Genes, alimentación y salud
febrero 8, 2013
Junto a los avances científico-tecnológicos de la "medicina genómica", en la que tan decisivo fue la consolidación a fines de la década de los ’80 del Proyecto Genoma Humano, y el desciframiento del código genético, se están produciendo cambios significativos en la morbilidad y mortalidad de ciertas enfermedades. Mientras que la disminución de enfermedades tradicionales como la fiebre reumática, la fiebre de Malta, o la úlcera grastroduodenal se hace evidente, están adquiriendo gran importancia enfermedades más complejas y difíciles de tratar. En este grupo se incluyen la arteriosclerosis y sus manifestaciones como el ictus y los procesos cardiovasculares, el cáncer, las enfermedades neurodegenerativas, ciertos procesos psiquiátricos, la diabetes tipo II, los procesos autoinmunes, la obesidad, etc… y en su desarrollo, por lo que ya sabemos, no sólo interviene una predisposición genética, sino también están implicados factores de riesgo ambientales que tienen que ver más con estilos de vida personales. Los hábitos alimenticios son el factor de riesgo ambiental con el que interaccionamos a lo largo de toda nuestra vida, por lo que un nuevo campo de la ciencia, la genómica nutricional ofrece una explicación molecular al modo en que los compuestos químicos ingeridos por la dieta, alteran la estructura genética y con ello el estado de salud.
Los genes no se encuentran en el vacío y por tanto no son libres para expresarse. Son pequeñas entidades del genoma cuya expresión queda determinada, en tiempo, forma e intensidad, por señales a larga distancia que recibe la célula en que vive. La célula recibe señales a varios niveles, desde la propia interacción de genes hasta la influencia del medio ambiente celular, el medio ambiente extracelular, y en el caso de organismos multicelulares, del medio ambiente fuera del organismo. En tanto, la respuesta a dichas señales en forma de proteínas, no es de un solo gen, sino de muchos genes que simultáneamente son encendidos o apagados bajo la influencia de lo que le sucede al resto del genoma.
Este aspecto relacionado a los cambios reversibles de ADN que hace que unos genes se expresen o no dependiendo de condiciones exteriores es el campo de la epigenética.
El fenotipo de cualquier gen está sometido a la influencia del medio en el que se expresa, con el que interactúa para constituir una unidad funcional gen-entorno que puede se saludable o patológica. Es por ello que nuestro genoma es solamente el inductor de tendencias, pero lo que finalmente confiere órdenes determinantes es el complejo gen-entorno.
Otro aspecto relevante es que los genes no son absolutamente específicos de cada especie lo que significa que desde un punto de vista evolutivo, son genes que expresan funciones celulares elementales para el desarrollo de un organismo y por ello queda marcada su conservación a través de la evolución.
También es de señalar la importancia de la mayor versatilidad en el genoma humano de determinados genes, que participando en funciones diferentes, explica la complejidad de nuestras proteínas. Un nucleótido en cada mil nucleótidos es lo que diferencia los genomas de dos personas, y que hace único a cada individuo. Estas diferencias constituyen los polimorfismos de un solo nucleótido (SNPs), y son marcadores o variantes que permitir descubrir la base genética de enfermedades, y con ello la respuesta de cada persona a los diversos factores ambientales.
A pesar de la importancia de todos los factores de riesgo ambiental, aquel que determina los hábitos alimenticios es quizá sobre el que tenemos mayor control y con el que estamos en contacto a lo largo de toda nuestra vida.
Genes, alimentación y salud
Se ha demostrado por estudios epidemiológicos la fuerte influencia que determinados ingredientes de la dieta puede tener en la aparición y severidad de ciertas enfermedades monogénicas, en las que una vez identificada la variante del gen responsable, se puede determinar el riesgo a padecer la enfermedad, y establecer las bases para una dieta con efectos beneficiosos para el individuo. Sin embargo, la mayoría de las enfermedades son poligénicas, producto de múltiples interacciones entre genes y factores ambientales. En este caso, la identificación de dichos genes es complicada ya que por sí mismos no influyen en los factores de riesgo. Por otra parte, la intensidad de sus efectos está modificada por diferentes genes no relacionados, así como por los factores ambientales.
Es muy raro que la mutación de varios genes de lugar a un conjunto idéntico de características o síntomas en una enfermedad y el problema se complica más cuando los genes mutados son numerosos y ninguno de ellos tiene un papel predominante. Esto ocurre en la diabetes mellitus tipo I, en la que están implicados al menos diez genes además del gen de la insulina, y ninguno de ellos parece tener papel predominante. De la misma manera en algunos tipos de cáncer aparecen pequeños defectos genéticos comunes en la población, que ninguno de ellos es, ni necesario ni suficiente para producir la enfermedad.
La expresión de estos defectos genéticos queda modificada por muchos acontecimientos y procesos moleculares provocados por la interacción con el mundo exterior como es el caso del cáncer de colon y la ingesta de carne en la dieta. En enfermedades como la esquizofrenia, la enfermedad bipolar o la enfermedad de Alzheimer, se han identificado múltiples locus genéticos que confieren la vulnerabilidad a padecerla, lo que sugiere que la enfermedad además esté causada tanto por la interacción de muchos componentes genéticamente diferentes como por una contribución ambiental.
Se ha demostrado que la hipertensión relacionada con la ingesta de sal, se desarrolla más fácilmente en individuos con una determinada estructura del gen que codifica la proteína angiotensinogeno (AGTN). Aspectos genéticos relacionados con el envejecimiento son los telómeros y la telomerasa. Las células somáticas normales que mediante técnicas de biotecnología expresan telomerasa rompen la barrera de la senescencia. A partir de estos resultados, con células rejuvenecidas se está tratando la ulceración crónica de la piel; la degeneración macular de la retina; y transplantes de médula ósea. En relación con el envejecimiento, mencionar que en la mayoría de las manifestaciones de cáncer, el oncogen expresa telomerasa, lo que significa que sería importante y decisivo la ingesta de una dieta cuyos ingredientes, o al menos alguno de ellos inhiba la acción de dicha proteína para envejecer y acortar el tiempo de vida de las células dañadas.
Existen asociaciones entre muchas enfermedades y el sistema HLA (Antígenos Leucocitarios Humanos) dando lugar a enfermedades autoinmunes que afectan a varios órganos como el páncreas en el caso de la diabetes juvenil, el sistema nervioso en la esclerosis múltiple o bien en las articulaciones en el caso de la artritis reumatoide, acentuándose en determinados tipos de dietas.
Hasta hace poco las recomendaciones en alimentación consistían en la prevención colectiva, y a pesar de los beneficios generales que rendía, no se ha frenado la manifestación de ciertas enfermedades, por el contrario se están incrementando en su incidencia y complicando en su desarrollo. Ahora, la medicina genómica a través de la identificación de genes candidatos, permite determinar la susceptibilidad o la resistencia a determinadas enfermedades y relacionar dichos genes con variaciones ambientales, lo que ofrece un puente directo al desarrollo de una nutrición preventiva de tipo personal e individualizado evitando o por lo menos minimizando el riesgo de enfermedades complejas.
En el futuro, casi con toda seguridad la dieta de cada individuo tendrá una coherencia con su genética e irá dirigida a favorecer la expresión de sus genes saludables y a inhibir y silenciar sus genes susceptibles de expresar patologías.
Queda ahora por determinar cuáles de los numerosos y variados ingredientes que constituyen los alimentos ejercen acciones beneficiosas en determinadas estructuras genómicas para potenciar su actividad y profundizar en sus mecanismos de actuación. La gran variedad de biomoléculas: proteínas, lípidos, azúcares, etc. garantiza una amplia diversidad de funciones: antioxidante, antiviral, antiherpética, hipoglicemiante, etc.. por asociación con el ADN con el que inevitablemente interacciona, directa o indirectamente, y predisponer con ello, o protegernos frente a las enfermedades.
El conocimiento de nuestra individualidad, por tanto alterará muchos aspectos de la dieta. De ahí que al igual que la biología molecular está dando un impulso al entendimiento del genoma, proteoma, y metabolóma, la genómica nutricional, sobre las bases de los resultados de dichas disciplinas, ha comenzando a dar una explicación molecular a la manera en que los productos bioquímicos ingeridos por la dieta pueden alterar el estado de salud provocando cambios en la estructura genética.
La genómica nutricional da lugar a dietas personalizadas basadas en las preferencias alimenticias de nuestros genes y sus interacciones dinámicas que permite, conociendo el genoma, prevenir la aparición de una enfermedad así como, en caso de aparición mitigarla y curarla.
Con esta forma de alimentarnos estaremos favoreciendo nuestra estructura genética, que en respuesta potenciará nuestro estado de salud expresando lo mejor de nuestro genoma sin contradecir nuestra única y exclusiva naturaleza resultado de un genoma único, y un conjunto único también de experiencias.
