Tillämpad Nutrigenomics

1402
Michael Shaw
Tillämpad Nutrigenomics

Nutrigenomics: Studien av hur gener och näringsämnen
påverka varandra.

Fram till nyligen visste jag att detta vetenskapliga område var ett spännande
område som en gång skulle förändra framtiden för näring, medicin,
och mer.

Men i mina ögon var allt detta galna gen-näringsämne fortfarande
insvept i mysterium. Det var det som futurister antog
om snarare än sakerna läkare, nutritionister och hälsa
experter kan använda varje dag.

För sex månader sedan hade jag turen att sitta i en liten grupp
föreläsning ledd av en av världens främsta forskare i nutrigenomics,
Dr. Ahmed El-Sohemy. När jag hörde Dr. El-Sohemy talar, insåg jag
att jag hade fel. Med slutförandet av det mänskliga genomprojektet
och den senaste näringsvetenskapen är det tydligt att näringsämnen
är inte längre medicins framtid. Det är här i dag. Och
det tillämpas av spetskliniska hälsoexperter varje dag.

När jag satt i publiken sköt mina nervceller som en fjärde
juli ljusshow. Det flög så mycket information att min
pennan kunde inte röra sig tillräckligt snabbt för att hålla jämna steg. Jag visste att jag måste sätta mig
att välja Dr El-Sohemys hjärna. Här är vad som kom ut ur vårt senaste
konversation.

T Nation: Dr. El-Sohemy, tack för att du gick med på att göra detta
intervju. Det uppskattas mycket och jag vet att alla som läser kommer
bli fascinerad av ditt arbete.

För några månader tillbaka presenterade du några mycket intressanta uppgifter
titta på hur genomisk information kan påverka vår förståelse för
närings- och näringsvetenskap. Med andra ord, du pratade om
hur våra gener kan bestämma våra svar på maten vi äter,
kosttillskott vi tar och mer.

För de läsare som inte känner till detta forskningsområde, kan du
kortfattat beskriva fältet nutrigenomics?

Nutrigenomics, ibland kallas
näringsgenomik, undersöker hur maten vi äter interagerar
med våra gener för att påverka vår hälsa. Frågorna ställer vi vanligtvis
är, ”Hur mycket av varje näringsämne ska en viss person
konsumera?”Och,” Vilka är de biologiska effekterna av ett specifikt
tillägg?”

Det finns i princip två tillvägagångssätt som vi använder för att undersöka
sådana frågor.

Först tittar vi på hur vanliga variationer finns i hela
mänskligt genom förklarar individuella skillnader som svar på kost
intag. Till exempel förklarar detta forskningsområde varför vissa människor
kan äta en fettrik kost och har inga problem med kolesterolet
medan andra upplever det motsatta
svar.

Frukost av mästare för vissa, hjärtinfarkt speciell för
andra.

Denna forskningslinje, ibland kallad näringsämnen, gör det möjligt för oss att förstå varför vissa individer
svara annorlunda än andra på exakt samma
näringsämnen.

Det andra tillvägagångssättet som nutrigenomics forskare använder är att
undersöka hur näringsämnen och bioaktiva komponenter i livsmedel tänds
eller utanför vissa gener - dessa gener påverkar viktiga metaboliska ämnen
och fysiologiska processer i kroppen.

Till exempel har forskare identifierat föreningar som finns i
broccoli som slår på en specifik gen som hjälper kroppen
avgifta några av de skadliga kemikalier vi ibland utsätts för
till.

Naturligtvis hjälper den här forskningen oss att förstå
mekanismer bakom hur mat, och specifika föreningar i livsmedel, kan
påverkar vår hälsa.

T Nation: Det här är riktigt coola saker, särskilt eftersom människor har gjort det
förkunnade länge att när det gäller näring, ”måste du hitta
vad som fungerar för dig.”Ofta betyder detta massor av försök och
fel.

I grund och botten hjälper fältet nutrigenomics att förklara Varför du måste hitta vad som fungerar för dig, liksom att hjälpa till
bestämma Vadkommer att fungera för din genetiska typ.

Innan jag går djupare in i din forskning är jag nyfiken. Hur gör det?
någon som du blir involverad i området näringslära? Vad är
din bakgrund?

Jag blev först intresserad av detta område ungefär 10
år sedan, vilket är innan termen "nutrigenomics" faktiskt var
myntade. Vid den tiden arbetade jag med min doktorsexamen i näringsämnen
vetenskap och undersökte effekterna av kolesterol på cancer
med gnagarmodeller.

Ett av mina experiment gav totalt oväntade resultat. Faktiskt,
de var helt motsatta av de som publicerades av andra
forskare. Det visade sig dock att råttstammen som jag
används metaboliserar kolesterol helt annorlunda än andra stammar
som användes i tidigare experiment.

Studiens design var praktiskt taget identisk med tidigare, men
den enda verkliga skillnaden var djurens genetiska bakgrund.
Jag insåg vikten av att överväga genetik när jag studerade
näring och det föll mig att genetiska skillnader mellan
människor kunde också förklara varför vissa människor svarar annorlunda än
andra.

Så jag bestämde mig för att ta några genetikurser och genomföra en major
inom molekylärbiologi. Efter avslutad doktorsexamen vid University of
Toronto, jag åkte till Harvard för ett stipendium för att bedriva denna typ av
forskning på människor.

T Nation: Som sådan är du definitivt en pionjär inom området. Och
det är fantastiskt att vi har killar som du med omfattande bio och
genetiska bakgrunder som tittar på några mycket viktiga näringsämnen
frågor.

Hur kan våra gener påverka våra personliga svar på
livsmedel vi äter och de droger vi tar?

Till att börja med har vi vetat länge
att individer svarar olika på vissa droger. Faktiskt,
mycket av banbrytande arbete i farmakogenetik gjordes
decennier sedan vid University of Toronto.

Men begreppet personlig medicin går så långt tillbaka som
480 f.Kr. när Hippokrates, fadern till modern medicin, noterade det
”Positiv hälsa kräver kunskap om människans primära konstitution
och av olika livsmedels krafter, både de som är naturliga för dem och
de som härrör från mänsklig skicklighet.”

Ordet ”konstitution” är en tydlig hänvisning till vår genetiska
och "livsmedel som härrör från mänsklig skicklighet" kan ses som
de kosttillskott och funktionella livsmedel som vi nu har
tillgängligt.

Precis som med droger, när det gäller näringsämnen vi tar in
genom våra dieter eller kosttillskott vi tar kan våra gener orsaka
oss att svara annorlunda än våra grannar.

Här är ett exempel: Vissa gener kan påverka frekvensen av
absorption, distribution, metabolism eller utsöndring av nästan
allt vi konsumerar. Och dessa skillnader kan leda till extrema
variation i hur vi svarar.

Genen som jag nämnde tidigare, som kan aktiveras av
föreningar som finns i broccoli, saknas faktiskt i cirka 20% av
befolkningen. Så vissa människor kommer inte att dra nytta av avgiften
egenskaper hos broccoli, även om de troligen fortfarande drar nytta av
dess antioxidativa effekter.

Att förstå grunden för denna variation kan verkligen hjälpa
vi gör några saker. Först kan det hjälpa till att förklara några av de
inkonsekvenser bland tidigare studier som har kopplat näringsämnen,
kosttillskott och andra bioaktiva medel för ett antal hälsoutfall.
För det andra kan det hjälpa oss att förstå hur man äter eller vilka kosttillskott
att använda baserat på vår genetiska profil.

T Nation: Jag har faktiskt läst det baserat på genetiska skillnader,
det fysiologiska svaret på ett visst läkemedel eller tillskott kan vara
70 gånger annorlunda vid samma dos mellan två individer. Medan
detta verkar chockerande, det står förnuftigt.

Till exempel svarar vissa människor på kreatintillskott
med stora prestandaförbättringar och ökningar av mager massa
medan andra inte har något svar. Från detta är det troligt att en eller
mer av stegen - absorption, distribution, metabolism eller
utsöndring - påverkas av deras olika genotyper, vilket leder till en
stor skillnad i svar.

Jag vet att du tittar på just det här med avseende på
koffeinintag. Vad visar ditt labb?

Förra året publicerade vi en studie i Tidning
från American Medical Association
för att visa det i vissa
individer, minskade koffeinintaget kaffe risken för hjärta
attacker. Men hos andra individer samma dos koffein
kaffe ökat risken för hjärtinfarkt.

T Nation: Låt mig gissa. Det hade att göra med
gener.

Det är rätt. Individer som hade vad vi kallar a
'långsam' version av genen CYP1A2 (en gen som bryter ner koffein
i levern) har en ökad risk för hjärtinfarkt när
ökad konsumtion av koffeinfritt kaffe.

De som har den "snabba" versionen av CYP1A2 har dock en lägre risk för hjärtinfarkt med måttligt intag av
koffeinfritt kaffe (1-3 koppar per dag).

T Nation: Hur förstår människor det här
dikotomi?

Dessa resultat tyder på att koffeinfritt kaffe
ökar bara hjärtsjukdomar hos dem som har begränsad kapacitet
att bryta ner koffein.

Anledningen till att de med den "snabba" versionen av genen kan
fördelen är att de kan bryta ner koffein mycket snabbt,
bli av med koffein och samtidigt bevara det "friska"
antioxidanter i kaffet. Det är dessa antioxidanter, inte
koffein, som kan erbjuda skydd för hjärtat.

Så i slutändan är koffein i sig förmodligen inte bra för någon
när det gäller hjärtsjukdomar. Men om du snabbt kan bli av med det
för att du är en "snabb" metaboliserare av koffein, så kanske du
dra nytta av de andra föreningarna i antingen kaffe eller te, båda
som är ganska bra källor till antioxidanter.

Förresten, det är inte en "snabb" metaboliserare för koffein
nödvändigtvis göra dig en "snabb" metaboliserare av alla andra dieter
faktor. Enzymerna som kodas av varje gen är ganska specifika för
föreningar de metaboliserar.

T Nation: Tyvärr för mig vet jag inte min CYP1A2-genotyp,
men jag älskar ibland en kopp espresso! Hur kan jag veta om jag är det
spelar rysk roulette med min hälsa varje gång jag brygger upp en kruka
av java?

Vissa tror att de vet att de är "långsamma"
metaboliserare av koffein för om de har en kaffe i
på eftermiddagen kommer det att hålla dem uppe hela natten. Men det betyder bara det
koffein binder mer effektivt till en specifik receptor i
nervsystemet, vilket är hur koffein fungerar som en
stimulerande medel.

Det berättar ingenting om hur snabbt koffein är
nedbrutet av levern, vilket är huvudorganet som är
ansvarig för metabolisering av koffein. Det enda sättet att veta om
du är en "snabb" eller "långsam" koffeinomsättare genom att ha ett DNA
testa.

”Mike, det är du inte en långsam koffein
metaboliserare.”

Mitt laboratorium kör rutinmässigt dessa genetiska tester med hjälp av celler som är
lätt att få genom att ta bort insidan av munnen. Även om detta
görs främst för forskningsändamål och för vård
utövare, vi försöker också utveckla ett test som inte gör det
kräver användning av detaljerad utrustning som behövs för att bearbeta och
analysera DNA.

T Nation: Gör inte några progressiva hälsocenter den här typen
av genetisk testning för patienter? I så fall någon
rekommendationer?

Jag har hört talas om ett företag som påstår sig erbjuda
CYP1A2-testet baserat på vår publicerade studie, men jag kan inte riktigt
kommentera hur pålitligt deras test är. De har inte gjort det
forskning som vi har.

T Nation: Förutom koffein, finns det någon annan
interventioner som tittar på hur olika genotyper reagerar på
olika dieter eller kosttillskott?

Det finns många intressanta studier som bara gör
det där. Exempel inkluderar fiskoljans förmåga att sänka blodet
lipider, hur mättat fett minskar påverkar plasmakolesterol
nivåer, eller hur vissa fytokemikalier kan vara mer biologiskt
aktiv hos vissa individer.

Några studier har visat att de som har en viss
version av PPARg-genen reagerar mycket mer positivt på blodet
lipidsänkande effekter av fiskoljor. Några av dessa studier är
små och resultaten bara preliminära, men spännande
ändå.

Den här typen av studier gör att vi inte längre behöver gissa
spel när vi försöker förutsäga om fiskoljor kan sänka våra
blodfetter och minskar vår risk för hjärtsjukdomar.

När det gäller att sänka ditt mättade fettintag visar det sig att
detta är fördelaktigt för de allra flesta, men för vissa människor som
har en viss version av APOE-genen, har den faktiskt
motsatt effekt.

Slutligen är grönt te känt för att ha flera fördelar
fytokemikalier, men ett antal studier visar nu att vissa
människor bryter ner dessa föreningar långsammare och förmodligen inte
behöver konsumera så mycket för att få samma fördelar.

Behöver inte konsumera mycket grönt te? Ge mig en
ha sönder.

T Nation: Det här är fantastiska grejer och det ifrågasätter verkligen
varje forskning som hittills gjorts! När allt kommer omkring med
genetiskt blandade ämnespopulationer är det inte konstigt näringen
forskning kan vara ganska inkonsekvent.

Nu har jag hört dig tala om hur gener inte bara påverkar hälsan
resultat, men de kan påverka matpreferenser. Vad ser man ut?
på den fronten?

Det finns ungefär två dussin gener som kodar
för bitter smakreceptorer på tungans yta. Och
variationer i dessa gener kan förklara varför vissa människor hittar
vissa livsmedel som broccoli eller blomkål är mycket bittra. Ändå andra
tycker att de är mycket mindre bittra.

Gener kan också påverka maten vi väljer genom att påverka
hjärnans belöningssystem. I själva verket olika näringsämnen och mat
bioaktiva ämnen har olika effekter på neurotransmittorer som
dopamin och serotonin, som båda påverkar vårt humör och
beteende. Och allt detta är baserat på vår genotyp.

Till exempel undersöker mitt laboratorium för närvarande varför vissa
individer verkar längta efter socker eller kolhydrater mer än andra
och varför koffein förbättrar humöret hos vissa människor, men orsakar ångest
i andra.

T Nation: Vilka neurotransmittorer pratar vi här med
respekt för dessa kolhydrater och koffeinbehov?

Vi börjar titta på genen som
koder för en huvudreceptor för dopamin, vilket vi tror kan vara
påverkar humörsvaret på en mängd olika livsmedel. Vi dirigerar
dessa studier just nu och bör börja få några resultat
under de närmaste månaderna.

T Nation: Det här är riktigt bra saker, och jag är säker på att vi bara är på
toppen av isberget här. Eventuella förutsägelser för andra områden
forskare kommer att utforska inom en snar framtid och vad de kommer att göra
hitta?

Jag tror att det fortfarande finns så mycket som vi inte gör
förstå i termer av hur näringsämnen interagerar med gener för att påverka
hälsa, kondition och prestanda. Faktum är att vi bara börjar
uppskattar komplexiteten i det mänskliga genomet.

Vi brukade tro att två individer var 99.9% samma,
men det ser ut som att vi förmodligen skiljer oss mycket mer från en
annan. När vår förståelse av det mänskliga genomet förbättras, blir det
ändrar de typer av frågor vi börjar ställa om näring, och
det förändrar hur vi utformar våra studier.

När det gäller andra områden inom näringsforskning tror jag att vi ska göra det
börja se några mycket intressanta arbeten med applikationen
av nanovetenskap. Detta kommer att innebära ändringar av leveranssystemet för
näringsämnen och bioaktiva livsmedel.

T Nation: Vad pratar vi om här? Vad är nanovetenskap och
hur kan det påverka tillförseln av näringsämnen?

Nanovetenskap behandlar materia på ett extremt litet
skala (1 nanometer är en miljonedel av en millimeter).

Om du tar en partikel och hugger upp den i mycket mindre bitar,
du ökar ytan utan att ändra den faktiska mängden. A
mycket större yta ger mer utrymme för kemikalier och
biologiska reaktioner ska äga rum.

Beroende på partiklarnas storlek kommer den totala styrkan att vara
vara väldigt annorlunda. Det betyder att vi kanske kan använda mycket mindre
mängder kosttillskott eftersom vi kan använda dem mer
effektivt.

T Nation: Och vilken riktning är ditt forskargrupp på väg?

Vi har ett antal projekt som syftar till att identifiera
de genetiska faktorer som påverkar koffeinkonsumtionsbeteenden,
liksom hur genetiska faktorer modifierar de olika biologiska
effekter av koffein. Vi försöker också identifiera de gener som
kan förklara preferenser och avvikelser för specifika livsmedel och
smaker.

Min grupp tittar också på att identifiera genetiska variationer som
förutsäga lyhördhet för vitaminer och andra viktiga näringsämnen.
Vi har redan några spännande preliminära resultat som vi kommer att bli
presenterar vid Experimental Biology Conference i San Diego i
April 2008.

T Nation: Tack Dr. El-Sohemy. Håll oss informerade om din
senaste forskningen.

Mitt nöje. Ska göra!


Ingen har kommenterat den här artikeln än.