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APLICACIONES GENÉTICAS EN LA NUTRICION

DRA. MIRIAM BERENICE GONZÁLEZ IBARRADRA. MIRIAM BERENICE GONZÁLEZ IBARRA

NUTRICIÓN CLINICA

¿La genética y el conocimiento en genética son importantes

para la nutrición?

PROGRAMACION GENÉTICAPROGRAMACION GENÉTICA

NECESIDADES NUTRICIONALESNECESIDADES NUTRICIONALES

EFECTOS A LARGO PLAZO DE INTERVENCIONES NUTRICIONALESEFECTOS A LARGO PLAZO DE INTERVENCIONES NUTRICIONALES

Influenciadas Influenciadas

Características Individuales

Características Individuales

BioquímicasBioquímicas

GenéticasGenéticas

Factores ambientales o sociales

BIOLOGÍA MOLECULAR

se abren nuevas perspectivas de investigación en el campo de la Nutrición.

El conocimiento de la interacción entre los nutrientes y la expresión de genes particulares

permitirá profundizar en el efecto de los nutrientes en la expresión génica de enzimas, receptores,

transportadores y hormonas.

¿De que manera un nutrimento va aregular la salud o enfermedad ?

Absorción de nutrimentosUtilización de nutrimentosTolerancia a alimentos o nutrimentosRequerimiento de nutrimentos

Absorción de nutrimentosUtilización de nutrimentosTolerancia a alimentos o nutrimentosRequerimiento de nutrimentos

Torres et al. 2011

INDIVIDUOS CON GENOTIPO AHORRADOR

INDIVIDUOS CON GENOTIPO AHORRADOR

SOCIEDADTRADICIONAL

SOCIEDADMODERNA

http://mono_obeso.typepad.com/photos/sedentarismo_evolucin_y_p/imagen18.png

-Pocas grasas saturadas-Actividad física elevada

- Alta ingesta de HC-Sedentarismo

ALTERACIONES METABÓLICASMÁXIMA EFICACIA METABOLICAMÁXIMA EFICACIA METABOLICA

-Reducción de tamaño y fuerza muscular-Menor capacidad muscular de oxidar glucosa y ácidos grasos-Insulinoresistencia-Disbalance energético

ENFERMEDAD

EXPRESIÓN GENETICA ANORMALEXPRESIÓN GENETICA ANORMALEXPRESIÓN GENETICA CORRECTAEXPRESIÓN GENETICA CORRECTA

-Aumento de tamaño y fuerza muscular-Mayor capacidad muscular de oxidar glucosa y ácidos grasos-Mejor sensibilidad a la insulina-Balance energético

FENOTIPO QUE PERMITE LA SUPERVIVENCIA Y LA ENFERMEDAD

FENOTIPO QUE PERMITE LA SUPERVIVENCIA Y LA ENFERMEDAD

SUPERVIVENCIASUPERVIVENCIA

NUTRIGENÉTICA

NUTRIGENÓMICA

NUTRIGENÉTICA

Estudia la interacción entre los genes y los nutrientes, es clave en el desarrollo de ingredientes o alimentos funcionales.

RecombinaciónRecombinación

Crecimiento de la poblaciónCrecimiento de la población

Flujo de genes

Selección naturalSelección natural

MutacionesMutaciones

¿PORQUE LA VARIABILIDAD GENETICA?

¿COMO REPERCUTE ESTO EN LA NUTRICION DE CADA INDIVIDUO?¿COMO REPERCUTE ESTO EN LA NUTRICION DE CADA INDIVIDUO?

VARIACION GENETICA EN LA POBLACIÓN nutrigenéticaVARIACION GENETICA EN LA POBLACIÓN nutrigenética

Estas variantes genéticas modifican la absorción, el metabolismo, la utilización y la

tolerancia a alimentos.

Estas variantes genéticas modifican la absorción, el metabolismo, la utilización y la

tolerancia a alimentos.

las variantes genéticas de los individuos que condicionan la respuesta clínica a los

nutrientes.

las variantes genéticas de los individuos que condicionan la respuesta clínica a los

nutrientes.

Nativos Americanos

EuropeosAfricanos Occidentales

Componente ancestral amerindio: 65%(Intervalo individual ancestral del 22%-90%)

Componente ancestral europeo: 30% (Intervalo individual ancestral: 8%-

75%)

Componente africano occidental: 5% (Intervalo individual ancestral: 1%-

20%)

Linage mitocondrial, materno nativo americano del 90%

Human Genetics. 120:807-819, 2007

La proteína de soja también aparece como moduladora de la hiperglucemia y reduce la hiperlipemia y la hiperinsulinemia, manteniendo efectos beneficiosos sobre la obesidad y la diabetes

NUTRIGENÉTICA

Association of the ATP-binding cassette transporter A1 R230C Variant with Early-Onset Type 2 Diabetes in the Mexican Population

M. Teresa Villarreal-Molina1*, M. Teresa Flores-Dorantes1*, Olimpia Arellano-Campos2, Marisela Villalobos-Comparan1, Maricela Rodríguez-Cruz3, Angel Miliar-García4, Adriana Huertas-Vazquez1, Marta Menjivar5, Sandra Romero-Hidalgo6, Niels H. Wacher7, M. Teresa Tusie-Luna1, Miguel Cruz7, Carlos A. Aguilar-Salinas2, Samuel Canizales-Quinteros1 and The Metabolic Study Group†

Resultados:

Las variantes R230C/C230C fueron mas frecuentes en los pacientes con DT2 (24.6%)que en los controles

Después de la estratificación la asociación con la variante se presentó en los pacientes con diagnóstico de inicio temprano (menor de 45 años) (OR=3.776; P=3.3 x 10-6).

La replicación entre los pacientes del INNSZ y el IMSS fueron similaresLa variante se asocia a bajo HDL e hipercolesterolemia

Conclusión: La variante R230C del gen ABCA1 se asocia con DT2 en pacientes mexicanos EXCLUSIVAMENTE

NUTRIGENÉTICA

La metilenotetrahidrofolato reductasa (MTHFR) es un gen clave en las reacciones de metilación.

polimorfismo C667T (Ala a Val)

causa una disminución de la actividad enzimática y está inversamente asociado con la presencia de cáncer colorrectal y

leucemia linfocitaria aguda.

Una ingesta baja de folato, vitamina B12, vitamina B6 o metionina se asocia también con un mayor riesgo de cáncer

entre aquellos con el genotipo MTHFR TT.

Además, algunas mutaciones de MTHFR están implicadas en el desarrollo de enfermedad cardiovascular

Una ingesta baja de folato, vitamina B12, vitamina B6 o metionina se asocia también con un mayor riesgo de cáncer

entre aquellos con el genotipo MTHFR TT.

Además, algunas mutaciones de MTHFR están implicadas en el desarrollo de enfermedad cardiovascular

Cáncer.

Proporciona un conocimiento molecular (genético) sobre los componentes de la dieta Proporciona un conocimiento molecular (genético) sobre los componentes de la dieta

NUTRIGENÓMICA

Es la interacción entre el genoma y nutrientes

Regulación de la expresión de genes por nutrimentos

los nutrimentos van a tener un efecto en eltranscriptoma (expresión de genes)proteoma (expresión de proteínas)

metaboloma (formación de metabolitos)

¿ COMO LOS NUTRIMENTOS REGULAN LA EXPRESIÓN DE GENES?¿ COMO LOS NUTRIMENTOS REGULAN LA EXPRESIÓN DE GENES?

Que se unen a

para inducir genes específicos para la producciónde una proteína (receptores, lipoproteínas o enzimas).

para inducir genes específicos para la producciónde una proteína (receptores, lipoproteínas o enzimas).

INTERACCIÓN ENTRE GENES Y NUTRIENTES

Los ácidos grasos, por ejemplo, son metabolizados mediante la ruta de la ß-oxidación para producir energía celular.

La alteración del balance energético intracelular puede alterar indirectamente la expresión genética a través de cambios en la homeostasis de NAD celular

Los ácidos grasos, por ejemplo, son metabolizados mediante la ruta de la ß-oxidación para producir energía celular.

La alteración del balance energético intracelular puede alterar indirectamente la expresión genética a través de cambios en la homeostasis de NAD celular

La reoxidación de NAD está asociada con la actividad de la cadena de transporte de electrones

mitocondrial y es un cofactor para proteínas involucradas en la remodelación cromosómica

La reoxidación de NAD está asociada con la actividad de la cadena de transporte de electrones

mitocondrial y es un cofactor para proteínas involucradas en la remodelación cromosómica

Desarrollo de portafolios dietarios específicos para

enfermedades específicas.

Desarrollo de portafolios dietarios específicos para

enfermedades específicas.

PORTAFOLIOS DIETARIOS

El uso de alimentos funcionales (o alimentos con alto contenido en ciertos componentes) para normalizar parámetros bioquímicos asociados al desarrollo de enfermedades crónico degenerativas con base en evidencias científicas.

PORTAFOLIO EN EL SM

COMO PODRIAN CREAR UN PORTAFOLIO

¿QUE NECESITAN?

1) Hay acciones de los componentes de la dieta sobre el genoma humano, que directa o indirectamente, pueden alterar la expresión o estructura de los genes

1) Hay acciones de los componentes de la dieta sobre el genoma humano, que directa o indirectamente, pueden alterar la expresión o estructura de los genes

2) En algunos individuos y bajo ciertas circunstancias, la dieta puede ser un factor de riesgo de una enfermedad

2) En algunos individuos y bajo ciertas circunstancias, la dieta puede ser un factor de riesgo de una enfermedad

3) Algunos genes regulados por la dieta (y sus variantes comunes) pueden jugar un papel en el inicio, incidencia, progresión, y/o severidad de las enfermedades crónicas

3) Algunos genes regulados por la dieta (y sus variantes comunes) pueden jugar un papel en el inicio, incidencia, progresión, y/o severidad de las enfermedades crónicas

4) El grado en el cual la dieta influye sobre el binomio salud-enfermedad puede depender de la constitución genética individual

4) El grado en el cual la dieta influye sobre el binomio salud-enfermedad puede depender de la constitución genética individual

5) Cualquier intervención dietética basada en el conocimiento de las necesidades nutricionales, el estado nutricional, y el genotipo (p.e. «la nutrición individualizada») será útil para prevenir, mitigar, o curar las enfermedades crónicas.

5) Cualquier intervención dietética basada en el conocimiento de las necesidades nutricionales, el estado nutricional, y el genotipo (p.e. «la nutrición individualizada») será útil para prevenir, mitigar, o curar las enfermedades crónicas.

CONCLUSIONES

CONCLUSIÓN

En el futuro mediante herramientas de biología molecular se podrá diseñar alimentación

individualizada, adaptando las necesidades nutricionales al genotipo de cada individuo

El progreso de la nutrigenómica y nutrigenética estará ligado a la

utilización de dietas personalizadas para retrasar el inicio de la

enfermedad y optimizar el mantenimiento de la salud humana.

El progreso de la nutrigenómica y nutrigenética estará ligado a la

utilización de dietas personalizadas para retrasar el inicio de la

enfermedad y optimizar el mantenimiento de la salud humana.

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