Альфредо Мартінес, професор факультету фармації та харчування
Інавгураційна лекція: "Нутрігенетика та персоналізоване точне харчування: нутроміка"
Цей урок призначений для розгляду та вирішення цілеспрямованих зусиль та досягнень, уже зроблених у персоналізованому харчуванні, пропонуючи огляд сучасних та очікуваних досягнень та проблем, що стоять перед точним харчуванням, а також визначення типів харчування та застосувань "оміки".
Дієтично збалансоване харчування є головним елементом не лише для збереження здоров’я, а й для профілактики та лікування захворювань, що вже неодноразово визнано ВООЗ. Таким чином, здорове споживання поживних речовин, тобто внесок вуглеводів/цукрів, ліпідів/жирів, білків, мінералів, вітамінів та води, у раціон має забезпечити надходження відповідних поживних речовин, структурних компонентів та регуляторних речовин до харчових продуктів. фізіологічні вимоги кожної людини.
Нинішні європейські довідкові споживання, підготовлені EFSA, містять вказівки щодо достатнього рівня поживних речовин, безпечних меж для досягнення здорового самопочуття або середніх харчових потреб, базуючись на середніх фізіологічних особливостях популяції, не беручи до уваги конкретних осіб. особисті аспекти. З іншого боку, деякі державні установи та неурядові організації прийняли в якості путівників здорового харчування харчову піраміду або інші моделі, що спрямовують епідеміологічно до стійкого та здорового споживання їжі, завжди призначеної для всього населення або певних груп, таких як діти, вагітні жінки або дорослі.
Дійсно, наявні в даний час рекомендації щодо харчування регулярно класифікуються за статтю та віком, але зазвичай не стосуються інших аспектів індивідуальних потреб у поживних речовинах для точної оптимізації та персоналізації підтримки здоров’я. З огляду на майбутнє доведеться включати міжособистісні варіації, оскільки в геномі існує різноманіття між людьми та між етнічними групами, які по-різному впливають на потреби в поживних речовинах та їх фізіологічне використання, визначаючи тим самим унікальну диференційну реакцію. дотримувалися харчових та дієтичних схем.
Екологічні, соціальні, культурні та економічні обставини та детермінанти також визначають можливі варіанти харчування та доступність їжі, що характерно робить людей різними. Крім того, реальний харчовий статус та унікальна фізіо-патологічна ситуація кожної людини можуть модулювати або модифікувати функціональність їх генів та стабільність геному в цілому, що призводить до різниці між індивідами у фенотипі та маркерах. проковтування певних поживних речовин або продуктів. Таким чином, розгляд окремо взятої групи/колективу як типової референтної сукупності є корисним, дотримуючись критеріїв охорони здоров’я, але недоцільно охоплювати неоднорідні потреби кожного організму.
Досягнення послідовності геному людини та дослідження генетичної мінливості людини суттєво підтримують персоналізоване харчування. Безумовно, досягнення у світових технологіях або технологіях "оміки", можливість раннього виявлення генетичного різноманіття між людьми та етнічними групами, потреба пояснити різні харчові потреби та метаболічні реакції між різними людьми, вказують на майбутні зміни в дієтичних рекомендаціях.
Харчування майбутнього рухається до персоналізації, яка залежить від харчового генотипу та фенотипу, як це вже відбувається при призначенні різних дієт для схуднення при ожирінні абдомінального або андроїдного типу “яблуко” або “груші”, сіднично-стегнової або гіноїдний тип. Дійсно, кращих результатів з точки зору здоров’я можна досягти, якщо коригувати харчові рекомендації для кожної людини, оцінюючи їх унікальні особисті характеристики щодо здоров’я та харчового самопочуття, а також їхні харчові уподобання та неприязнь та екологічні характеристики. його середовище.
Точне харчування є частиною персоналізованої медицини, що дозволяє визначити окремі харчові та метаболічні підгрупи або "нутріотипи", беручи до уваги генотип та фенотип харчування, включаючи оцінку особистої інформації разом із змінними та клінічними маркерами, такими як історія хвороби, вік, стать, фізична активність, психоемоційний та соціальний стан, а також особливі метаболічні та фізіологічні ситуації, такі як вагітність або тип/стадія чи ступінь захворювання. Останні генетичні дослідження підтверджують, що генотипові відмінності між особинами частково пояснюють неоднорідність у відповіді на певний режим харчування.
Одним з найбільш помітних наукових досягнень у галузі лікувального харчування стала концепція та розвиток "нутріомічних" наук. Грецький суфікс "óma" означає "загальний" або "загальний" і застосовується для позначення повного аналізу генів (геноміки), мРНК або месенджера (мРНК), відповідальних за транскриптом (транскриптоміку), білків (протеоміка), серед інших омічних досліджень - ліпідів (ліпідомія), метаболітів (метаболоміка), їжі (аліментарна) та мікробіоти (метагеноміка). Ці методології з нутріомічними підходами можуть використовуватися окремо, послідовно або інтегровано, через системну біологію, для кращого знання метаболізму та діагностики стану здоров’я чи прогнозу хвороби, щоб призначити харчування виключно точно для кожної людини.
Безумовно, ці «омічні» технології можуть бути використані для розробки специфічних дієт, які сприяють підтримці здоров'я та профілактиці захворювань, а згодом розширюють їх застосування в охороні здоров'я. У цьому рядку, в той час як Nutrigenomics вивчає вплив поживної речовини або режиму харчування на функцію гена та експресію генів, отже, на протеоми, ліпідоми або метаболоми, Nutrigenetics зосереджується на дослідженні ролі генотипу (ідентифікація та характеристика генів та їх варіанти або мутації) в диференційованій реакції на дієтичні втручання, в метаболічному ризику деяких незаразних хронічних захворювань та в унікальних харчових потребах для кожної людини.
Зростаюча доступна генетична інформація та нестримні досягнення біоінформатики та оміки постійно викликають запитання серед медичних працівників про те, як застосовувати їх до людей та як точне персоналізоване харчування може допомогти контролювати та зменшувати вплив різних захворювань на профілактичну медицину та охорону здоров’я. Крім того, відсутність генетичних міркувань при комерціалізації та збуті харчових продуктів може в деяких випадках спричинити етичні проблеми щодо їх застосування та розуміння кінцевих переваг. Таким чином, інтерпретація та включення генетичного компонента до харчових рекомендацій сприяє інноваційній революції “Nutriómica”, яка може призвести до етико-правових похідних та економічних та медичних конфліктів, пов’язаних із її впровадженням у національні системи охорони здоров’я.
Дослідження асоціацій, засновані на аналізі цілого генома (GWAS), визнали велику кількість мутацій, генетичних варіантів шляхом делеції або інсерції та генетичних поліморфізмів, які пов'язані з метаболічними захворюваннями та ускладненнями. Крім того, нові висновки, засновані на "мікрочипах" або методах секвенування генів, надають великий обсяг даних, які необхідно обробити, уточнити та перетворити на корисну клінічну інформацію для медичних працівників. Разом із цими досягненнями існує потреба у розробці, розробці та впровадженні нових інструментів та методів у біоінформатиці та біостатистиці для досягнення персоніфікованої точності в галузі харчування. Департамент сільського господарства Сполучених Штатів Америки опублікував нові рекомендації для населення в 2015 році, де індивідуальне харчування починає бути основним елементом у застосуванні цих нових рекомендацій.
У цьому контексті нутрігеноміка та нутригенетика, орієнтована на персоналізоване харчування, дозволяють новий та інноваційний спосіб застосування харчових рекомендацій. У будь-якому випадку, сучасне бачення точного персоналізованого харчування повинно охоплювати всі досягнення, пов'язані з функціональними продуктами харчування та геномними технологіями, а також існуючі на ринку генетичні продукти та майбутні виклики, пов'язані з правовими та етичними проблемами, а також їх застосування в клінічній практиці як біомаркери та сфера профілактичної медицини та громадського здоров’я з наступними Інтернет-інструментами.
Як парадигматичні приклади харчової геноміки можна зазначити, що ці технології досліджують спосіб, яким прийом глюкози швидко ініціює експресію гена інсуліну персоналізовано, або те, як люди з фенілкетонурією не переносять амінокислоту фенілаланін. Крім того, роль гена SGK1 у гіпертонії оцінювалась та аналізувалась у різних випадках, встановлюючи за допомогою харчової геноміки, що лише у тих осіб з алелями ризику підвищений систолічний артеріальний тиск, пов'язаний з дієтою з високим вмістом солі, що змінює рецепт, що всім людям з гіпертонією слід забути сільницю.
У цьому контексті персоналізовану їжу можна поділити на три рівні:
1. Харчування, яке індивідуально пристосовує загальні дієтичні поради щодо охорони здоров’я та яке з часом може використовувати сучасні технології (наприклад, Інтернет та мобільні пристрої);
2. Годування передбаченими дієтами на основі фенотипової інформації про харчовий статус (наприклад, вага, біохімічні маркери рівня глюкози в крові, фізичні навантаження тощо) здорової або хворої людини та
3. Дієтичні рекомендації, засновані на харчових знаннях сімейної історії та самого генотипу.
Цілісно, деякі обчислення, індекси або генетичні «бали», отримані під час підрахунку алелей ризику деяких генів, пов’язаних з енергетичним метаболізмом, дозволяють прогнозувати еволюцію ожиріння тіла та взаємодію з рослинним білком, поліненасиченими жирними кислотами або клітковиною, яка потрапила всередину. З огляду на те, що всі ці процеси дещо регулюються нутрієтично, персоналізована дієта з виразними дієтичними підходами, заснованими на генотипі, може бути ефективним способом медичного контролю ваги та призначення дієт з різним складом макроелементів, що є предметом різних патентів, деякі з яких мають ліцензію фармацевтична лабораторія Наваррі, тому її застосування сьогодні не є утопічним. Безумовно, застосування "мікрочипів" та масивне секвенування служить для масштабної характеристики змін у експресії генів та у конкретних шляхах метаболізму після прийому поживної речовини/дієти швидким та ефективним способом, що дозволяє його впровадження в прецизійне харчування та охорону здоров'я.
Дослідження, яке мало на меті вивчити сприйняття та думку громадськості та споживачів стосовно персоналізації, виявило, що певні негативні установки відносяться до використання Інтернету, а не до самої індивідуалізації. Однак інші автори опублікували, що персоналізоване навчання з питань харчування має помітні переваги в мотивації дієти до змін. Прогрес повинен включати омічні технології, а також нову концепцію експозиції, яка враховує всі сукупні впливи навколишнього середовища протягом усього життя з генетичним фактором, який повинен бути всебічно оцінений при спільному визначенні ризику захворювання та його можливого нутригенетичного втручання та нутрігеноміки.
В даний час найбільшою проблемою є як кількісно оцінити та інтегрувати ці дані для інтерпретації та прийняття рішень. Розробка нових статистичних та біоінформатичних методологій, які проводять глобальну оцінку взаємодії геному та навколишнього середовища в галузі технологій omics, максимізує вивчення даних.
Подібним чином, інші дослідження показали, що опитані люди вважають, що медичні працівники надають кращу інформацію про генетичний профіль порівняно з іншими варіантами "в Інтернеті або від доктора Google", хоча інші автори, не знайшовши змін у дієті, фізичних вправах та психологічній поведінці генетичний тест, припустив, що використання генетичних тестів в Інтернеті та без посередництва медичних працівників може бути незадовільним.
Окрім цього, питання, що стосуються конфіденційності та способу передачі генетичної інформації пацієнту, повинні бути вирішені спеціально, оскільки очевидно, що сімейний анамнез є важливим елементом у визначенні ризику спадкових захворювань і може допомогти більш точному застосуванню генетичного тесту для прогнозування майбутнє хвороби, як це вже було відомо у деяких голлівудських "зірках" або також у випадках приписування батьківства.
Підсумовуючи, знання про взаємодію генів та поживних речовин є вирішальним для здоров’я та точного харчування. Насправді генетичне успадкування разом з антропометричними та визначеннями складу тіла, біохімічною оцінкою, аналізом дієти, медичними, клінічними та фізичними обстеженнями, інформацією про особливості способу життя та психосоціальною ситуацією складають основу для комплексної оцінки, діагностики, консультування та лікування на основі точних медичних харчування та визначення поняття "поживна речовина" з наступними перспективами:
1) Систематична оцінка стану поживності з швидкими показниками гіпотрофії, таких як MNA, MUST або DETERMINE, серед інших, що регулярно включає їх у клінічну історію на додаток до ваги та зросту, а також інших, спрямованих на визначення типів нутріїв.
2) Підготовка індивідуальних дієт, призначених спеціалістами з дієтології/лікарями-дієтологами чи лікарями, що володіють навичками дієтології, що містить конкретну інформацію про харчовий склад та конкретні причини їх призначення та застосування на основі їхнього індивідуального стану поживності та наявних генотипових та фенотипових характеристик.
3) Харчова та медична допомога для персоналізованого харчування для хворих на ожиріння, хворих на цукровий діабет, із серцево-судинними, неврологічними, травними захворюваннями та нефропатіями, а також хворих на рак із відповідних служб при найближчій підтримці нутригенетики.
4) Створення точних консультацій з питань харчування та медицини для персоналізованого впровадження терапевтичних заходів у відповідності з відповідними дієтологічними, фармакологічними та хірургічними підходами за допомогою прецизійних "омічних" технологій.
Реалізація концепції персоніфікованого точного харчування вимагає, за підтримки біоінформатики, необхідності визнати харчові та дієтичні потреби кожної людини, визначити біомаркери використання харчових продуктів та сприяти адекватним каналам комунікації, щоб бути доступними для населення як здорового, так і здорового як хворий, враховуючи аспекти та особисті характеристики, фенотипові та генотипові, що визначають кожну поживну речовину, що вимагає емпатійних зусиль міждисциплінарної співпраці.
Нарешті, я хотів би подякувати Університету за честь і можливість продиктувати інавгураційну сесію, яка відповідає 2019-20 навчальному році - центру, де я розпочав роботу як асистент практичного класу рівно 40 років тому і де Харчування становить важливу вісь в контексті охорони здоров’я з точки зору надання допомоги, викладання та досліджень через кафедру ендокринології клініки, медичний факультет, який проводить дослідження харчової епідеміології, такі як SUN, і, звичайно, факультет фармації та харчування, від імені якого Я дав цю сесію.