بّسم الله الرّحمن الرّحيم
دائرة المعارف
تأثير التغذية على الجينات
● [ المقصود بعلم تأثير التغذية على الجينات ] ●
علم تأثير التغذية على الجينات هو دراسة تفاعل الأغذية المختلفة مع جينات محددة مما يزيد احتمالية وقوع الأمراض المزمنة كـ السمنة وأمراض القلب, كما قد يتسبب في وقوع بعض أنواع السرطان. وتكون الدراسة عادةً نتيجة مجهود جماعي بين مجموعة كبيرة من العلماء من مجالات مختلفة كعلماء التغذية والأحياء والرياضيات وكيمياء الغذاء بالإضافة للأخصائيين الاجتماعيين.
وعلى الرغم من أن الهدف الرئيسي لهذا النوع من الدراسات هو فهم طريقة استجابة جينات الجسم للغذاء المستهلك إلا أنه يوفر لنا ما هو أكثر من ذلك ، فهو يعطينا تصور أكبر عن تأثير الغذاء السلبي والإيجابي على أجهزتنا الحيوية قبل وقوع المرض.
فنحن نعرف أن معظم الأمراض تنشأ عن أربعة اختلالات: التأكسد, عمليات الأيض, الألتهاب, الضغوط النفسية. فعلم تأثير التغذية على الجينات يسعى لفهم تأثير الأغذية على الاختلالات الثلاثة الأولى كما يوضح إلى أي مدى يكون تأثير الغذاء على صحة الفرد يعتمد على التركيبة الجينية.
وتكمن أهمية معرفة هذا التأثير في الأمراض المزمنة لأنها لا تكون بسبب طفرة جينية واحدة بل نتيجة تفاعلات معقدة بين عدة جينات, وهذا يجعل من دراسة العلاقة بين التغذية والجينات أكثر تعقيداً ويُصعب التنبؤ بنتائجها فضلاً على أنها تحتاج إلى درجة عالية من التحكم بنوع الجينات والعوامل البيئية المحيطة.
وقد ظهرت مؤخراً عدة دراسات أثبتت أن العناصر الغذائية تغير التعبير الجيني من خلال تنظيم الجين وتحويل الإشارات وصنع البروتين ووظائفه. وتواجه بحوث تأثير التغذية على الجينات عدد من التحديات تتلخص في تحديد الجينات التي تسبب أو تكون عامل مسبب للأمراض المزمنة وتحديد العناصر الغذائية التي تؤثر بشكل مباشر على نشاط هذه الجينات مع مراعاة العوامل البيئية المحيطة.
● [ بعض الدراسات الحديثة فى هذا المجال ] ●
[ تأثير السعرات الحرارية على الجينات ]
[ تأثير السعرات الحرارية على الجينات ]
● مجال الدراسة :
معرفة تأثير الأنظمة المختلفة السعرات الحرارية على الجينات في تركيب الأنسجة الدهنية عند الإنسان.
● التجربة :
تم إعطاء العينة الأولى غذاء منخفض السعرات وإعطاء العينة الأخرى غذاء متوازن السعرات الحرارية.
● نتيجة الدراسة :
التشابه في كلا العينتين فكلا النظامين أدى إلى انخفاض الوزن ولم يحدث فيهما أي تأثير على الجينات المصنعة للدهون أو التي تنظم تحويلها, وبالمقابل انخفض فيهما الجينات المنظمة لصنع الدهون الغير مشبعة بنسبة 35-60%.
● الإستنتاج :
أن الكربوهيدرات والدهون والبروتين لها دور ثانوي في التأثير على جينات الخلايا الدهنية إذا قيدت الوجبات بنظام قليل السعرات الحرارية.
[ تأثير الكربوهيدرات على الجينات ]
سكر الجلوكوز والفركتوز يتحللان في الكبد, فعند تناول غذاء غني بالسكريات يحولهما إلى دهون. الزيادة في إنتاج الدهون تؤدي إلى إيقاف الجين المتحكم بالهرمونات الجنسية (sex hormone binding globulin) وتحديداً الإستروجين والتسترون. في دراسة أُجريت مؤخراً طرحت أن تعطيل هذا الجين بسبب الأكل العالي في السكريات يؤدي إلى زيادة كمية الهرمونات الجنسية وبالتالي زيادة حب الشباب, والعقم, وسرطان الرحم عند النساء المصابات بالسمنة.
● مجال الدراسة :
معرفة درجة تأثير التعبير الوظيفي الجيني في الخلايا الدهنية لدى الأشخاص المصابين باضطرابات الأيض.
● التجربة :
تم إعطاء العينة الأولى نظام غذائي غني بالكربوهيدرات ويعتمد على المعكرونة التي يكون استجابة الأنسولين لها منخفضة بعد الوجبة وبالمقابل تم إعطاء العينة الثانية نظام غذائي يعتمد على البطاطس التي تمتلك استجابة عالية للأنسولين بعد الوجبة.
● نتيجة الدراسة :
لم يتغير الوزن عند كلا العينتين ولكن في عينة الأولى انخفض نشاط مجموعة كبيرة من الجينات قابله ارتفاع في نشاط مجموعة أخرى لدى العينة الثانية. كما أنه في العينة الأولى تحسنت استجابة الأنسولين بسبب تغير في التمثيل الوظيفي للجين لكن في العينة الأخرى لم يقابلها أي تغيير.
[ تأثير المعادن والفيتامينات على الجينات ]
● السيلينيوم (Se)
أثبتت الدراسات السابقة أن الغذاء الغني بالسيلينيوم كالقرنبيط يقلل من احتمالية إصابة الشخص بسرطان البروستاتا وسرطان القولون,
في دراسة أجريت لفهم التغير الجيني الحاصل, تم إطعام الفئران.11 ملجم من السيلينيوم وآخرون أطعموهم 2.1 ملجم من السيلينيوم مع غذاء غني بالسيلينيوم أيضاً لمدة عشر أسابيع. كانت النتيجة إيجابية في العينة الثانية فقد أدى الغذاء الغني بالسيلينيوم إلى تنشيط بعض الجينات التي تعرف باسم (pro-apoptotic genes) والمرتبطة بـ p53, NFkB فتقوم بتقليل الجهد المؤدي لتكون الخلايا السرطانية.
وفي دراسة أخرى أجريت على رجال معرضين للإصابة بسرطان البروستاتا تم إطعامهم 400 جرام من القرنبيط لمدة سنة, فلاحظ العلماء وجود تغير في التعبير الجيني يؤدي إلى تقليل خطر الإصابة بسرطان البروستاتا. غير ان الغذاء الغني بالقرنبيط لا يعطي النتيجة ذاتها عند جميع الناس,
● حمض الفوليك
لحمض الفوليك فوائد صحية كبيرة منها الوقاية من العيوب الخلقية وأمراض القلب وبعض أنواع السرطان.
وقد أجريت العديد من الدراسات لفهم دور الفولات في التغيرات الجينية باعتباره يدخل في عملية الميثلة للـ DNA. وكانت إحدى الدراسات المثيرة للجدل تلك التي ربطت بين تناول الأم الحامل لحمض الفوليك وانتشار الإصابة بالربو لدى الأطفال. وخرجت الدراسة بنتيجة تقول بأن التغير الحاصل في الميثلة لدى الجنين بسبب حمض الفوليك يؤدي إلى خلل في الجهاز المناعي لديه وبالتالي إصابته بالربو.
وفي دراسة أخرى درست أثر الكميات الكبيرة لحمض الفوليك على الصحة, استنتج العلماء أن الزيادة تؤدي إلى تعزيز نمو الأورام بسبب دورها في إفراز الحمض النووي.
لكن دراسة أخرى أثبتت جدوى الزيادة في حمض الفوليك لدى الرضع الذين يمتلكون جين يوجد به (677T-allele) في إطالة أعمارهم بإذن الله.
[ مضادات الأكسدة Phytochemical ]
● الجنسيتين Genistein
في دراسة لتأثير الجنسيتين على التعبير الجيني في خلايا ثدي متسرطنة باستخدام تركيزات مختلفة (1-5-25 مايكرو مل)، وجد أن في التركيز المرتفع أدى إلى تنشيط جينات وتثبيطها التي تؤدي إلى وفاة الخلايا, والتقليل من نموها.
وفي دراسة لتأثيره على خلايا بروستاتا متسرطنة, أدى إلى تغيير في 832 جين, 774 جين منها ثبط، و 58 جين حسن أداؤه. وبالمجمل هذه الجينات تعمل على تنظيم نمو الخلية, أو موتها, وتكوين أوعية دموية لتغذية الخلايا المتسرطنة, وانتقال الخلايا من مكانها إلى آخر.
ولدراسة التغير في التعبير الجيني المسؤول عن تكسير الدهون بإضافة الجنسيتين إلى حمية عاليه في الدهون لفئران التجارب. بإضافة الجنسيتين أدى إلى تحسين نسبة الدهون في الجسم، خفض في الوزن وذلك بتعديل التعبير الجيني لأربعة وثمانين جين إلى وضعها الطبيعي من أصل سبعة وتسعين جين تأثرت من نسبه الدهون العالية في الحمية. وأدى أيضا إلى زيادة في نسخ ثلاث جينات ومن أهمها (CROT) الذي يسرع من عميله تأكسد الدهون.
● الفينولات المتعددة POLYOHENOL
لدراسة تأثير الفينولات المتعددة على التعبير الجيني في خلايا قولون متسرطنة. بتعريض خلايا (Caco -2) لعصير التوت أدى إعاقة نموه هذه الخلايا. وذلك بتأثير الفينولات المتعددة على نسخ جينات محددة منها: تنشيط لجينات تمنع نمو الورم و تثبيط لجينات تؤدي إلى نشر الورم من مكان إلى آخر.
وفي دراسة أخرى لهدف معرفة تأثير الفينولات المتعددة في الليمون على فئران أطعمت حمية عالية بالدهون وتنظيمها لتعبير جينات مسؤولة عن حرق الدهون. الفينولات المتعددة في الليمون أدت لخفض الوزن, تراكم الدهون, ارتفاع الدهون والسكر في الدم, مقاومة الأنسولين, وذلك بتنشيط نسخ الجين (ACO) المسؤول عن حرق الدهون.
● كاتشينس Catechins
دراسة تأثير الكاتشين في الشاي على الوزن, وتراكم الدهون. فبعد أربعة أشهر من إطعام الفئران حمية عالية بالدهون مما أدى إلى زيادة في الوزن, تراكم الدهون، وإفراز الليبتين, تم إضافة الكاتشينس إلى الحمية ، الأمر الذي أدى الى خفض الوزن, والليبتين.
[ النتائج العامة للدراسات الحديثة ]
● التغذية لها الدور الأهم في التأثير على صحة الإنسان.
● علم تأثير الجينات على التغذية يدرس كيف ان التركيب الجين للإنسان يجعله يتقبل تأثير الغذاء, بينما علم تأثير التغذية على الجينات يدرس كيف من الممكن أن تأثر الأغذية على التركيب الجيني للإنسان.
● عند تغير الجين يِؤدي إلى تغير في الامتصاص, والايض, وأيضا الاستجابة للعنصر الغذائي.
● العنصر الغذائي قد ينظم نسخ الحمض النووي, وصنع البروتين.
● علم تأثير التغذية على الجينات بني على ثلاث فروع: نسخ الحمض النووي, تركيب البروتين ووظائفه, والأيض.
● الغذاء يؤثر على التعبير الجيني إما من خلال تأثيره على النسخ، أو بإحداث تغير في التركيب.
● عدة دراسات أثبتت أن العناصر الغذائية تغير التعبير الجيني إما من خلال تنظيم الجين، تحويل الإشارات, صنع البروتين ووظائفه.
● يساعد علم تأثير الغذاء على الجينات أخصائيي التغذية في معرفة أن استجابة الشخص للغذاء تعتمد على تركيبه الجيني, فبالتي يساعد في منع حدوث الأمراض.
● [ تنبيه هام ] ●هذه المعلومات للمعرفة والثقافة فقط وليست للتشخيص
