Μαζί με τις θερμίδες και τα θρεπτικά συστατικά, τα τρόφιμα φέρουν γενετικά σχέδια που διαμορφώνουν αυτό που είσαι. Maskot μέσω Getty Images
Οι άνθρωποι συνήθως θεωρούν το φαγητό ως θερμίδες, ενέργεια και τροφή. Ωστόσο, τα τελευταία στοιχεία δείχνουν ότι το φαγητό «μιλάει» και στο γονιδίωμά μας, το οποίο είναι το γενετικό σχέδιο που κατευθύνει τον τρόπο λειτουργίας του σώματος μέχρι το κυτταρικό επίπεδο.
Αυτή η επικοινωνία μεταξύ τροφής και γονιδίων μπορεί να σας επηρεάσει υγεία, φυσιολογία και μακροζωία. Η ιδέα ότι το φαγητό μεταδίδει σημαντικά μηνύματα στο γονιδίωμα ενός ζώου είναι το επίκεντρο ενός πεδίου που είναι γνωστό ως θρεπτικογονιδιωματική. Αυτή είναι μια πειθαρχία που βρίσκεται ακόμα σε σπάργανο, και πολλά ερωτήματα παραμένουν καλυμμένα στο μυστήριο. Ωστόσο, ήδη, εμείς οι ερευνητές έχουμε μάθει πολλά για το πώς συστατικά των τροφίμων επηρεάζουν το γονιδίωμα.
Είμαι ένας μοριακός βιολόγος που είναι υπεύθυνοι για την επικύρωση των εργαλείων στο δικό τους πλαίσιο, φέρνοντας τις ανάγκες και τις προκλήσεις τους ερευνά τις αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στα τρόφιμα, γονίδια και αρθρογράφοι στην προσπάθεια να κατανοήσουμε καλύτερα πώς τα μηνύματα για τα τρόφιμα επηρεάζουν τη βιολογία μας. Οι προσπάθειες των επιστημόνων να αποκρυπτογραφήσουν αυτή τη μετάδοση πληροφοριών θα μπορούσαν μια μέρα να καταλήξουν σε πιο υγιείς και ευτυχισμένες ζωές για όλους μας. Αλλά μέχρι τότε, η διατροφογονιδιωματική έχει αποκαλύψει τουλάχιστον ένα σημαντικό γεγονός: Η σχέση μας με το φαγητό είναι πολύ πιο οικεία από ό,τι είχαμε ποτέ φανταστεί.
Η αλληλεπίδραση τροφής και γονιδίων
Εάν η ιδέα ότι τα τρόφιμα μπορούν να οδηγήσουν τις βιολογικές διεργασίες αλληλεπιδρώντας με το γονιδίωμα ακούγεται εκπληκτική, δεν χρειάζεται να κοιτάξουμε πέρα από μια κυψέλη για να βρείτε ένα αποδεδειγμένο και τέλειο παράδειγμα για το πώς συμβαίνει αυτό. Οι εργάτριες μέλισσες εργάζονται ασταμάτητα, είναι στείρες και ζουν μόνο λίγες εβδομάδες. Η βασίλισσα, που κάθεται βαθιά μέσα στην κυψέλη, έχει μια διάρκεια ζωής που διαρκεί χρόνια και μια γονιμότητα τόσο ισχυρή που γεννά μια ολόκληρη αποικία.
Κι όμως, οι εργάτριες και οι βασίλισσες είναι γενετικά πανομοιότυποι οργανισμοί. Γίνονται δύο διαφορετικές μορφές ζωής εξαιτίας του φαγητό που τρώνε. Η βασίλισσα γιορτάζει ΒΑΣΙΛΙΚΟΣ ΠΟΛΤΟΣ; οι εργάτριες μέλισσες τρέφονται με νέκταρ και γύρη. Και τα δύο τρόφιμα παρέχουν ενέργεια, αλλά ο βασιλικός πολτός έχει ένα επιπλέον χαρακτηριστικό: τα θρεπτικά συστατικά του μπορούν να ξεκλειδώσουν τις γενετικές οδηγίες να δημιουργήσει την ανατομία και τη φυσιολογία μιας βασίλισσας μέλισσας.
Πώς λοιπόν μεταφράζεται η τροφή σε βιολογικές οδηγίες; Να θυμάστε ότι τα τρόφιμα αποτελούνται από μακροθρεπτικά συστατικά. Αυτά περιλαμβάνουν υδατάνθρακες - ή σάκχαρα - πρωτεΐνες και λίπος. Τα τρόφιμα περιέχουν επίσης μικροθρεπτικά συστατικά όπως βιταμίνες και μέταλλα. Αυτές οι ενώσεις και τα προϊόντα διάσπασής τους μπορούν να προκαλέσουν γενετικοί διακόπτες που βρίσκονται στο γονιδίωμα.
Ο τομέας της διατροφογονιδιωματικής στοχεύει να αποκρυπτογραφήσει πώς διαφορετικοί τύποι τροφίμων μεταδίδουν διαφορετικά –και σημαντικά– μηνύματα στα κύτταρά μας. Peter Dazeley / The Image Bank μέσω Getty Images
Όπως οι διακόπτες που ελέγχουν την ένταση του φωτός στο σπίτι σας, οι γενετικοί διακόπτες καθορίζουν πόσο από ένα συγκεκριμένο γονιδιακό προϊόν παράγεται. Ο βασιλικός πολτός, για παράδειγμα, περιέχει ενώσεις που ενεργοποίηση γενετικών ελεγκτών να σχηματίσει τα όργανα της βασίλισσας και να διατηρήσει την αναπαραγωγική της ικανότητα. Στους ανθρώπους και τα ποντίκια, τα υποπροϊόντα του αμινοξέος μεθειονίνη, τα οποία είναι άφθονα στο κρέας και τα ψάρια, είναι γνωστό ότι επηρεάζουν τα γενετικά στοιχεία που σημαντικό για την ανάπτυξη και τη διαίρεση των κυττάρων. Και η βιταμίνη C παίζει ρόλο στη διατήρηση της υγείας μας προστατεύοντας το γονιδίωμα από οξειδωτική βλάβη; προάγει επίσης τη λειτουργία των κυτταρικών οδών που μπορούν να επιδιορθώσουν το γονιδίωμα εάν πάθει βλάβη.
Ανάλογα με τον τύπο των διατροφικών πληροφοριών, τους γενετικούς ελέγχους που ενεργοποιούνται και το κύτταρο που τους λαμβάνει, τα μηνύματα στα τρόφιμα μπορούν να επηρεάσουν ευεξία, κίνδυνος ασθενειών και ακόμη και διάρκεια ζωής. Αλλά είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι μέχρι σήμερα, οι περισσότερες από αυτές τις μελέτες έχουν διεξαχθεί σε ζωικά μοντέλα, όπως οι μέλισσες.
Είναι ενδιαφέρον ότι η ικανότητα των θρεπτικών ουσιών να αλλάζουν τη ροή της γενετικής πληροφορίας μπορεί να εκτείνεται σε γενεές. Μελέτες δείχνουν ότι σε ανθρώπους και ζώα, τη διατροφή των παππούδων επηρεάζει τη δραστηριότητα των γενετικών διακοπτών και τον κίνδυνο ασθένειας και τη θνησιμότητα των εγγονιών.
Αιτία και αποτέλεσμα
Μια ενδιαφέρουσα πτυχή της σκέψης των τροφίμων ως ενός τύπου βιολογικών πληροφοριών είναι ότι δίνει νέο νόημα στην ιδέα μιας τροφικής αλυσίδας. Πράγματι, εάν το σώμα μας επηρεάζεται από το τι έχουμε φάει –σε μοριακό επίπεδο–, τότε το φαγητό που καταναλώνουμε «φάγαμε» θα μπορούσε επίσης να επηρεάσει το γονιδίωμά μας. Για παράδειγμα, σε σύγκριση με το γάλα από αγελάδες που τρέφονται με χόρτο, το γάλα από βοοειδή που τρέφονται με σιτηρά έχει διαφορετικές ποσότητες και τύπους λιπαρά οξέα και βιταμίνες C και A . Έτσι, όταν οι άνθρωποι πίνουν αυτά τα διαφορετικά είδη γάλακτος, τα κύτταρά τους λαμβάνουν επίσης διαφορετικά διατροφικά μηνύματα.
Ομοίως, η διατροφή μιας ανθρώπινης μητέρας αλλάζει τα επίπεδα των λιπαρών οξέων καθώς και των βιταμινών όπως η Β-6, η Β-12 και το φυλλικό οξύ που βρίσκονται στο μητρικό γάλα της. Αυτό θα μπορούσε να αλλάξει τον τύπο των διατροφικών μηνυμάτων που φτάνουν στους γενετικούς διακόπτες του ίδιου του μωρού, αν και αν αυτό έχει επίδραση στην ανάπτυξη του παιδιού είναι, προς το παρόν, άγνωστο.
Οι πληροφορίες για τα τρόφιμα που προέρχονται από ζώα – όπως το αγελαδινό γάλα – μεταφέρονται στο άτομο που πίνει το γάλα. Πηγή εικόνας/DigitalVision μέσω Getty Images
Και, ίσως εν αγνοία μας, είμαστε κι εμείς μέρος αυτής της τροφικής αλυσίδας. Το φαγητό που τρώμε δεν συνδυάζεται μόνο με τους γενετικούς διακόπτες στα κύτταρά μας, αλλά και με αυτούς των κυττάρων τους μικροοργανισμούς που ζουν στα έντερα, το δέρμα και τους βλεννογόνους μας. Ένα εντυπωσιακό παράδειγμα: Στα ποντίκια, η διάσπαση των λιπαρών οξέων βραχείας αλυσίδας από βακτήρια του εντέρου αλλάζει τα επίπεδα της σεροτονίνης, ένας χημικός αγγελιοφόρος του εγκεφάλου που ρυθμίζει τη διάθεση, το άγχος και την κατάθλιψη, μεταξύ άλλων διεργασιών.
Πρόσθετα τροφίμων και συσκευασία
Τα πρόσθετα συστατικά στα τρόφιμα μπορούν επίσης να αλλάξουν τη ροή των γενετικών πληροφοριών μέσα στα κύτταρα. Ψωμιά και δημητριακά είναι εμπλουτισμένα με φυλλικό οξύ για την πρόληψη γενετικών ανωμαλιών που προκαλούνται από ανεπάρκειες αυτού του θρεπτικού συστατικού. Αλλά ορισμένοι επιστήμονες υποθέτουν ότι τα υψηλά επίπεδα φυλλικού οξέος απουσία άλλων φυσικών μικροθρεπτικών συστατικών όπως η βιταμίνη Β-12 θα μπορούσε να συμβάλει στην υψηλότερη συχνότητα εμφάνισης καρκίνου του παχέος εντέρου στις δυτικές χώρες, πιθανώς επηρεάζοντας την γενετικές οδοί που ελέγχουν την ανάπτυξη.
Αυτό θα μπορούσε επίσης να ισχύει με χημικές ουσίες που βρίσκονται στις συσκευασίες τροφίμων. Δισφαινόλη Α ή BPA, μια ένωση που βρίσκεται στο πλαστικό, ενεργοποιεί τη γενετική κλήση σε θηλαστικά που είναι κρίσιμα για την ανάπτυξη, ανάπτυξη και γονιμότητα. Για παράδειγμα, ορισμένοι ερευνητές υποψιάζονται ότι τόσο σε μοντέλα ανθρώπων όσο και σε ζωικά μοντέλα, το BPA επηρεάζει την ηλικία της σεξουαλικής διαφοροποίησης και μειώνει τη γονιμότητα κάνοντας τους γενετικούς διακόπτες πιο πιθανό να ενεργοποιηθούν.
Όλα αυτά τα παραδείγματα υποδεικνύουν την πιθανότητα ότι οι γενετικές πληροφορίες στα τρόφιμα θα μπορούσαν να προκύψουν όχι μόνο από τη μοριακή τους σύνθεση –τα αμινοξέα, τις βιταμίνες και τα παρόμοια– αλλά και από τις γεωργικές, περιβαλλοντικές και οικονομικές πολιτικές μιας χώρας ή την έλλειψη τους.
Οι επιστήμονες μόλις πρόσφατα άρχισαν να αποκωδικοποιούν αυτά τα γενετικά τροφικά μηνύματα και τον ρόλο τους στην υγεία και τις ασθένειες. Εμείς οι ερευνητές ακόμα δεν γνωρίζουμε ακριβώς πώς δρουν τα θρεπτικά συστατικά στους γενετικούς διακόπτες, ποιοι είναι οι κανόνες επικοινωνίας τους και πώς οι δίαιτες των προηγούμενων γενεών επηρεάζουν τους απογόνους τους. Πολλές από αυτές τις μελέτες έχουν γίνει μέχρι στιγμής μόνο σε ζωικά μοντέλα και πολλά απομένουν να διερευνηθούν σχετικά με το τι σημαίνουν οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ τροφίμων και γονιδίων για τον άνθρωπο.
Αυτό που είναι σαφές όμως, είναι ότι η αποκάλυψη των μυστηρίων της διατροφογονιδιωματικής είναι πιθανό να ενδυναμώσει τόσο τις σημερινές όσο και τις μελλοντικές κοινωνίες και γενιές.
Σχετικά με το Συγγραφέας
Μόνικα Ντους, Επίκουρος Καθηγητής Μοριακής, Κυτταρικής και Αναπτυξιακής Βιολογίας, Ιατρική Σχολή Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Σχετικές Βιβλία:
Αλάτι, Λίπος, Οξύ, Θερμότητα: Κατακτήστε τα Στοιχεία του Καλού Μαγειρέματος
από τους Samin Nosrat και Wendy MacNaughton
Αυτό το βιβλίο προσφέρει έναν περιεκτικό οδηγό για τη μαγειρική, εστιάζοντας στα τέσσερα στοιχεία του αλατιού, του λίπους, του οξέος και της θερμότητας και προσφέρει ιδέες και τεχνικές για τη δημιουργία νόστιμων και καλά ισορροπημένων γευμάτων.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
The Skinnytaste Cookbook: Light on Calories, Big on Flavor
της Τζίνα Χομόλκα
Αυτό το βιβλίο μαγειρικής προσφέρει μια συλλογή από υγιεινές και νόστιμες συνταγές, με έμφαση σε φρέσκα υλικά και τολμηρές γεύσεις.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Επιδιόρθωση τροφίμων: Πώς να σώσουμε την υγεία μας, την οικονομία μας, τις κοινότητές μας και τον πλανήτη μας--Μια μπουκιά τη φορά
από τον Δρ Mark Hyman
Αυτό το βιβλίο διερευνά τους δεσμούς μεταξύ των τροφίμων, της υγείας και του περιβάλλοντος, προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη δημιουργία ενός πιο υγιεινού και πιο βιώσιμου συστήματος τροφίμων.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
The Barefoot Contessa Cookbook: Secrets from the East Hampton Specialty Food Store for Simple Entertaining
από την Ina Garten
Αυτό το βιβλίο μαγειρικής προσφέρει μια συλλογή από κλασικές και κομψές συνταγές από την αγαπημένη Barefoot Contessa, με επίκεντρο τα φρέσκα υλικά και την απλή προετοιμασία.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Πώς να μαγειρέψετε τα πάντα: Τα βασικά
από τον Mark Bittman
Αυτό το βιβλίο μαγειρικής προσφέρει έναν περιεκτικό οδηγό για τα βασικά της μαγειρικής, που καλύπτει τα πάντα, από τις δεξιότητες στο μαχαίρι έως τις βασικές τεχνικές και προσφέρει μια συλλογή από απλές και νόστιμες συνταγές.
