieta proteica restrictiva (hipotroteica), au evidentiat o scadere a masei celulare la nivelul celulelor pancreatice, o scaderea a activitatii celulelor pancreatice restante si o scadere a activitatii protein kinazelor A (PKA), avand ca si consecinta majora scaderea nivelului seric de insulinaPKA este implicata in potentarea secretiei de insulina indusa de glucoza, prin intermediul unor hormoni gastrointestinaliDieta hipotroteica a indus de asemenea alterarea expresiei unui numar relativ mare de gene implicate in biosinteza insulinei, secretiei acesteai precum si a remodelarii celulare a celulelor pancreatice

DIETA SI MODIFICARILE POST-TRANSLATIONALE ALE PROTEINELORProteinele rezultate in urma procesului translational sufera o serie de modificari:fosforilare - defosforilare;acilare; acetilare;metilare,glicozilare;scindari proteolitice;cuplarea mineralelor sau vitaminelor la proteine determina conversia apoenzimei in holoenzima activa (ex.: cuplarea Mn la arginaza, cuplarea tiaminei la piridoxin-dehidrogenaza).modificarile post-translationale -> reglate de constituentii alimentari defecte ale mecanismului post-translational, poate determina schimbari majore in metabolism sau in functionarea celulelor.NUTRIGENETICA & NUTRIGENOMICA

EFECTUL CARBOHIDRATILOR ASUPRA EXPRESIEI GENICEHranirea animalelor de laborator (sobolani) cu o dieta bogata in carbohidrati conduce la aparitia timpurie a obezitatii si a sindromului metabolic, datorita incapacitatii organismului de a stoca o cantitate atat de mare de energieObezitatea este asociat cu scderea nivelului de ARNm a neuropeptidelor oxidatide, NPY (neuropeptidul Y), etcEfectul hiperglicemiei asupra expresiei genice a angiotensinogenului sintetizat in ficat (AGT) a evidentiat faptul ca c hiperglicemia activeaza expresia genica si creste nivelul acestuia de 3 ori peste nivelul normalLa nivelul ficatului, in prezenta insulinei, glucoza induce expresie genelor responsabile pentru transportorii enzimatici glicolitici si lipolitici precum piruvat kinaza de tip L (L-PK), carboxilaza acetil CoA (ACC) si sintetaza acida lipidica, inhiband pe de alta parte genele caii glicogenice, precum gena carboxikinazei fosfofenil piruviceCu toate ca insulina si glucagonul au fost considerate pana nu demult elemente critice in reglarea expresiei genice, se pare ca glucoza este cea care joaca un rol cheie in reglarea transcriptionala genica


LIPIDELE SI REGLAREA EXPRESIEI GENICE

Lipidele=sursa energetica si componenta a membranelor celulare, grasimile au rol deosebit de important asupra expresiei genice, conducand la anomalii ale metabolismului, cresterii si diferentierii celulareEfectele lipidelor asupra expresiei genice reflecta de fapt raspunsul adaptativ al organsimului la cantitatea si tipul lipidului ingeratLa mamifere, factorii de trasncriptie pentru reglarea metabolismului acizilor grasi includ receptorii activati ai proliferarii peroxizomale (PPAR , si ) si SREBP1c.


Reglarea expresiei genice in dieta lipidica depinde de:- legarea directa a acizilor grasi, coenzimei A acil lipidica sau a acizilor grasi oxidativi - reglarea activitatii AG oxidativi prin intermediul receptorilor celulari legati de proteine-G si activarea cascadei de semnalizare directionata spre nucleu-reglarea activitatii acizilor grasi oxidativi prin reglarea nivelului calciului intracelular, ce influenteaza cascada de semnalizare directionata catre nucleuLa nivel celular, raspunsul fiziologic la ingestia de acizi grasi depinde de:- cantitatea, calitatea (compozitia biochimica) si durata ingestiei lipidice - metabolismul specific lipidic celular (caile oxidative, kinetica si reactiile competitive)- concentratia celulara a receptorilor specifici nucleari si membranari- Implicarea factorilor specifici de transcriptie genicaToate aceste mecanisme sunt implicate in controlul metabolismelor lipidice si glucidice, a diferentierii si cresterii celulareNUTRIGENETICA & NUTRIGENOMICA

EFECTUL MINERALELOR ASUPRA EXPRESIEI GENICELa fel ca si ceilalti nutrienti amintiti anterior, majoritatea mineralelor sunt implicate in reglarea expresiei geniceZincul si reglarea expresiei geniceZincul (Zn) este un element esential, fiind un cofactor functional pentru o multitudine de proteine ale metabolismului intermediar, cailor de secretie hormonala si a sistemului imunZn este implicat in reglarea expresiei genelor exprimate in intestinul subtire, timus si hepatociteAlte proteine care au Zn in compozitia lor sunt ATP sintetaza, citocromii c, a, NADP dehidrogenaza I si II

Dificienta unuia sau a mai multor minerale poate duce la alterarea functiilor organismului

Diferentele geografice (deficienta sau exces) in nivelurile de minerale (pamant si plante) au un efect negativ asupra expresiei genice

Cele mai frecvente minerale implicate in alterarea proceselor de expresivitate a genelor sunt fierul, iodul si seleniul

EFECTUL VITAMINELOR ASUPRA EXPRESIEI GENELORVitaminele sunt micronutrienti implicati in expresia genica (cantitati mici)

Vitamina A este implicata in expresia PEPCK (Phospho Enol Pyruvate Kinaza), IGF (factorul de crestere dependent de insulina)

Biotina este implicata in sinteza genica a unor proteine esentiale (enzime)

Vitamina C este implicata in expresia genica hepatocitara

NUTRIGENETICA & NUTRIGENOMICADieta si genele de susceptibilitate la cancer

-La nivel celular cancerul= boala a ciclului celular cauzata de mutatii genice-Exista dovezi epidemiologice ca dieta moduleaza aceste gene;ex: - japonezi rata cancerului de colon erau mici in 1960 dar in prezent au depasit UK : se asociaza cu dieta occidentalizata+o susceptibilitate crescuta la aceasta studii pe gemeni rata concordantei MZ decat DZ-Etiologia cancerelor =heterogena -Trebuie cercetate mai multe componente dietetice- Unele cancere sunt rare, E nevoie de studii pe numar mare de cazuri!

NUTRIGENETICA & NUTRIGENOMICANutritia si cancerulDieta si genele susceptibile la cancer

Cancere determinate nutritional :

http://info.cancerresearchuk.org/healthyliving/dietandhealthyeating/foodcontroversies/

NUTRIGENETICA & NUTRIGENOMICADieta si genele de susceptibilitate la cancerCantitatea de grasime in alimentatie cancerul de san => relatie puternica (trebuie verificata in mai multe populatii)Unele studii nu au reusit sa deceleze asociatii, altele: daConsumul crescut de carne rosie cancer colorectal-creste producerea endogena de compusi nitrozaminici -mutatii in gene cheie asociate cu tranzitia la adenom/ carcinom !!!Cantitati crescute de nitrozamine in colon in urma consumului mare de carne rosie

Vitamina B / folatii esentiali pt transferul Carbonului in reactiile de metilare a A D N. Reducerea folatului -> risc de neoplazii colorectale + mecanismele de sinteza si reparare a A D N (studii epidemiologice)

NUTRIGENETICA & NUTRIGENOMICA Acizii Grasi Polinesaturati cu Lant Lung (AGPN LL)

Studii epidemiologice au legat consumul crescut de AGPN LL de Efecte benefice asupra unor procese fiziologice:- cresterea- dezvoltarea neurologica- cresterea proportionala de masa grasa si slaba- reproducerea- imunitatea innascuta si dobandita- incidenta si severitatea bolilor cronice si degenerative cancer, ats, osteoporoza, avc, artrita, b. neurodegenerative Ex: uleiul de peste (concentrat in AG 3) inhiba tumorile colonice in vivo si in vitroNutritia si cancerulDieta si genele de susceptibilitate la cancer

NUTRIGENETICA & NUTRIGENOMICANutritia si cancerulAcizii Grasi Polinesaturati cu Lant Lung (AGPN LL)

Liganzi pentru factori de transcriptie: PPAR, SREBP,

Induc - alterari in metabolismul lipidic - remodelarea fosfolipidelor, trigliceri delor, esterilorde colesterolMediaza -factori de transcriptie, -factori de reglare ai ciclului celular-procese de transcriptie RNA--sinteza prostaglandinelor-sinteza inductibila a acidului nitric

NUTRIGENETICA & NUTRIGENOMICADieta si genele de susceptibilitate la cancer !!!!! Risc individual de cancer datorita dietei sau a altor factori de mediu.

!!!!! Risc determiat de polimorfisme - asociat cu riscuri diferite la diferite nivele

!!!!!! La toata lumea

!!!!!! Fara fumat

!!!!!! fibre crescute

!!!!!! Putina carne rosie si preparate de carne

Gradul de protectie este diferit!!!!!

Studiul carcinogenezei modulate nutritional implica:Efectul nutrienilor asupra mecanismelor de reparare a ADNb) Metilarea ADN-ului, care influeneaz expresia genica i fenotipurile celularec) Rearanjarea antioxidativa si stresul oxidativ,receptorii int i controlul cailor de transductie d) Controlul ciclului celular, a punctelor de control ale diviziunii celulare, apoptoza i controlulul proceselor antiangiogenice, etc

NUTRIGENETICA & NUTRIGENOMICAApolipoproteina A1 APOA1

Componenta majora a LDLplasmatic = factor protectiv pt BCVNivelele HDL sunt sensibile la factori nutritionali AGPN

Polimorfism al regiunii promotor a APOA1 (-75G/A)Framingham Heart StudyAlela A => cresterea HDL dupa consumul de AGPNAlela G (mai comuna) => relatie inversa

Diferente de sex: femei cu alela A consum AGPN au HDL G consum AGPN au HDL DislipidemiiNutritia, genetica si dislipidemiile

Tesutul adipos = tesut endocrin foarte activ metabolic Leptina = hormonul satietatii regleaza balanta energetica Grelina = in stomac, reglarea metabolismului eenrgetic pe termen lung si alimentarea pe termen scurt Adiponectina = inhiba ateroscleroza, fibroza hepatica, e antiinflamator Rezistina = determina insulinorezistenta -> DZ 2=>Hormoni cu roluri in homeostazia energetica, metabolism lipidic reproducere functia cardiovasculara imunitate- Influenta directa asupra creierului,ficatului si muschiului scheletic- Reglate semnificativ de statusul nutritional

NUTRIGENETICA & NUTRIGENOMICAObezitatea Nutritia, genetica si obezitatea

NUTRIGENETICA & NUTRIGENOMICANutritia si bolile metabolice Diabetul zaharat

VARIABILITATEA GENETICA A POPULATIILOR UMANE SI DIETACantitatea si functiile proteinelor -> alterate prin mutatii genice= SNPmutatiile -> pot afecta conversia codului genetic in proteine. polimorfismul genetic= variatii ale secventei de ADN, in regiuni non-transcriptibile ale genelor, afectand controlul transcriptiei genice, stabilitatea ARNm sau rata de translatie. Polimorfismul genetic cu semnificatie nutritionala are consecinte importante asupra sanatatii umane. Ex. cerintele nutritionale pentru folatii alimentari.mutatia genei MTHFR prin inlocuirea C-> T, determina alanina -> valina. =>reduce termostabilitatea enzimei.mutanti homozigoti sintetizeaza MTHFR cu activitate scazuta+ niveluri plasmatice ale homocisteinei,-> risc de aparitie a aterosclerozei.SNP=> substituirea unui nucleotid din codonul 491 al genei apo E-> mareste transcriptia genei apo - E, sporind semnificativ riscul dezvoltarii maladiei Alzheimer


Alti factori implicati in studiul NutrigenomiciiStilul de viata modern

Statusul nutritional (deficienta sau exces)

Comportament nutritional (preferinta pentru un anumit tip de aliment)Comportamentul nutritional religios

Regimul dietetic vegetarian

Diferentele nutritionale demografice

Diferentele nutritionale interpopulationale

Factori de mediu (tropical, mediteranean, etc)

Venitul familial (calitatea alimentatiei)

Cultura alimentatiei

Nutrigenetica - perspectivePerspectivele nutrigenomicii includ dezvoltarea dietelor personalizate, obtinute prin inginerie genetica, ar reduce substantial riscul dezvoltarii unor afectiuni: DZ tip II, bolile cardiovasculare sau anumite forme de cancerAplicarea tehnologiei genomice in domeniul nutritiei umane => un aliment sau nutrient moduleaza expresia fenotipica a consumatorului (fenotipul nutritional).In concluzie, tehnologiile de nutritie genomica pot fi personalizate in functie de secventa genomica individuala, variabilitatea individuala, susceptibilitate individuala pentru anumite afectiuni, etc

Odata cu elucidarea mecanismelor prin care nutrientii influenteaza expresia genica, vom putea intelege bazele fiziopatologice a unor afectiuni precum hipertensiunea arteriala, cancerul, bolile cardiovasculare sau alte afectiuni cronice multifactoriale

genetica-nutritiei

Documents

Transcript of genetica-nutritiei