La dieta y los genes

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Al hilo de lo explicado en el blog anterior, hemos visto que la predisposición genética hacia un determinado estado de salud no tiene por qué ser determinista, puesto que a través del estilo de vida podemos influir positivamente en lo que nuestros genes (genotipo) acaban finalmente manifestando (fenotipo). 

Cuando el estilo de vida persiste en el largo plazo estas adaptaciones pueden transmitirse de padres a hijos. Por lo tanto, de nuestros ancestros no heredamos solo el material genético, sino también los ajustes ‘epigenéticos’ originados por el estilo de vida que ellos han tenido. Estos pueden atenuar la influencia negativa de unos genes no favorables o, por el contrario, pueden anular el efecto benéfico de una información genética favorable.

Todo ello forma parte de la evolución. Las adaptaciones (por dieta y modo de vida) de un ser vivo se tienen que poder transmitir a su descendencia para que esta esté mejor adaptada a un determinado entorno y estilo de vida. Por ejemplo, tener más grasa o mayor facilidad para engordar en un clima frío, ofrece mayores probabilidades de sobrevivir.

Pongamos un ejemplo: Para que se lleva a cabo el aclaramiento de la homocisteína (sustancia que se encuentra incrementada en varios estados patológicos, como en las patologías cardiovasculares o el cáncer) se necesita la acción de una enzima llamada metilentetrahidrofolato (MTHFR). Las personas con gen homocigoto (CC) para la síntesis de esta enzima, presentan una MTHFR que funciona bien, pero en las personas heterocigotas CT y homocigotas TT funciona peor y la homocisteína tiende a aumentar. En estos casos una ingesta dietética elevada de folatos permite que la enzima funcione mejor, lo que acaba favoreciendo su supervivencia.

En la cuenca mediterránea donde la ingesta de folatos debería ser elevada hay más población con las variantes CT y TT que en el norte de Europa donde la ingesta de folatos en inferior. Es decir, en la cuenca mediterránea una persona con unos genes más desfavorables puede sobrevivir gracias a la aportación dietética. Los folatos son termosensibles, de ahí que haya un mayor consumo de verduras crudas donde el clima es más suave respecto a las zonas de frío intenso.

De la misma manera, las poblaciones que consumen más hidratos de carbono son capaces de asimilarlos mejor respecto a aquellas poblaciones que no las consumen, como los esquimales o, en su día, los cazadores-recolectores. O, por ejemplo, la capacidad que tienen los hindúes de sintetizar EPA y DHA a partir del ácido linolénico (omega3) después de siglos de vegetarianismo es superior a la de la población europea, más acostumbrada a un patrón omnívoro.

‘El enfoque de la dieta como un factor para determinar la estabilidad genómica es más importante de lo que se había imaginado previamente, debido al impacto que los alimentos tienen en todas las vías relevantes, como la exposición, la activación y la desactivación de carcinógenos, la síntesis y reparación del DNA y la apoptosis’

Angel Gil en Tratado de Nutrición, Tomo I, capítulo Nutrigenómica.

Dentro del estilo de vida, la dieta representa un potente mecanismo para modificar el ambiente celular de muchos tejidos y con ello el metabolismo de una persona. No obstante, en organismos superiores la influencia principal de los nutrientes sobre el genoma se lleva a cabo a través de hormonas, es decir el mecanismo es bastante más complejo que simplemente comer un alimento y de este modo obtener una reacción directa en los genes.

Algunos nutrientes mayoritarios como los aminoácidos, los ácidos grasos o la glucosa, y otros como las vitaminas y los minerales participan conjuntamente con muchas hormonas en la regulación de la expresión génica. Pero también pueden hacerlo los fitoquímicos (como los polifenoles, terpenos, etc.), los contaminantes ambientales, determinados aditivos y los microorganismos que viven en nosotros. Todo ello, conjuntamente o separadamente, puede causar efectos positivos o negativos en nuestra salud.

La glucosa, como molécula energética de gran importancia, regula e influye tantas vías génicas en los diversos tejidos, que deberíamos dedicarle un post especial. Ahora bien, se sabe que la hiperglucemia per sé (es decir, independientemente de la acción de la hiperinsulinemia que se deriva) promueve los genes relacionados con la inflamación, tal y como se observa en personas con síndrome metabólico, diabetes mal controlada y en estudios de intervención.

Los ácidos grasos omega6 y omega3, así como algunos de sus derivados (ácido araquidónico, EPA y DHA) y las citoquinas derivadas tienen diferentes receptores PPAR directamente en el núcleo celular. Los receptores son diferentes a según de cada tejido, en donde activan funciones específicas. Estas están relacionadas con la producción de energía, el metabolismo de ácidos biliares, el colesterol, los triglicéridos y otros ácidos grasos, la lipogénesis y la lipolisis. Influyen en la inflamación y la resolución de la misma. También intervienen en el desarrollo o en la supresión de determinados tipos de cánceres. Hay más ácidos grasos que inducen la transcripción de genes, como es el caso del ácido oleico, principal compuesto del aceite de oliva.

Los aminoácidos, por su parte, ejercen efectos sobre la expresión génica de funciones relacionadas esencialmente con las proteínas y su síntesis. Y cuando hablamos de proteínas, debemos entender que dentro de ellas están muchas hormonas, las enzimas y un sinfín de moléculas del organismo. También modulan parte de la respuesta inflamatoria.

Las vitaminas A y D actúan como si fueran hormonas presentando receptores directamente en el núcleo celular, mientras que otras vitaminas hidrosolubles como la B1, B6, C y la biotina también modulan la expresión génica, así como lo hacen algunos minerales, entre los cuales encontramos el hierro, el cinc y el calcio.

Pasando a otras sustancias, el té verde, por ejemplo, tiene un compuesto que evita que los metilos se unan al ADN y silencien unos genes que nos protegen de los tumores. Por eso se dice que tiene efecto anticancerígeno. Muchos de los fitoquímicos actúan de forma parecida.

Veamos otro ejemplo sobre las metilaciones: dentro de cada célula tenemos una familia de genes denominados los House Keeping Genes. Se trata de genes con funciones de mantenimiento (como la reparación del ADN) y de regulación de procesos relacionados con el inicio de procesos cancerígenos. Estos genes suelen estar activos (demetilados), pero en presencia de tumores están inactivos (metilados), lo que les impide desarrollar su acción protectora.

Para metabolizar los tóxicos o los medicamentos, las células utilizan la información contenida en una familia de genes conocida como citocromo P450. Los diferentes cambios en las metilaciones y otras reacciones pueden hacer que este sistema funcione mejor en unas personas que en otras, por lo que los tóxicos y los medicamentos no afectan a todos por igual.

A la luz de todo esto solo nos cabe desear que no nos falte ningún nutriente para que el metabolismo pueda funcionar saludablemente, aunque también nos interesa que no haya excesos perjudiciales.

En las rutas metabólicas intervienen centenares de moléculas, la insuficiencia de solo uno de ellos es capaz de condicionar toda una ruta metabólica.

‘Una cadena es tan fuerte como el más débil de sus anillos’

En circunstancias de déficit (o excesos) el organismo se encuentra obligado a priorizar unas funciones respecto a otras, induciendo así el desarrollo de patologías crónico-degenerativas.

A este campo de investigación se dedican la nutrigenómica y la nutrigenética. La primera explica como los nutrientes y otros compuestos interaccionan con el conjunto de genes. De este modo, algunos genes regulados por los alimentos pueden iniciar la aparición de una enfermedad, influir en su evolución, progresión y gravedad. Pero, el grado de influencia de los alimentos depende a su vez de la composición genética individual y es lo que estudia la nutrigenética.

Es una doble interacción: por una parte, lo que se ingiere influye en los genes (somos lo que comemos), pero por otra, nuestra forma de ser influye en cómo nos afectan los alimentos.

Dentro de estas ciencias hay otras que se distinguen a según del objeto del estudio, como la epigenética, que investiga de qué manera y en qué medida el estilo de vida influye en el fenotipo o las llamadas ‘ómicas’: la genómica, la transcriptómica, proteómica o metabolómica, que estudian respectivamente el material genético, cómo se transcribe, qué proteínas se transcriben o cómo interactúan los diferentes metabolitos en los tejidos corporales.

Son campos de estudio muy amplios cuya visión conjunta está lejos, por el momento, de poder ser implementada a nivel práctico