Nutrigenómica y Genética Nutricional: Explorando la Influencia de la Dieta en la Expresión Genética y la Salud

 

Nuestra relación con los alimentos es compleja y está en constante cambio. Hoy sabemos que desde la primera leche que ingerimos, la expresión de nuestros genes se ve influenciada por los nutrientes que contiene. Asimismo, las diferencias regionales en la comida y la cultura han dejado su huella en nuestro genoma.

Los nutrientes desde una perspectiva Nutrigenómica actúan como señales, las cuales son detectadas por los sensores que tienen nuestras células. Esto tiene una influencia en la expresión de los genes y posteriormente en la producción de metabolitos. Los estudios sobre el papel de los nutrientes en la expresión de los genes se fortalecieron después de la conclusión del Proyecto Genoma Humano. Actualmente, los estudios nutrigenómicos buscan explicar cómo nuestras elecciones alimenticias pueden influir en la forma en que nuestros genes funcionan. En otras palabras, cómo lo que comemos puede interactuar con nuestra información genética.

La genómica nutricional se divide en: Nutrigenómica, que estudia el efecto de los nutrimentos en la regulación de la expresión de los genes y la Nutrigenética, que estudia la manera en que los individuos responden a los nutrimentos de acuerdo con su conformación genética. Algunos principios de la genómica nutricional son

·        Los compuestos químicos que ingerimos a través de la dieta interaccionan con nuestro genoma, ya sea directa o indirectamente, regulando la expresión de nuestros genes.

·        Las variaciones genéticas entre individuos pueden influir en nuestra forma de metabolizar los alimentos.

·        Algunos genes regulados por la dieta desempeñan un papel decisivo en el comienzo, incidencia, progresión y/o gravedad de las enfermedades crónicas.

·        En algunas personas en concreto, la dieta puede constituir un factor de riesgo de relevancia en el desarrollo de diversas enfermedades.

·        El grado en el que la dieta influye en el equilibrio entre estado de salud y enfermedad puede depender, en gran medida, de los antecedentes individuales.

·        La intervención dietética basada en los conocimientos de los requisitos nutricionales individuales, el estado nutricional y el genotipo puede ser de gran utilidad para prevenir, aliviar u optimizar el pronóstico de enfermedades crónicas.

Numerosos estudios epidemiológicos confirman la existencia de cierta asociación entre los nutrientes ingeridos y la incidencia y severidad de las enfermedades crónicas. Algunos ejemplos que ilustran la relevancia de los estudios nutrigenómicos son los realizados con las vitaminas A, D, C, los carotenoides, ácidos grasos omega 3, o el resveratrol, los cuales han demostrado que estos grupos de moléculas tienen una participación relevante en la activación y regulación de elementos clave de enfermedades que van desde la inflamación hasta el cáncer.

La influencia de la vitamina C sobre la expresión genética se ha estudiado en diferentes áreas como lo son la coagulación, el metabolismo, la respuesta inflamatoria y el cáncer. Se ha reportado que la suplementación de ácido ascórbico (vitamina C) puede modular diferencialmente la expresión de genes antígeno.

La deficiencia de hierro lleva consigo un efecto global pues algunos genes son aumentados, pero otros son disminuidos en su expresión.

La deficiencia moderada de cobre durante períodos prolongados puede ocasionar alteraciones en el metabolismo de las grasas y defectos en el sistema cardiovascular. En este contexto, otro elemento químico de relevancia es el selenio, ya que varias proteínas interactúan con él y regula algunos genes.

Un ejemplo de esta interacción se observa en el cáncer de próstata, donde aproximadamente 2.5 mil de los 12 mil genes responden al selenio, influenciando factores relacionados con la supresión de tumores, la expresión de factores de crecimiento, la invasión/adhesión celular y la reparación del ADN. Estos factores, en conjunto, pueden modular tanto el avance como el freno del cáncer. En el ámbito de la regulación génica, el resveratrol despierta interés al activar las proteínas sirtuinas, encargadas de regular genes que contribuyen a la regeneración y reparación celular. Estudios indican que el resveratrol activa específicamente SIRT1 y PGC-1α, mejorando el funcionamiento de las mitocondrias. Estos descubrimientos abren la puerta a comprender mejor cómo ciertos elementos y compuestos pueden influir en la salud celular y, por ende, en la prevención de diversas afecciones, incluyendo el cáncer.

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La Nutrigenómica y la Epigenética están estrechamente relacionadas, ya que amabas disciplinas se centran en cómo la dieta y los factores genéticos pueden influir en la salud. La Epigenética se enfoca en las modificaciones del ADN y proteínas que pueden causar cambios en la estructura de la cromatina, sin cambiar la secuencia de los nucleótidos. Un ejemplo claro de esta interacción es el suplemento de ácido fólico, antes y durante el embarazo, el cual disminuye el riesgo de que se presenten defectos del tubo neural, esto a través de favorecer la metilación del ADN.

La nutrigenética, además, investiga las variantes genéticas (polimorfismos) asociadas a enfermedades relacionadas con la nutrición. Un ejemplo es el polimorfismo 677 C>T de la enzima 5,10-metilenotetrahidrofolato (MTHFR), que reduce la actividad de esta enzima en un 70%. Esto conduce a una disminución de los niveles de vitamina B9 (ácido fólico), que desempeña un papel crucial en la salud del corazón y la protección del material genético, especialmente durante el embarazo.

Como resultado de este polimorfismo, la homocisteína, una sustancia toxica no puede ser eliminada eficazmente, el aumento de homocisteína en la sangre se asocia con un mayor riesgo cardiovascular, lo que hace que la suplementación de ácido fólico sea esencial en las personas que portan esta variante genética.