Prehrana i ljudski genom

Biotehnologija, molekularna biologija i genetika.. su u proteklih par tjedana postale najcitiranije, najdiskutiranije, no i najkritiziranije znanstvene discipline. Naravno, sve ovo rezultat je vijesti da je klonirano prvo ljudsko biće.
I prije ove, javnosti šokantne, znanstvenicima sumnjive vijesti, spomenute znanstvene discipline stavljane su na vagu, u posljednje vrijeme najčešće zbog genetički preinačene hrane. Mnogo i za i protiv argumenata se iznosi, i mogi se čine logičnima, no izgleda da će konačnu presudu, kao i u mnogim slučajevima dosada, ipak dati vrijeme.

Genetika – nutricionizam, postoji li veza?
Genetička istraživanja mogu se na razne načine povezati sa prehranom i nutricionizmom te se očekuje da će se u budućnosti nutricionistička istraživanja sve više bazirati na proučavanju veze između prehrane, odnosno komponenata hrane i gena. Hrana koja je zdravija i bogatija nutrijentima, njeno uporno i potrebno promoviranje kao sredstva prevencije različitih kroničnih bolesti te definiranje prehrane adekvatne individualcu, samo su neke od tema koje će se sve više i više obrađivati, a koje sekvencioniranjem genoma dobivaju potpuno novu dimenziju. Naime, sekvencioniranje genoma otvorilo je jedno potpuno novo poglavlje u razumjevanju zdravlja i prehrane kao saveznika zdravlja.
Istraživanja ljudskog genoma zahtjevala su potpuno razumjevanje staničnih funkcija i reprodukcije. Kako bi bolje razumjeli osnove genetike potrebno je znati sljedeće. Postoje četiri tipa baza, svaka baza komplementarna je s drugom na suprotnom lancu. Tako je adenin (A) komplementaran tiaminu (T), a gvanin (G) citozinu (C). Sve informacije potrebne da bi stanica funkcionirala ili se razmnožavala zaključane su u sekvenci izgrađenoj iz navedenih baza. Ove baze se u genomu ponavljaju milijunima, čak i bilijunima puta. Svaki oblik života koristi isti jezik i stoga je određen raspored baza posebno važan, on čini čovjeka čovjekom, bakteriju bakterijom... Drugim riječima, u ovim sekvencama je osnova raznolikosti života na zemlji. Sekvence DNA čuvaju tajnu svakog oblika života, od bakterija do čovjeka, a znanost je sada dobila moć da dešifrira ove gradivne blokove života nazvane genomi.
Genom se sastoji od svih DNA molekula u organizmu, uključujući one u genima (gen je podjedinica DNA koja određuje karakteristike pojedinca, primjerice boju očiju...). Veličina genoma varira ovisno o izvoru, tako se genom bakterije sastoji od oko 600000 parova baza DNA, dok se genom čovjeka sastoji od oko 3 bilijuna parova baza.

I premda geni dobivaju veliku pažnju, proteini su zapravo ti koji čine sav posao. Geni nose informacije koje omogućuju stanicama izgradnju proteina. Proteini potom određuju kako će domaćin izgledati, funkcionirati, ponašati se...
Koristeći znanja o genomu, istraživači će moći bolje razumjeti funkcije gena i zakon koji regulira njihovu ekspresiju. To znanje će dalje omogućiti bolju informiranost o načinu povezanosti gena i nutrijenata kao i razumjevanje zašto ista prehrana različito djeluje na ljude.
Primjerice, pravi način na koji neki nutrijenti, kao oni iz mlijeka, voća i povrća, omogućavaju željene promijene u metabolizmu još uvijek je nepoznat. Istraživači bi definirajući način na koji nutrijenti djeluju, mogli objasniti zašto određeni nutrijenti i hrana djeluju blagotvorno na zdravlje. Isto tako, mogla bi se otkriti genetička pozadina razloga zbog kojeg ljudi različito reagiraju na određenu hranu i nutrijente te sukladno tome za svakog individualca kreirati poseban, za njega najprihvatljiviji i najzdraviji jelovnik.
Studije o vezi gena i nutrijenata također bi mogle pomoći u otkrivanju preciznijih biomarkera (indikatora) kojima se detektiraju različite bolesti te u identificiranju gena na koje se može djelovati nutritivnom intervencijom kako bi se spriječio razvoj bolesti.
Prehrana i određeni nutrijenti mogu utjecati na funkciju naših gena. Dobro je poznato da se među osobama koje jedu istu hranu, kod nekih može razviti pretilost, kod nekih se razviju različite srčane ili druge kronične bolesti, kod nekih alergije, dok kod nekih ništa od navedenog. Ono što istraživače najviše zanima je zašto je to tako.
Istraživanja i razumjevanja funkcije ljuskih gena mogla bi omogućiti razvoj nutritivnih namirnica i specijalnih funkcionalnih komponenata hrane, odnosno optimalne prehrane za pojedinca kao i poboljšati metode prevencije mnogih, sa životnim stilom povezanih, bolesti.
Funkcionalna hrana za potrebe pojedinaca
Istraživanja ljudskog genoma moglo bi pomoći u otkrivanju načina na koji prehrana utječe na naše gene te zašto pojedinci različito reagiraju na različite nutrijente i različite tipove prehrane. Ovo bi u budućnosti moglo pomoći u razvoju hrane sa specifičnim nutritivnim efektima, dizajniranim tako da zadovoljavaju određene potrebe pojdinaca. Takva hrana, koja sadržava biološki aktivne komponente koje imaju moć da blagotvorno djeluju na zdravlje ili reduciraju rizik od različitih bolesti, može pomoći u neutraliziranju djelovanja određenih gena pa čak i odgoditi razvoj određenih kroničnih bolesti i zdravstvenih problema.

Područje istraživanja koje možda najviše obećava je istraživanje procesa starenja. Naime, znanstvenici su otkrili da restrikcija unosa kilokalorija može povećati životni vijek za 30 – 40 %, no točan mehanizam kako navedena restrikcija produžava životni vijek još nije otkriven. To otkriće moglo bi pomoći u kreiranju jelovnika koji će poboljšati kvalitetu života i produžiti životni vijek.
Istraživanje ljudskog genoma može pomoći i u otkrivanju načina kojima bi se razvija specijalna hrana za pojedince te kako bi se hrani koja ima blagotvorno djelovanje na zdravlje poboljšao okus ili kako bi se namirnice koje se, kao po pravilu, svakodnevno konzumiraju, učinile zdravijima.
Proučavanje biljaka i mikroorganizama može također voditi ka otkrivanju novih komponenata koje bi eventualno imale blagotvoran utjecaj na zdravlje i kada bi se izolirale iz svoje prirodne okoline. Rezultat tih otkrića bili bi novi sastojci i hrana sa još više zdravstvenih prednosti.
Prehrana pojedinaca
Iako javna zdravsta stalno ukazuju na važnost pravilne prehrane, tjelovježbe i općenito zdravog života, smjernice koje daju opće su i nisu uvijek najprikladne za svakoga. Tako primjerice potrebe za vitaminima i mineralima razlikuju se ovisno o dobi, zdravstvenom stanju...Djelovanje fitokemikalija, izoflavona, flavonoida, reservatola, razlikuje se od osobe do osobe. Povećan unos soli kod nekih će osoba rezultirati povećanjem krvnog tlaka, dok kod nekih osoba neće imati neko značajnje djelovanje. Sve ove drugačije reakcije pojedinaca, rezultat su raznolikosti među pojedincima koju definira genom.
Doći će vrijeme kada će biti moguće pomoću testiiranja genoma odrediti potencijalan rizik od određenih bolesti i potom utvrditi idealnu prehranu za pojedinca koja će tek onda učiniti ono maksimalno u prevenciji određenih bolesti i stanja. Možda će čak postati uobičajena procedura da liječnik, dijetetičar ili nutricionist na osnovu informacija koje nose geni, pojedincima daju savjete o prehrani koja je baš za njih najbolja.
Bolje dijagnosticiranje bolesti
Otprije je poznato da su određene bolesti vezane uz neke genetičke komponente. Znanstvenici su već otkrili više od 30 gena odgovornih za razvoj raka dojke, mišićnih bolesti, gluhoće i sljepoće. Informacije o ljudskom genomu mogu pomoći u identificiranju točno određenog gena koji je odgovoran za razvoj bolesti. Jednom kada se identificiraju visokorizične osobe, mjere za prevenciju bolesti ili metode liječenja koje se poduzmu na vrijeme mogle bi biti mnogo djelotvornije.

Kada se radi o bolestima i stanjima usko vezanim uz prehranu, intervencije će morati uključivati promjene prehrambenih navika i/ili uključivanje specijalnih prehrambenih komponenata kao dijela sveukupne strategije liječenja.
I dok se istraživanja genoma mnogima ne čine simpatičnima, dapače nekim ljudima djeluju zastrašujuće, definiranje komponenata hrane koje blagotvorno djeluju na zdravlje, a koje bi uvelike bilo olakšano kada bi se bolje poznavao genom, ipak ne zaslužuje kategoričko zatvaranje vrata.

Iva Alebić, dipl.ing
Reference:
- The Human Genome, Science, 291; 5507, Feb 16, 2001
- Primer on Molecular Genetics, United States Department of Energy, 2001
- United States Department of Energy, Human Genome Project [url="#"] www.ornl.gov/hgmis[/url]
- European Parliament and Council Directive 98/44/EC, 6 July 1998. Official Journal L213, 30-7-98.
- Roberts MA, Mutch DM and German JB. Genomics: food and nutrition. Current Opinion in Biotechnology 2001,12:516-522
- Schiffrin EJ and Blum S. Food Processing: probiotic microorganisms for beneficial foods. Current Opinion in Biotechnology 2001, 12: 499-502
- Verrips CT, Warmoeskerken MMCG and Post JA. General introduction to the importance of genomics in food biotechnology and nutrition. Current Opinion in Biotechnology 2001, 12: 483-487