En este artículo exploramos las nuevas ciencias relacionadas con la genética, que aportan información sobre los mecanismos que influyen en el desarrrollo de la obesidad. La nutrigenética, la nutrigenómica, la proteómica y la metabolómica van a dar mucho que hablar los próximos años en el campo de la alimentación.

La nutrición personalizada o nutrición de precisión, es el futuro pues la respuesta individual a una Dieta o a una terapia varía en función de sus genes y de su estilo de vida. A corto plazo será posible medir el riesgo individual a desarrollar ciertas patologías y hacer una prevención real controlando los factores ambientales (ambioma).

Qué es la Nutrición molecular

La nutrición molecular estudia los procesos por los que los nutrientes y los compuestos bioactivos de los alimentos influencian los procesos de señalización celular y la expresión de los genes.

Las nuevas ciencias ómicas -transcriptómica, proteómica y metabolómica- forman parte de la nutrición molecular y han hecho posibles, nuevas herramientas para determinar las interacciones de los nutrientes y de otros componentes activos de los alimentos con el genoma humano.

La genética y la metabolómica, así como la microbiota del individuo, determinan los requerimientos nutricionales y la respuesta que el individuo tiene a la dieta. 

A corto plazo, la Dieta Mediterránea será la base, pero a cada persona habrá que recomendarle que tome menos aceite, o que tome más fruta o que haga más ejercicio, por ejemplo.

Genotipo vs Fenotipo

El fenotipo o expresión genética, está determinado por el genotipo y la microbiota del individuo y la influencia de las condiciones ambientales.

La genética influye mucho en los primeros años de vida, pero a partir de una cierta edad influye más el ambiente (obesidad, colesterol y diabetes en la edad adulta).

Existen patologías monogénicas clásicas en las que existe un gen o un número reducido de genes implicados como: la celiaquía, intolerancia a la lactosa, hipercolesterolemia familiar, fenilcetonuria, galactosemia…

Patologías poligénicas de más difícil abordaje y tratamiento son: obesidad, diabetes tipo 2, hiperlipidemias, enfermedad cardiovascular, hipertensión, osteoporosis, enfermedades neurodegenerativas, cáncer…

A la hora de intervenir sobre estas enfermedades, existen factores modificables como el estilo de vida, alcohol, tabaco, ejercicio, hábitos alimentarios, sueño y factores exógenos como toxinas, contaminación, microorganismos y alérgenos.

Interacción genotipo y dieta

La elección de alimentos está determinada por factores genéticos. Además, la dieta influye sobre el riesgo de desarrollar ciertas enfermedades mediante interacciones gen-nutriente que afectan a los procesos digestivos y metabólicos.

Un ejemplo clásico es la fenilcetonuria, una enfermedad congénita del metabolismo, provocada por mutaciones en el gen que codifica la enzima fenilalanina hidroxilasa que transforma la fenilalanina en tirosina.

Al no funcionar la enzima, se acumula fenilalanina (aminoácido presente en leche de fórmula, legumbres, soja, carne, pescado, huevos, cereales (menos arroz y maíz), lácteos y aspartamo), generando toxicidad neurológica y retraso mental. Si se detecta de forma precoz la mutación y se adapta la dieta, el lactante no presentará retraso.

Otras interacciones gen-dieta se han detectado en cáncer, diabetes, hipercolesterolemia, hiperhomocisteinemia, hipertensión, osteoporosis, obesidad, 

La industria alimentaria está trabajando mucho en encontrar componentes bioactivos para incluirlos en alimentos funcionales adaptados a las necesidades genéticas específicas de los diferentes grupos de individuos.

Es importante tener en cuenta las interacciones gen-gen, que también pueden afectar al procesamiento metabólico de los nutrientes y modular el riesgo de ciertas patologías. 

Qué es la Nutrigenética?

La Nutrigenética, la Nutrigenómica y la Nutriepigenética son ramas de la Nutrición que utilizan herramientas moleculares para investigar el papel de los componentes de la dieta en el organismo tanto en situaciones de salud como enfermedad.

La Nutrigenética es la base de la nutrición de precisión. Este término se aplicó por primera vez en 1975 por Brennan. Se basa en que el genotipo de la persona determina gran parte de la respuesta individual a la dieta y del metabolismo nutricional.

Otra definición sería que la Nutrigenética estudia la distinta respuesta fenotípica a la dieta en función del genotipo de cada individuo (Ordovás 2004). Aunque se ha comprobado que ciertas pautas dietéticas, anulan los efectos negativos de algunas variantes genéticas.

Qué es la nutrigenómica?

La Nutrigenómica estudia los mecanismos moleculares que determinan los efectos de la dieta sobre la expresión genética; cómo afectan los polimorfismos a la expresión y regulación y cómo se interrelacionan estos cambios con aspectos proteómicos y metabolómicos.

Este término fue acuñado por primera vez en 1999 por DellaPenna, aplicándolo al estudio del genoma de las plantas para mejorar su contenido nutricional orientado a la nutrición humana.

Qué son la transcriptómica, proteómica y la metabolómica?

La transcriptómica estudia el transcriptoma, es decir el conjunto completo de moléculas de ARN mensajero presentes en una célula, tejido u órgano. Ayuda a conocer mejor los mecanismos moleculares que pueden explicar las distintas respuestas. 

A través de los análisis de expresión de ARN podremos conocer si la variante genética analizada actúa provocando un mayor nivel de expresión, neutralizando o incrementando el efecto genético.

Por ejemplo un desayuno alto en proteína o en hidratos de carbono provoca diferencias en la expresión de 141 genes.

La proteómica estudia el proteoma, es decir el total de moléculas proteicas presentes en una célula, tejido u órgano. Permite estudiar todas las proteínas expresadas y relacionarlas con el fenotipo a estudio.

La metabolómica estudia el metaboloma, es decir el conjunto completo de metabolitos en una célula, tejido u órgano.