Nutrigenomika – sad, nekad ili nikad?

Prehrana je jedan od ključnih čimbenika rizika za razvoj kroničnih nezaraznih bolesti. Trenutno ne iskorištavamo sve zaštitne učinke koje nam ona nudi. Razlozi za to su brojni, a jedan od njih proizlazi iz individualno različitog odgovora na određenu hranu i nutrijente. Ta različitost djelomično je zapisana u našim genima. Iako nisu naša sudbina, geni značajno utječu na naše prehrambene potrebe i zdravlje.

Na hranu i nutritivne komponente reagiramo različito – individualno. Znanstvena zajednica svjesna je toga gotovo cijelo stoljeće. (1,2) Promatrajući povezanost bilo kojeg nutritivnog čimbenika i zdravstvenog ishoda, naići ćemo na oprečne rezultate istraživanja. Brojni su razlozi za nekonzistentnost između istraživanja, a individualne i grupne genetičke razlike svakako spadaju u one važnije.

Analiziraj svoju prehranu

Iako smo 99,4% genetički identični, (3) preostalih 0,6% razlike dovoljno je da prouzroči drugačiji odgovor na isti okolišni podražaj. Urođene metaboličke pogreške najbolji su primjeri individualnih genetičkih razlika. Riječ je o monogenetskim bolestima koje rezultiraju velikim metaboličkim promjenama. Primjerice, razlika u samo jednom slovu (paru baza u molekuli DNA) naše genetske knjige (DNA sekvence) može biti odgovorna za neizbježan razvoj bolesti kao što su cistična fibroza ili srpasta anemija. (4)

Nažalost, rijetke se interakcije između naših gena, prehrane i bolesti mogu ovako jednostavno otkriti i okarakterizirati. U većini slučajeva smo suočeni s kompleksnim interakcijama između različitih gena i okolišnih čimbenika. U poligenetskim bolestima više je gena uključeno u razvoj bolesti. Na primjer, najmanje 100 neovisnih gena doprinose razvoju dijabetesa tipa 2. (5)

U teoriji, poznavajući sve genetičke mehanizme prisutne u našim tijelima, sa sigurnošću bismo trebali poznavati vlastite prehrambene potrebe i posljedično prilagoditi vlastitu prehranu. U praksi smo daleko od toga, a bez revolucije u statističkim metodama i računalnoj obradi nećemo biti u mogućnosti napraviti iskorak neophodan za razumijevanje složenih interakcija između gena i okoliša.

Trebamo li nutrigenomiku?

Nutrigenomika je trenutno bez dvojbe najprominentniji trend u nutricionizmu.

Usprkos tome, još uvijek je prisutna zbunjenost oko značenja pojmova nutrigenomike, nutritivne genomike i nutrigenetike. Pojednostavljeno, nutritivna genomika je termin koji objedinjuje nutrigenomiku i nutrigenetiku. Dok nutrigenomika istražuje utjecaj hrane ili nutrijenata na naše gene, nutrigenetika objašnjava kako individualne razlike između pojedinaca izazivaju različiti odgovor na hranu ili nutrijente. (6)

Međutim, mišljenja sam kako je razlikovanje ovih termina nepotrebno izvan akademskih krugova – štoviše, može biti zbunjujuće. Stoga, od sada pa nadalje, referirati ću se na nutritivnu genomiku kao na nutrigenomiku.

Pitanje koje si trebamo postaviti je ”Postoji li dodatna vrijednost koju nam nutrigenomika pruža u usporedbi s tradicionalnim savjetima koje dobivamo od nutricionista?”

Kontaktiraj nas

Nutrigenomika već ima svoju kliničku primjenu. Probir urođenih metaboličkih bolesti i prilagodba prehrane s obzirom na njih najbolji su primjer za to. Kod fenilketonurije primjerice, mutacija na PAH genu ometa pojedince u efikasnom metabolizmu aminokiseline fenilalanin. (7) Posljedično, pojedinci s navedenim poremećajem prisiljeni su cijeli život slijediti prehranu s niskim udjelom ove aminokiseline. (8,9)

Daljnji primjeri primjene nutrigenomike uključuju dijagnosticiranje hipolaktazije (10) i celijakije (11) te posljedično, davanje adekvatnijeg prehrambenog savjeta za izbjegavanje laktoze i glutena. Zabilježene su razlike između pojedinaca i kod brzine metaboliziranja kave. S obzirom na razlike u genima, osobe možemo podijeliti na spore i brze metabolizatore kofeina. Konzumacija kofeina je sigurna za brze metabolizatore, dok bi spori metabolizatori trebali ograničiti unos kave na do dvije šalice dnevno. (12) Postoje naravno i brojni drugi primjeri, poput osjetljivosti na sol u okviru hipertenzije (13) i potreba za kolinom. (14) Njihovo nabrajanje ipak nije tema ovog članka.

Nutrigenomika je također i alat za razvoj i implementaciju personalizirane prehrane. Budući da još uvijek ne postoji općeprihvaćena definicija personalizirane prehrane, najsigurniji način njenog opisa jest kao prehrambenog pristupa koji koristi informacije o pojedincu u svrhu razvoja ciljanih savjeta, proizvoda ili usluga. Te informacije mogu biti različite, a uključuju i one genetske. Upravo nutrigenomika omogućava individualizaciju prehrambenog savjeta s obzirom na genetički profil – na taj način čini prehranu personaliziranijom i preciznijom.

Gdje griješimo?

Mnogo toga u području nutrigenomike još uvijek ne znamo.

Do sada smo zabilježili mnogo interakcija između gena i prehrane. Međutim, moramo biti svjesni da u većini tih slučajeva govorimo o korelacijama, a ne o kauzacijama (uzročno-posljedičnoj vezi). Nutrigenomijska istraživanja su sama po sebi složena, a pronalazak kauzacije u području nutricionizma je zahtjevan i dugotrajan proces. Izrazito je izazovno izdvojiti specifične fenotipske komponente bolesti koje su usko povezane s prehranom. Ne iznenađuje stoga činjenica da se većina nutrigenomskih istraživanja provodi u epruveti (in vitro) ili na životinjama (in vivo), onemogućujući pritom translaciju dobivenih zaključaka u kliničku praksu.

Većina informacija koje trenutno posjedujemo u nutrigenomici dolazi iz opservacijskih istraživanja koja povezuju karakteristične genetičke razlike s obrascima prehrane. To je definitivno nedovoljno – nedostaju nam podaci koji bi osigurali prijenos takvih povezanosti u realne kliničke ishode.

Klinički dokazi koji podupiru spomenute statističke korelacije uglavnom su preslabi za uspostavu personalizirane nutritivne intervencije. (15) Istraživači iz najvećeg europskog nutrigenomijskog istraživanja, Food4Me studije, zaključuju kako ”postoje uvjerljivi dokazi da su bolesti koje se dovode u vezu s prehranom pod utjecajem genetskih čimbenika, međutim znanje u ovom području je nedovoljno i tek je nekolicina povezanosti uzročno-posljedično testirana.” (16) Stoga, trebamo biti oprezni sa zaključcima i ne trebamo žuriti s implementacijom dokaza u praksu.

U određenim slučajevima, genetički čimbenici predstavljaju malu ili nikakvu dodanu vrijednost kliničkoj informaciji. Na primjer, intolerancija na laktozu može se dijagnosticirati identifikacijom genetičkih promjena, međutim znatno je praktičnije odrediti je klinički – izbacivanjem proizvoda koji sadrže laktozu iz prehrane i promatranjem odgovora nakon eliminacijskog postupka.

Genetički testovi iz udobnosti doma

Proširenje znanja o zdravstvenoj ulozi genetike uz paralelno povećanje svijesti o važnosti brige za vlastito zdravlje rezultirali su porastom broja tvrtki koje nude genetička testiranja izravno namijenjena krajnjim potrošačima (engl. Direct To Consumer Genetic Testing, DTC-GT). (17) Takve tvrtke tvrde da provedba i analiza njihovih testova može pomoći korisnicima da se hrane zdravije – prehranom skrojenom prema njihovim genima. DTC-GT tvrtke svojim korisnicima obično daju informacije o riziku za monogenetska obilježja/bolesti, poput tolerancije laktoze i kofeina, metabolizma energije i makronutrijenata te regulacije tjelesne mase.

Iako su primjenjivi u kontekstu monogenetskih obilježja, DTC-GT nisu toliko korisni kod poligenetskih obilježja i bolesti. Na primjer, uobičajna varijanta na FTO genu ima najveći doprinos razvoju pretilosti, (18) međutim još uvijek ne znamo kako izraditi prehrambene preporuke s obzirom na to saznanje. (19)

Genetička testiranja su trenutno, najvećim dijelom, dio nereguliranog tržišta na kojem se pojavljuju s mnoštvom neutemeljenih tvrdnji i neadekvatnih tumačenja rezultata i implikacija. (20) Posljednji sveobuhvatni pregledni rad je pokazao da gotovo polovica gena koji su dio genetičkih testova odabranih DTC-GT tvrtki uopće nema znanstveno uporište. (21) Do danas nemamo recentniji rad. Nažalost, vjerujem da situacija danas nije ništa bolja, ako nije i gora.

U velikom broju slučajeva, rezultati genetičkih testova nisu dostupni krajnjem kupcu. Izravno davanje genetičkih informacija korisniku, bez genetičkog savjetovanja, može biti problematično. Nije teško zamisliti psihološke posljedice osobe koja ‘gugla’ moguću povezanost rezultata vlastitog testa s rizikom od različitih bolesti – neopravdana zabrinutost i strah su vrlo izgledna posljedica.

Uzimajući u obzir ograničeno znanje o poligenetskim obilježjima, vrijednost prehrambenih savjeta temeljenih na DTC-GT u najmanju je ruku upitna. Iako provedba nutrigenomskih testova kod kuće može zvučati iznimno atraktivno, još uvijek nismo spremni za to. Trebamo više čvrstih dokaza kako bismo nešto takvo mogli ponuditi kao komercijalnu uslugu.

Motivacija za promjenu

Ljudi obično nisu skloni promjenama u životnom stilu, sve dok ih nešto ne zaboli. Rizik za bol/bolest u daljoj budućnosti nije nešto što pojedince posebno motivira. Međutim, pomoću nutrigenomskim biomarkera, ljudi mogu uočiti promjene koje se događaju prije nego iste postanu fizički očite (izgled, bolest). To ih može više motivirati na poboljšanje vlastite prehrane od klasičnih prehrambenih savjeta. (22,23) Neki znanstvenici tvrde da je najveća vrijednost prehrambenih savjeta temeljenih na genetičkim testovima ta što ih oni više motiviraju na promjenu vlastitih navika – primjerice da se pridržavaju propisane prehrane. (24)

Nutrigenomika – sadašnjost ili budućnost?

Kao i kod svakog noviteta, prašina podignuta oko nutrigenomike je dosegnula nerealna očekivanja, koja još nisu potkrijepljena čvrstim dokazima. (25) Prevladava mišljenje da trenutno ne postoji uvjerljiva dodana vrijednost takvog pristupa u odnosu na ”ne-genetički” pristup te je potrebno uložiti dodatno vrijeme i napor kako bi nutrigenomika u budućnosti ostvarila svoj potencijal. (26) S vremenom bi nam trebala pomoći pri određivanju naših individualnih prehrambenih potreba i posljedične personalizirane prehrane. Prije nego budemo u mogućnosti koristiti nutrigenomiku i personaliziranu prehranu potrebno je prikupiti dodatna znanja, osobito u dijelu poligenetskih obilježja. (6)

Iako postoje osobe koje zagovaraju neposrednu primjenu u praksi – El Sohemy tvrdi da nutrigenomika ”nije zamišljena da bude revolucionarna. Zamišljena je da bude evolucionarna”. (27) – moj je savjet da se klonite nutrigenomskih testova, zasada; nedovoljno je čvrstih dokaza koji ih podupiru. Ali… budite optimistični za budućnost jer bi nutrigenomika zasigurno mogla donijeti mnogo dobroga. Ona je mlado, rastuće i obećavajuće područje. Dajmo joj još malo vremena.

Tvoja prehrana svakako ne treba čekati nutrigenomiku. Kakva je kvaliteta tvoje prehrane saznaj ispod.

Analiziraj svoju prehranu

Literatura

  1. Morris, C. et al. Identification of Differential Responses to an Oral Glucose Tolerance Test in Healthy Adults. PLoS One 8, e72890 (2013).
  2. Miller, J. Z. et al. Blood pressure response to dietary sodium restriction in healthy normotensive children. Am. J. Clin. Nutr. 47, 113–119 (1988).
  3. Auton, A. et al. A global reference for human genetic variation. Nature 526, 68–74 (2015).
  4. Kerem, B. et al. Identification of the cystic fibrosis gene: genetic analysis. Science 245, 1073–80 (1989).
  5. Nikpay, M. et al. A comprehensive 1000 Genomes-based genome-wide association meta-analysis of coronary artery disease. Nat. Genet. 47, 1121–1130 (2015).
  6. Guasch-Ferré, M., Dashti, H. S. & Merino, J. Nutritional genomics and direct-to-consumer genetic testing: An overview. Adv. Nutr. 9, 128–135 (2018).
  7. Single nucleotide polymorphism / SNP. Available at: https://www.nature.com/scitable/definition/single-nucleotide-polymorphism-snp-295. (Accessed: 19th December 2018).
  8. Regier, D. S. & Greene, C. L. Phenylalanine Hydroxylase Deficiency. GeneReviews (1993).
  9. Berry, G. T. Galactosemia: When is it a newborn screening emergency? Molecular Genetics and Metabolism 106, 7–11 (2012).
  10. Rasinperä, H. et al. A genetic test which can be used to diagnose adult-type hypolactasia in children. Gut 53, 1571–1576 (2004).
  11. Ludvigsson, J. F. et al. Diagnosis and management of adult coeliac disease: Guidelines from the British society of gastroenterology. Gut 63, 1210–1228 (2014).
  12. Cornelis, M. C., El-Sohemy, A., Kabagambe, E. K. & Campos, H. Coffee, CYP1A2 genotype, and risk of myocardial infarction. J. Am. Med. Assoc. 295, 1135–1141 (2006).
  13. Poch, E. et al. Molecular basis of salt sensitivity in human hypertension: Evaluation of renin-angiotensin-aldosterone system gene polymorphisms. in Hypertension 38, 1204–1209 (2001).
  14. da Costa, K.-A. Common genetic polymorphisms affect the human requirement for the nutrient choline. FASEB J. 20, 1336–1344 (2006).
  15. Ahmadi, K. R. & Andrew, T. Opportunism: A panacea for implementation of whole-genome sequencing studies in nutrigenomics research? Genes and Nutrition 9, 387 (2014).
  16. Görman, U., Mathers, J. C., Grimaldi, K. A., Ahlgren, J. & Nordström, K. Do we know enough? A scientific and ethical analysis of the basis for genetic-based personalized nutrition. Genes and Nutrition 8, 373–381 (2013).
  17. Leyens, L., Reumann, M., Malats, N. & Brand, A. Use of big data for drug development and for public and personal health and care. Genet. Epidemiol. 41, 51–60 (2017).
  18. Frayling, T. M. et al. A common variant in the FTO gene is associated with body mass index and predisposes to childhood and adult obesity. Science (80-. ). 316, 889–894 (2007).
  19. Loos, R. J. F. & Yeo, G. S. H. The bigger picture of FTO – The first GWAS-identified obesity gene. Nature Reviews Endocrinology 10, 51–61 (2014).
  20. Görman, U., Mathers, J. C., Grimaldi, K. A., Ahlgren, J. & Nordström, K. Do we know enough? A scientific and ethical analysis of the basis for genetic-based personalized nutrition. Genes and Nutrition 8, 373–381 (2013).
  21. Janssens, A. C. J. W. et al. A Critical Appraisal of the Scientific Basis of Commercial Genomic Profiles Used to Assess Health Risks and Personalize Health Interventions. Am. J. Hum. Genet. 82, 593–599 (2008).
  22. Nielsen, D. E. & El-Sohemy, A. Disclosure of genetic information and change in dietary intake: A randomized controlled trial. PLoS One 9, e112665 (2014).
  23. Woolf, S. H. & Purnell, J. Q. The good life: Working together to promote opportunity and improve population health and well-being. JAMA – Journal of the American Medical Association 315, 1706–1708 (2016).
  24. Celis-Morales, C. et al. Effect of personalized nutrition on health-related behaviour change: evidence from the Food4Me European randomized controlled trial. Int. J. Epidemiol. 46, 578–588 (2017).
  25. Stenne, R., Hurlimann, T. & Godard, B. Are Research Papers Reporting Results from Nutrigenetics Clinical Research a Potential Source of Biohype? Account. Res. 19, 285–307 (2012).
  26. Ordovas, J. M., Ferguson, L. R., Tai, E. S. & Mathers, J. C. Personalised nutrition and health. BMJ 361, bmj.k2173 (2018).
  27. Pray, L. Nutrigenomics and the Future of Nutrition. (2018). doi:10.17226/25147.