تأثير التغذية على الجينات

ما هو تأثير التغذية على الجينات؟

يعود سبب تضارب النتائج الصحية لدى شخصين يتبعان نفس النظام الغذائي إلى الجينات، إذ أن التركيب الجيني لا يوجد في فردان نفسه لذلك تختلف استجابة مكونات الغذاء المختلفة باختلاف التركيب الجيني للفرد.

يحتاج كل فرد إلى نظام غذائي متوازن يتكون من المغذيات الكبيرة البروتينات والكربوهيدرات والدهون والألياف، والمغذيات الدقيقة (المعادن والفيتامينات)، ولكن عندما يتعلق الأمر بأداء معين لفقدان الوزن أو القدرة على التحمل أو الصحة المثلى فقد تختلف احتياجات وردود الأفعال تجاه الطعام عن تلك الخاصة بالآخرين، وبالنسبة لصفات مثل القدرة على التحمل وقوة العضلات والتحمل وإدارة الوزن ستختلف استجابة كل فرد بناءً على جيناتهم، ويقترح خبراء التغذية نظامًا غذائيًا قائمًا على الحمض النووي وخطط للتمارين الرياضية.

التغذية والجينات:

علم المورثات الغذائية وهو علم يدرس تفاعل التغذية والجينات يزدهر ويغير الحياة، إذ يمكن أن يمنح اختبار الحمض النووي للنظام الغذائي والتغذية معلومات حول الأطعمة التي يمكن أن تكون صحية، وتلك التي يمكن أن تشكل خطرًا على الظروف الصحية المختلفة، كما  يمكن أن يساعد في اختيار نظام غذائي يعتمد على ميول الوراثية على تحقيق أهداف الصحية المرجوة.

يمكن أن يساعد اختبار الحمض النووي في تقديم معلومات حول العوامل التالية:

• نقص الفيتامينات والمعادن الكالسيوم والحديد وفيتامين أ وفيتامين ب.

• كثافة المعادن في العظام (BMD).

• مؤشر كتلة الجسم (BMI).

• استجابة المغذيات الكبيرة مثل الكربوهيدرات والبروتين والدهون والألياف على الوزن.

• تناول الملح وحساسية ضغط الدم.

كيف تعمل الاختبارات الجينية والتغذية؟

يتم إجراء اختبار (DNAwise) بعينة من اللعاب لإنتاج تقارير وراثية، ويختار اللعاب لأنه إجراء غير جراحي لجمع العينات ويحتوي على ما يكفي من الحمض النووي لإنتاج تقرير وراثي جيد لمعايير الصحة والتغذية واللياقة، ومن خلال التقارير الوراثية والتشاور مع أخصائي التغذية المعتمد يمكن تخطيط النظام الغذائي الذي سيفيد بالفعل ويعطي النتائج المرجوة.

يمكن أن تساعد تركيبة الحمض النووي للتغذية جنبًا إلى جنب مع استشارة الأطباء أخصائيين التغذية في التخطيط لأهداف النظام الغذائي، وتم وضع خطط النظام الغذائي هذه للتخفيف من مخاطر نقص التغذية وإدارة وزن الجسم وتركيبته ومنع الحساسية الغذائية وتقليل مخاطر الظروف الصحية المختلفة المتعلقة بالأغذية، كما ستساعد النتائج الجينية على تحقيق الأهداف في بناء العضلات أو إدارة الوزن بطريقة أفضل.

علم المورثات الغذائية:

أظهرت البيانات التجريبية إلى أي مدى تتأثر هذه الآلية بالعوامل الداخلية والخارجية، وبالتالي فهي عرضة بشكل خاص للطبع الغذائي، حيث يمكن فصل التفاعل بين التغذية والجينات إلى بعدين: تأثير العوامل الغذائية على تنظيم الجينات والتعبير عنها، والذي يتم تلخيصه من خلال مصطلح الجينات الغذائية، وحقيقة أن المتغيرات الجينية تحدد مسبقًا المتطلبات الغذائية والتسامح في ظل الفسيولوجية، وكذلك حالات فسيولوجية مرضية معينة، ويسمى هذا التفاعل الآن علم الوراثة الغذائية.

كما كشفت التحليلات الجزيئية أن تنظيم الجينات يتم التحكم فيه من خلال 3 آليات مختلفة: تعديل هيستون ومثيلة الحمض النووي و(microRNA)، حيث يشير تعديل هيستون إلى الطريقة التي يتم بها تعبئة الحمض النووي بكثافة حول مجمعات البروتين بواسطة ما يسمى بالهيستونات، إذ إن تعبئة الحمض النووي هذه ليست فقط طريقة ميكانيكية لتخزين الحمض النووي وحمايته، ولكنها أيضًا طريقة فعالة جدًا لتشغيل الجينات أو إيقاف تشغيلها اعتمادًا على موقعها الهندسي، مما يسمح بالوصول المجسم لعوامل النسخ إلى مناطق المروج المقابلة.

يمكن أن تؤدي أي تعديلات في تغليف الحمض النووي إلى تغييرات في إمكانية الوصول إلى الجينات المختلفة للنسخ، وبالتالي التأثير بشكل مباشر على وظائف الجينات، ومن المعروف أن هياكل الهيستونات يمكن تعديلها عن طريق المثيلة النشطة أو الأستلة أو الفسفرة البسيطة، وهو نظام عالي الكفاءة للتحكم في التعبير الجيني.

يشير مثيلة الحمض النووي إلى حقيقة أن الحمض النووي البشري يحتوي على العديد من المناطق الغنية بعناصر (CpG)، ما يسمى بجزر (CpG)، والتي تتميز ببقايا السيتوزين تليها الجوانين في اتجاه 5 إلى 3، ويمكن ميثلة هذه الجزر بسهولة، إذ تتداخل حالة المثيلة لجزر (CpG) في مناطق المروج لجينات معينة بكفاءة مع نسخ الجين المقابل.

يعني المثيلة العالية الوصول المنخفض لعوامل النسخ المحددة إلى منطقة المروج، في حين ينتج عن المثيلة المنخفضة أو الغائبة إمكانية الوصول المحسن ونشاط النسخ، وعادة ما يتم ميثلة بقايا (CpG)، في حين أن مناطق المحفز لجينات التدبير المنزلي تكون غير ميثلة تمامًا، ويتم تنظيم عملية مثيلة الحمض النووي هذه بإحكام بواسطة آلية إنزيم معقدة، حيث من السهل فهم أنه اعتمادًا على وجود أو عدم وجود عناصر(CH3)، يتم تمكين درجة المثيلة أم لا.

(MicroRNAs) هي جزيئات (RNA) صغيرة غير مشفرة، وهذه عائلة من الجزيئات تتزايد بسرعة، وحتى الآن تم وصف أكثر من 1000 ميكرو آر إن إيه، وحددت الأبحاث المكثفة خلال السنوات الأخيرة أن حوالي ثلث الجينات المشفرة يتم تنظيمها بواسطة (MicroRNAs)، وهذه العملية التنظيمية هي في نهاية المطاف من تنظيم النسخ وتجنب بشكل جيد تعقيد التحكم في التعبير ووظيفة الجينات ومنتجاتها النهائية.