UNIVERSIDAD VERACRUZANA

FACULTAD DE BIOANÁLISIS

QUÍMICA CLÍNICA

GENÉTICA

NUTRIGENÓMICA

HÉCTOR RAMÍREZ HERNÁNDEZ

Alumno

ANA ROSA CASTILLO

Catedrático

INTRODUCCIÓN

“Los seres humanos han evolucionado como omnívoros cazadores-recolectores durante los últimos 250,000 años. La dieta de los primeros humanos modernos varía significativamente dependiendo de la ubicación y el clima. La dieta en los trópicos tiende a estar basada más en los alimentos vegetales, mientras que en las latitudes altas tienden más hacia los productos de origen animal. Análisis de restos postcraneales y craneales de seres humanos y animales del Neolítico, junto con los estudios detallados de la modificación de los huesos, han demostrado que el canibalismo es también frecuente entre los seres humanos prehistóricos. La importancia de la pureza de los alimentos fue reconocida cuando su almacenamiento a granel llevó a la infestación y los riesgos de contaminación. Con el paso del tiempo el consumo de alimentos ha llevado a avances tales como la preparación de los mismos y la conservación mediante diversos métodos. “Nutrición (también llamado alimento) es la disposición, a las células, de los materiales necesarios (en forma de comida) para sustentar la vida. Muchos problemas de salud comunes pueden prevenirse o atenuarse con una dieta saludable. “Los estudios del estado nutricional deben tener en cuenta el estado del cuerpo antes y después de los experimentos, así como la composición química de la dieta en su conjunto y de todo el material excretado y eliminado del cuerpo.

La comparación de los alimentos a los residuos puede ayudar a determinar los elementos y compuestos específicos absorbidos y metabolizados en el cuerpo. Los efectos de los nutrientes sólo pueden ser perceptibles durante un período prolongado, durante el cual todos los alimentos y los residuos deben ser analizados. El número de variables involucradas en tales experimentos es alto, haciendo que los estudios de nutrición lleven mucho tiempo y sean costosos, lo que explica por qué la ciencia de la nutrición humana sigue evolucionando. “La ciencia nutricional investiga las respuestas físicas y metabólicas del cuerpo ante la dieta. Con los avances en los campos de la biología molecular, la bioquímica y la genética, el estudio de la nutrición se encuentra cada vez más preocupado por el metabolismo y las rutas metabólicas: las secuencias de pasos bioquímicos a través de los cuales las sustancias en

los seres vivos cambian de una forma a otra. “En la década de 1930, bioquímicos y fisiólogos formaron un grupo científico dedicado a la identificación y comprensión de las necesidades de nutrientes. Durante los siguientes 60 años, los investigadores comenzaron a darse cuenta de que existía una diversidad en la necesidad de nutrientes entre especímenes de la misma edad, sexo y raza, y que probablemente se debiera a las variaciones en el historial genético de cada uno de los animales. Hoy en día el mejoramiento de la diversidad genética ha entrado a una nueva era. Hay técnicas disponibles para analizar el genoma y burlar los mensajes genéticos que determinan la tolerancia y la necesidad de nutrientes. Nos hemos percatado mediante los avances en el campo de investigación que la ingesta óptima de nutrientes está determinada por mensajes genéticos sumamente específicos. Este descubrimiento ha significado que un enfoque completamente nuevo a la comprensión de la nutrición es necesario. La genómica funcional y proteómica han dado a los nutricionistas una nueva forma de examinar la respuesta del organismo ante los nutrientes, especialmente con respecto a las enfermedades relacionadas con la nutrición. Obesidad, diabetes, alcoholismo, y anemia son sólo algunas de las enfermedades que tienen componente de nutrición y genética. “Durante todo el siglo XX, la ciencia nutricional se ha centrado en la búsqueda de las vitaminas y los minerales, la definición de su uso y en prevenir la deficiencia de las enfermedades que causa. Dado que los problemas de salud en la nutrición relacionados con el mundo desarrollado han pasado a la sobrealimentación, la obesidad y la diabetes tipo II, el enfoque de la medicina moderna y la ciencia nutricional ha tenido que modificarse en consecuencia. Con el fin de abordar el aumento de la incidencia de estas enfermedades relacionadas con la alimentación, el papel de la dieta y la nutrición ha sido y sigue siendo ampliamente estudiado. Para prevenir el desarrollo de la enfermedad, la investigación nutricional está investigando cómo la alimentación puede optimizar el mantenimiento homeostático celular, en tejidos, en órganos y todo el cuerpo. Esto requiere la comprensión de cómo actúan los nutrientes en el nivel molecular.

Esto implica una gran cantidad de interacciones relacionadas con los nutrientes en el gen, las proteínas y los niveles metabólicos. Como resultado, la investigación de la nutrición se ha desplazado de la epidemiología y la fisiología a la biología molecular y genética y la nutrigenómica nació. De tal manera que la nutrigenómica se define hoy por hoy como el estudio de las relaciones moleculares entre la nutrición y la respuesta de los genes, con el objetivo de extrapolar cómo tales cambios tan sutiles pueden afectar la salud humana.

ANTECEDENTES DE LA NUTRIGENÓMICA

El Genoma humano

El genoma humano surgió como un esfuerzo internacional con el objetivo de identificar y conocer los genes que configuran nuestro patrimonio genético, constituyentes de la unidad física, funcional y fundamental de la herencia. El estudio de la secuencia del genoma humano ha acarreado secuelas que tienen efectos en diferentes ámbitos, por lo tanto se manifiesta en temas de la vida cotidiana. En este sentido, todas las disciplinas derivadas de la biología, como el caso de la nutriología, se ven directamente influenciadas por estos avances, teniendo como consecuencia nuevos enfoques en sus campos de estudio, permitiendo así el entendimiento de áreas que hace poco no se conocían. La biología molecular y sus técnicas auxiliares podrían contribuir a dar solución a algunos de los problemas más importantes de nutriología que aquejan a la salud pública. Entre las contribuciones más destacadas se encuentran: Determinar la influencia de componentes de la dieta en la expresión de genes específicos, ya que es bien sabido que diferentes nutrimentos son capaces de tener interacción con el DNA, teniendo como consecuencia la expresión de proteínas que favorezcan al buen desempeño del organismo. Definir el papel de la variación genética de los individuos en la respuesta de la dieta, debido a que diferentes individuos expuestos a la misma dieta muestran respuestas completamente diferentes en cuanto a su metabolismo, y estas respuestas son la base molecular para la determinar la susceptibilidad a algunas enfermedades. De igual forma, sería de gran ayuda para la identificación de genes responsables de enfermedades genéticas, identificación de polimorfismos y la identificación de nuevos objetivos terapéuticos.

NUTRIGENÓMICA

La genómica nutricional corresponde a una nueva rama de las ciencias que estudia el efecto de la nutrición a nivel molecular y genético, tomando en cuenta la variación genética que afecta la interacción entre dieta, salud y enfermedad, es decir, es el estudio de la interacción entre nuestro maquillaje genético y las comidas que consumimos y los resultados de salud que pueden ocurrir con está interacción. La teoría que respalda la Nutrigenómica no se limita a modelos o a una serie de definiciones poco desarrolladas, por ello es posible que anuncien que la nutrigenómica es parte fundamental de la revolución genómica. La interacción nutri-gen difiere según el ciclo de vida del organismo y puede influir en el mantenimiento de la salud y prevenir enfermedades. Por ello, la relación nutri-gen será de gran ayuda en la prevención de las grandes epidemias del siglo XXI; como son la obesidad, síndrome metabólico y diabetes tipo II. Así la genómica cumplirá como factor social de vital importancia, pues gracias a las nuevas técnicas empleadas en esta ciencia, se podrá obtener un beneficio en materia de salud pública.

La nutrigenómica es la ciencia que estudia la expresión de los genes en relación con la nutrición y el desarrollo de enfermedades asociadas a dicha expresión. La nutrigenómica ofrece una mejora en la dieta personal (dieta personalizada) que evitaría o retrasaría la aparición de enfermedades asociadas a la interrelación entre genes y nutrición. Uno de los fundadores de la nutrigenómica y gran especialista es el español José María Ordovás.

La ciencia de la Nutrición incorpora, en el siglo XXI, el conocimiento del metabolismo, de las interacciones genes-nutrientes y de los alimentos, con

la finalidad de mejorar la alimentación y la salud y ofrecer, cada vez más, una Nutrición Personalizada.

La Nutrición moderna podemos entenderla como una Nutrición en la que uno de sus pilares fundamentales es el desarrollo de la Nutrigenómica. De hecho, una mejora en la alimentación, y en consecuencia de la salud, pasa ineludiblemente por la demanda de nuevos especialistas en Nutrición capaces no sólo de entender la Nutrición desde un punto de vista clásico, sino capaces también de aplicar e incorporar las nuevas tecnologías de la era post-Genómica (como la genómica funcional, la epigenómica, la transcriptómica, la proteómica y la metabolómica), de conocer los conceptos de Biología sistémica, de aplicar estos conocimientos que nos aportan las nuevas tecnologías ómicas a casos concretos, de ser capaces de conocer con más profundidad las interacciones Genes-Nutrientes, de tener un buen conocimiento sobre los Alimentos Funcionales y su industria, de estar bien entrenados también dentro del campo de la Seguridad Alimentaria y conocer las leyes que regulan este campo, y de poder llegar en un futuro, integrando todo esto, no simplemente a dar consejos generales a la población sobre una vida y una alimentación saludables, sino de establecer realmente lo que se conoce como Nutrición Personalizada, que considera tanto las propiedades saludables de los componentes de los alimentos como el background genético de cada persona con el fin de mejorar su calidad de vida.

Una forma sencilla de entender el concepto de Nutrigenómica y Nutrición Personalizada, simplificando mucho, puede ser imaginándonos una hipotética situación para un futuro, tal vez no muy lejano, en que podríamos ir a un centro especializado en que nos realizarían una serie de pruebas a partir de una muestra de sangre utilizando tecnologías ómicas, a continuación se establecería nuestro perfil nutrigenómico, que se ligaría con toda una lista de recomendaciones nutricionales personalizadas, de forma que podríamos ir al supermercado a elegir aquellos alimentos más apropiados para nuestro genotipo y fenotipo concretos con la finalidad de mejorar nuestro estado de salud y bienestar y prevenir enfermedades.

BENEFICIOS DE LA NUTRIGENÓMICA

Las interacciones entre genes y sus productos funcionales con los nutrientes parecen muy importantes en el desarrollo de la obesidad y en otras patologías multifactoriales, incluidas las de mayor prevalencia: enfermedades cardiovasculares, diabetes o cáncer. La posibilidad de una intervención nutricional en periodos críticos del desarrollo en la capacidad de modificar la susceptibilidad genética a ciertas enfermedades a través de la alimentación es el gran reto de la nutrigenómica, más allá del diseño de dietas o alimentos “personalizados”. La nutrí genética desarrolla el conocimiento científico que explica el impacto de las variaciones genéticas individuales en los requerimientos óptimos de un determinado nutriente para un determinado sujeto. La nutrigenómica es una ciencia aplicada por los paradigmas de la farmacología nutricional en la relación con los polimorfismos y la experiencia clínica. Las nuevas tecnologías ómicas, como la genómica (genes y variantes), transcriptómica (diferentes conjuntos completos de moléculas de ARNm), proteómica (total de moléculas proteicas, presentes en una célula, tejido u órgano). El ADN es la base molecular de la herencia llamada ácido desoxirribonucleico, el cual controla la expresión genética y el metabolismo; los genes se definen como la unidad constituida por moléculas de ADN. Los polimorfismos son lugares del ADN donde frecuentemente difieren las secuencias en distintos individuos.

Las interacciones directas entre genes y nutrientes son conocidas desde hace tiempo, en las cuales un nutriente se comporta básicamente como un

factor de transcripción que modifica de forma aguda la expresión génica. La interacción nutrí-gen difiere según el ciclo de vida del organismo y puede influir en el mantenimiento de la salud y prevenir enfermedades como el Cáncer. El estado nutricional es un fenotipo, resultado de la interacción entre la información genética de cada persona y su medio físico, biológico, emocional y social. La posibilidad de determinar el perfil genético de un individuo (variaciones genéticas y modificaciones epigenéticas) y de detectar miles de metabolitos endógenos y exógenos en una muestra biológica y conseguir la integración de estos datos en una compleja red de interacciones metabólicas constituye un desafió sin precedentes en la nutrición humana. Las enfermedades genéticas pueden deberse a enfermedades cromosómicas, monogenéticas, multifactoriales y mitocondriales; dado que los componentes de la dieta son regularmente ingeridos y participan directa e indirectamente en la regulación de la expresión genética, un grupo de genes regulados por la dieta pueden estar involucrados en el inicio, progresión y severidad de la enfermedad. Sin embargo, las interacciones del genotipo con la dieta contribuyen a la incidencia y severidad de la obesidad, arterioesclerosis, muchos tipos de canceres, asma y otras enfermedades crónicas.

CONCLUSIÓN

La nutrigenómica es una gran esperanza para el futuro. Pero, hoy por hoy, aún no hay resultados fiables, por lo que conviene tener cuidado con lo que prometen (y cobran) ciertas empresas. Se explica que hoy en día no se sabe cómo va a reaccionar una persona ante una dieta determinada, en función de su dotación genética. Se ha comprobado que si se somete a un grupo de personas a una dieta para adelgazar, un tercio de ellas será híper-respondedor, es decir, responderá a la dieta con una disminución de peso mayor de la esperada; otro tercio responderá en la cuantía prevista y el último tercio será hipo-respondedor y perderá menos peso del esperado aunque haya seguido la dieta con la misma fidelidad que el resto.

La nutrigenómica conseguirá diseñar una dieta a la medida de cada persona (o de cada grupo de ellas), en función de su dotación genética, para lograr que todos sean hiper-respondedores. Pero al hablar de dieta, no se refiere a someterse durante una temporada a una gran restricción calórica, sino a cambiar de forma permanente las costumbres de alimentación, tomando sólo aquellos alimentos que nos den mejor resultado para mantener el peso y mejorar la salud. Se espera que se pueda empezar a aplicar de manera vanguardista en los grupos de alto riesgo (unas 100.000 personas), y que pueda extenderse a gran parte de la población, de forma que en la próxima década cualquier persona pueda tener un estudio genético por unos $8000

que permita a su médico diseñarle una alimentación, e incluso una medicación, "a la medida".

De lo anterior se deduce que, hoy por hoy, la técnica no está disponible, a pesar de lo que puedan afirmar determinadas empresas que ofrecen, por $10,000 un estudio genético a partir de una muestra de saliva en base al cual se diseña una dieta personalizada para adelgazar. Ya se están haciendo ensayos genéticos, pero poco fiables en cuanto a sus resultados, ya que se realizan de forma experimental. Habrá que esperar al menos cinco años y no dejarse engañar por promesas infundadas.

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