Táplálkozás
Szólj hozzá!

A genetika és a táplálkozás kapcsolata – II.

Szerző: Dr. Bíró György

Kóros állapotok örökletes háttere

RnaDnaA genetikai fogékonyság eltérő az egyének vagy populációk között, s fontos olyan népbetegségek esetén, amilyen a koszorúér-betegség, a cukorbetegség és a rosszindulatú daganatok. A felnőttkori, 2-es típusú cukorbetegség jóval gyakoribb az észak-amerikai pima indiánok körében: egy új generáció 50%-a vagy még nagyobb hányada lesz cukorbeteg, főleg akkor, ha elhízott, éspedig mind fiatalabb korban, mint a szüleik. Az elhízást örökletes tényezők befolyásolják. A vonatkozó géntérkép háromszáznál több gént, markert és kromoszómarégiót foglal magában (3). Jól bizonyított genetikai kapcsolat van a vérzékenységnél (hemofiliánál), a vérszegénység bizonyos formájánál (sarlósejtes anémiánál) és a familiáris magas vérkoleszterinszintnél. Egy másik példa: a csecsemők energiafelhasználása és a gyulladásos válasz elnyomása halolajos kiegészítés következtében a gyulladást okozó citokin TNF-α genotípusát érinti. Az újonnan kifejlesztett, genetikai polimorfizmusokat tartalmazó adatbázisok nagy teljesítményű genetikai szűrést tesznek lehetővé, s alapos kritikával segítenek a jövő táplálkozási és klinikai kutatási területeinek kijelölésében.

A táplálkozás, a gének és az egészség összefüggése

A gének kifejeződésének étrendből származó szabályozói lehetnek tápanyagok (pl. zsírsavak, vas és szelén), nem tápanyagok (nonnutritív anyagok, pl. növényekből származó vegyületek, fitokemikáliák), a táplálék komponenseinek anyagcseretermékei (pl. eikozanoidok és retinolsav), az ételkészítési folyamat eredményei (pl. heterociklikus aminok a sült húsban) vagy a bélbaktériumok anyagcseréjének végtermékei (pl. rövid szénláncú zsírsavak). A génexpresszió tápanyag eredetű szabályozásának legegyszerűbb magyarázata: a gén másolatának olvasását és ennek funkcionális fehérjékre való lefordítását a táplálék bizonyos összetevői befolyásolhatják. A kapcsolat a legtöbb esetben nagyon összetett, lehet kölcsönhatás az étrenden belül (pl. zsírsav és retinoidok) vagy étrend és hormon között (pl. zsírsav és pajzsmirigyhormon). Függetlenül az étrend és a gén kölcsönhatásától, a nutritív és nonnutritív komponensek befolyásolják a sejtfehérjék bőségét és működését, különböző szinten irányítva a gének kifejeződését. A templátok átírását, a RNS-szintézist és -lebontást a sok telített zsírsav, oxidált lipid, redox stressz, túlságosan sok energia, heterociklikus aminok, retinoidok, n–6/n–3 többszörösen telítetlen zsírsavak aránya, növényi szterinek, környezeti ösztrogén hatású anyagok, szelén és vas befolyásolja. A hírvivő RNS (mRNS) információjának lefordítására hat az étrendben nem elegendő mennyiségben előforduló leucin vagy vas. A fehérjék működését a kevés folát, antioxidáns, leucin és vas módosítja. A következő összeállítás (1. táblázat) a fehérjék kifejeződésének étrendi összetevők révén megvalósuló szabályozásának néhány további részletéről nyújt tájékoztatást (2).

1. táblázat Célhely és szabályozó tápanyagok
Célhely
Példák a szabályozó tápanyagra
Génátírás
Zsírsavak, glükóz, koleszterin, retinoidok, D-vitamin
mRNS stabilitása
Zsírsavak, glükóz, szelén, vas
mRNS feldolgozása
Többszörösen telítetlen zsírsavak, glükóz
mRNS átírása
Vas, aminosavak
Átírás utáni módosítás
Vitaminok, ásványi anyagok

f-d-fb6e058b43710c63fe8a742c3fbc706288c0268e7ef462c91c88c0c7+IMAGE+IMAGE.1A szteroidokhoz hasonló receptorok (retinoid-, D3-vitamin-, peroxiszóma sokszorozódását aktiváló receptor) azért hívták fel magukra a figyelmet, mert szerepet játszanak a sejtek differenciálódásában, a lipidek anyagcseréjében, az energiatermelésben, a gyulladásos válaszban, az érelmeszesedéses érelváltozásokban és a rák kialakulásában közreműködő gének szabályozásában. Aktiváló tényezők az n–3 és n–6 zsírsavak, a konjugált linolsav, a prosztaglandinok, a leukotriének és az oxidált zsírsavak. Az antioxidánsok (pl. az E-vitamin) megóvhatják a sejteket az oxidatív stressztől. Másrészt az antioxidáns glutation növelheti a transzkripciós faktorok DNS-kötő aktivitását oxidatív helyzetük védelmével. Néhány tápanyag szabályozza az mRNS mozgását a sejtfolyadékban (citoszolban). A glükóz és a PUFA módosíthatja az mRNS feldolgozási folyamatát. A glükóz közreműködik a zsírsav-szintetáz, a szelén pedig a glutation-peroxidáz stabilizálásában, míg a vas a transzferrinreceptor mRNS-destabilizálásában. A fehérje szintéziséhez az mRNS-mintának a riboszómához kötődésére és utána az üzenet olvasására van szükség. Aminosavhiány gátolja e kötést, ezért lassítja vagy megszünteti a peptidek meghosszabbítását (elongációt). Sajnálatosan ez a kutatási terület még gyermekcipőben jár, legfeljebb bizonyos aminosavakat lehet tanulmányozni, holott egy sor fehérjére vonatkozó transzkripcióról és transzlációról van szó, s itt tágabb étrendi befolyásra lehet számítani. A lefordítás után sok fehérje szerkezetében még változások zajlanak le (proteolitikus hasítás, foszforiláció, defoszforiláció, acetiláció, metiláció, glükoziláció). Az élelmiszerek összetevői befolyásolhatják ezeket. Egy másik típusú módosítás kofaktorként vitamin vagy ásványi anyag kötődése a fehérjéhez. Ezzel aktív enzim jön létre, amilyen pl. a tiamin, a piridoxin dehidrogenáznál vagy a mangán az argináznál.

Az epigenetika a genom olyan változásaira vonatkozik, amelynél nincs változás az elsődleges DNS-szekvenciában, azonban módosulás van a DNS-ben, pl. metiláció. A metiláció az öregedési folyamat része, amely számos betegség (rák, szív- és érbetegség, idegsejt- vagy szövetdegeneráció – Alzheimer- és Parkinson-kór) kialakulásánál játszik szerepet. A metilációt, amely visszafordítható, étrendi tényezők befolyásolhatják, de még nem tudjuk, milyen élelmiszer-összetevők jöhetnek számításba (1, 2)

Irodalom
1. Simopulos, A. P., Ordovas, J. M. (Eds.): Nutrigenetics and nutrigenomics. Karger, Basel, 2004.
2. Harland, J. I.: Nutrition and genetics. ILSI Europe, Brussels, 2005.
3. Obesity Gene Map, URL: http://obesitygene.pbrc.edu (2008. február 1.).

Kapcsolódó bejegyzések:

Szólj hozzá!

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.