Genómica nutricional IBQ Delia Araujo Morales Facultad de Ciencias Químicas Universidad Veracruzana

La nutrición en el siglo XX El siglo XX vio grandes progresos en la ciencia de la nutrición. Se descubrieron las vitaminas. Se distinguió entre aminoácidos esenciales y no esenciales. Se entendieron los varios tipos de ácidos grasos. Se identificaron nuevos microelementos y trazas. Se empezó a entender el nexo de todo esto con la salud y la enfermedad. Y un gran etcétera.

La revolución genómica El siglo XX vio también el nacimiento de la genética moderna y, luego, de la genómica, a partir del descubrimiento de la doble hélice del ADN y la comprensión del código genético.

Qué es la genómica nutricional La genómica nutricional examina las interacciones de los genes y los nutrientes. La nutrigenética (o genética nutricional) examina cómo influyen los genes en la acción de los nutrientes. La nutrigenómica, enlazada con la epigenética, examina cómo influyen los nutrientes en la acción de los genes.

Genes y nutrientes Genómica nutricional Nutrigenética Nutrigenómica

Qué son los genes Los genes son segmentos del ADN que pueden traducirse en una o más proteínas. La secuencia de las bases nitrogenadas de cada gen define la secuencia de los aminoácidos de cada proteína. Se calcula que el genoma humano contiene entre 20,000 y 25,000 genes.

La influencia de los nutrientes Tener cierto gen no quiere decir que la característica a la que va asociado se exprese. El gen tiene que activarse. Los nutrientes figuran entre los muchos factores ambientales que intervienen en la activación o el silenciamiento de los genes. Activar o silenciar un gen no cambia el ADN.

Epigenética El estudio de cómo influyen los factores ambientales en la expresión de los genes se llama epigenética. Esta disciplina estudia los cambios en determinadas “marcas” en el genoma que se copian de una generación celular a otra, sin cambios en la secuencia de bases.

Ejemplo de epigenética Estos dos ratones tienen un gen que tiende a producir crías amarillas y gordas, pero sus madres tuvieron dietas diferentes durante la preñez. La madre del ratón de la derecha recibió un suplemento alimenticio que silenció el gen; por eso, dio a luz una cría con pelaje café y apetito normal. Foto: Jirtle y Waterland.

Metilación del ADN y fenotipo La gráfica representa la distribución por colores de todas las crías nacidas a 9 madres que no recibieron suplementos dietéticos (30 crías, barras grises) y 10 madres que recibieron suplementos dietéticos (39 crías, barras negras). La tendencia predominante entre estas últimas fue producir menos ratones amarillos y más pardos. (Adaptado de Waterland RA, Jirtle RL. (2003) Transposable elements: targets for early nutritional effects on epigenetic gene regulation. Mol Cell Biol 23(15):5293–5300.)

Dieta de reinas Hay muchas diferencias anatómicas, fisiológicas y de comportamiento entre las abejas reinas, que pueden poner hasta 2,000 huevos por día, y las abejas obreras, estériles y de vida más corta. Reinas y obreras son idénticas entre sí desde el punto de vista genético. Lo que produce la diferencia entre unas y otras no son sus genes, sino que las larvas de abeja reina reciben una dieta especial. Foto: Helga Heilmann, BeeGroup Würzburg.

Regulación de la expresión génica Nutrientes y fitoquímicos Activación o silenciamiento de genes La síntesis de proteínas empieza o se detiene La enfermedad progresa o se detiene Sustancias generadas en el metabolismo Los nutrientes (o nutrimentos) y los fitoquímicos pueden interactuar directamente con las señales genéticas, o indirectamente, por medio de sustancias generadas en el metabolismo. El resultado se ve en la salud de la persona.

Desórdenes genéticos Algunos padecimientos son provocados por mutaciones en genes específicos que se heredan al nacer. A veces, el problema impone restricciones dietéticas, como ocurre en la fenilcetonuria o en la enfermedad celíaca. También hay predisposición genética a ciertas enfermedades.

Fuentes Whitney, Ellie, y Sharon Rady Rolfes. Understanding Nutrition. Belmont: Wadsworth, Cengage Learning, 2011. Vaquero, María Pilar (coordinadora). Genética, nutrición y enfermedad. Madrid: Editores Médicos SA, 2008. Gil Hernández, Ángel (director). Tratado de nutrición. Editorial Médica Panamericana, 2010.

Para terminar… Pregúntate y escribe en una hoja: ¿Qué vi? ¿Qué sentí? ¿Qué aprendí?