Нутригеномика - ново поле на генетиката Farm Magazine
Скоро животновъдството може да бъде много по-изгодно чрез прилагане на принципите на ново откритие на генетиката - нутригеномика
През последните години в науката за генетиката се появиха нови области на познание за процеса на развитие на живите същества. Първо бяха очертани и след това уточнени най-общите закони или правила, според които героите се наследяват от родителите на потомците.
Придобитите знания съставляват нова наука, наречена генетика. Той се е развил по такъв начин, че сега знаем не само какъв е генетичният материал, в който са кодифицирани всички морфологични, физиологични и психически характеристики на живо същество, но и каква е неговата структура и особено как работи за тях, за да изпълняват по време на развитието от зачеването до смъртта.
Този удивителен процес включва много видове протеини, които са вписани, кодирани в структурата на наследствения материал (ДНК при висши същества и РНК при вируси). Всеки сектор на наследствения материал, в който е вписана структурата на определен вид протеин, се нарича ген.
В светлината на това знание сега единодушно се приема, че ако генът обикновено е съставен, характерът, за който той „реагира“, ще се развива нормално. Ако обаче е повреден (има мутация), морфологичният, физиологичният или психичният му характер ще се развият необичайно.
През последните години обаче изследванията показват, че има случаи, когато, въпреки че генът обикновено е съставен, той функционира ненормално или дори е блокиран от определени „спирачки“, които се противопоставят на нормалното му функциониране. Следователно, характерът, който води до развитие, също ще се прояви необичайно. За такова явление се казва, че е епигенетично, а науката, която го изучава, се нарича епигенетично.
Генетичните мутации могат да бъдат коригирани чрез диета
Понастоящем се получават все повече и повече знания, които дават доказателства, че някои гени влизат в експлоатация и „произвеждат“ протеина, който е отговорен не само за контролиране на фактори извън или вътре в клетката (както беше известно досега), но и да поръчате хранителни вещества, които достигат до тъканите на диетата (аминокиселини, мастни киселини, прости въглехидрати, минерали, витамини).
По този начин хранителните вещества влияят на недостатъчното или преувеличено функциониране на някои тъкани или органи на индивида, причинявайки заболявания или развитие, несъвместимо с характеристиките на семейството, към което принадлежи. Така се ражда ново поле на генетиката, наречено нутригеномика.
Генетиците, изучаващи тази област на дейност, вървят в две посоки на изследване. Едната е нутригеномиката, която има за цел да разбере как дадено хранително вещество кара гена да функционира или влияе и дори спира неговата активност, а другото е нутригеномиката, която има за цел да открие причините за разликите в реакцията на определени хранителни вещества от организма. хора или животни, които вече притежават определени мутации в гените, участващи в създаването и разграждането на вещества в клетките.
Те се надяват, че когато се получат повече знания в тази област, лекарите или диетолозите ще могат да се намесят с определена хранителна диета, за да предотвратят появата на определени метаболитни заболявания при хората или да манипулират по-интензивното и по-бързо развитие и функциониране на тъкани при селскостопански животни.
Това означава, че ако знаем, че индивидът притежава определена мутация, която не позволява на клетките му да синтезират определен протеин с роля в разграждането на хранително вещество или превръщането му в друго вещество, неговото невъвеждане в храната ще предотврати явлението. Нека конкретизираме с няколко факта.
Болестите могат да бъдат предотвратени
Известно е, че някои деца се раждат с мутантен ген, който прави невъзможно синтезирането на ензимен протеин, който участва в метаболизма на аминокиселина (фенилаланин), която достига до клетките в диетата. В резултат на това детето ще бъде тежко увредено функционално. Ако обаче му се дава диета през целия живот с храни, които не съдържат аминокиселината фенилаланин, той ще се развива нормално.
Лице, което има мутация в гена, която помага за регулиране на абсорбцията от червата в кръвта на стерини от растителни храни (подобни на холестерола по структура), ще развие тежка атеросклероза в ранна възраст. Диета, която съдържа храни с ниско съдържание на такива мазнини, ще помогне да се поддържа нормално състояние на холестерола в кръвта и по този начин да се предотврати ранната атеросклероза.
Друг пример, който ни помага да разберем целта на нутригеномиката, е следната констатация. Сред гените, които допринасят за метаболизма на мазнините и чувствителността на клетките към инсулин, е този, наречен SREBP-1c, който може да бъде предизвикан от високо съдържание на фруктоза.
Ако такъв мутантен ген стане функционален, той ще увеличи инсулиновата резистентност и следователно появата на диабет тип 2. Лечението в този случай може да бъде избягването на прекомерна консумация на фруктоза.
Диетата трябва да бъде съобразена с генотипа на всеки индивид
Също така, някои сърдечно-съдови заболявания, дори рак, могат да бъдат причинени от диета, която е неподходяща за генетиката на индивида. Хората с висока концентрация на мазнини в кръвта (хиперлипидемия) имат висок риск от развитие на атеросклероза. Ако обаче се лекуват със специфични лекарства (статини), придружени от подходяща диета, те реагират различно един от друг.
Генетиците са установили, че разнообразието от реакции се дължи на притежаването на различни варианти на гени, участващи в метаболизма на мазнините. Познаването на тези аспекти за всеки индивид може да допринесе за ефективността на прилаганото лечение чрез диференцирано приложение на лекарството или на диетата, която съответства на неговия генотип.
Изследователите установяват, че печеното червено месо при висока температура образува така наречените хетероциклични ароматни амини, които, ако се активират чрез ацетилиране, могат да повлияят на ДНК, причинявайки рак на дебелото черво. Това явление обаче може да се появи само при хора, които имат определен вариант - от трите възможни - на ген, участващ в активирането на хетероциклични ароматни амини.
Всички описани тук примери ни карат да вярваме, че скоро хората ще направят специални ДНК тестове и в зависимост от техния генотип ще приемат определена диета и лекарят ще може да прилага персонализирано лекарство за всеки индивид.
Сигурен съм, че подобно поведение скоро ще бъде поето от зоотехници и ветеринарни лекари, за да направят дейностите си по-рентабилни и ефективни.