Nutrigenómica y Nutrigenética

Introducción

Podríamos comenzar con la máxima de Hipócrates “Que su alimento sea su medicina y su medicina sea su alimento”. El concepto de que los alimentos no solo provean mantención pero que también posean propiedades medicinales, no es nuevo. Históricamente, en  muchas culturas, los alimentos y los medicamentos compartían orígenes comunes ( (Verschuren, 2002).

Aunque el acercamiento para el bienestar fue eclipsado en muchos países por lo que se llamó la medicina moderna, con el empleo de medicamentos enfocados especialmente para ciertas enfermedades, el papel de la dieta en el bienestar y la prevención está nuevamente de moda (Hasler, 2000). Los alimentos sanos y los orgánicos están ganando cada vez más mercado a nivel mundial. Alrededor del 40% de los supermercados norteamericanos ofrecen programas para ayudar a las personas a controlar las enfermedades. Podemos ver que cada vez un número mayor de personas consume vitaminas, minerales, productos homeopáticos, creando un mercado multimillonario.

Hemos estado enfrentados a interacciones genéticas-nutricionales inclusive antes de la revolución genómica. Tal como sucede por ejemplo con: la intolerancia a la lactosa, al déficit de deshidrogenasa alcohólica, a la fenil-cetonuria y a los diferentes perfiles de lípidos sanguíneo resultado del consumo de dietas altas en grasa. Hasta hace poco tiempo los científicos no contaban con las herramientas para poder entender completamente los mecanismos que desencadenaban éstas condiciones. En el 2001, al completarse el mapeo y la secuencia del  genoma humano a través del  Proyecto del Genoma Humano, se abrieron las puertas a un examen detallado de cómo nuestros genes interactúan con un número de factores ambientales, incluyendo  los alimentos.

La ciencia de la nutrición genómica ha evolucionado en medio de un paradigma hacia la medicina individualizada, basándose  en la idea que las diferencias genéticas existentes entre las personas tienen importancia, si se hace a nivel de prevención, desarrollo o tratamiento de la enfermedad. Esta idea ha desarrollado el campo de la fármaco genética, definida como el estudio de la variación individual en la respuesta a los medicamentos.

La Nutrición Genómica es la analogía de los alimentos de la fármaco genómica. Promete ayudar a mejorar la salud mediante la revelación de  los lazos entre nuestra alimentación y el funcionamiento de nuestro organismo a nivel molecular (Simopoulos, 2004). La aplicación de la nutrición genómica, incluye el desarrollo de exámenes basados en genética para enfermedades crónicas influenciadas por la dieta; el refinamiento de recomendaciones dietarias; el mejoramiento en la evaluación del riesgo-beneficio de los alimentos y la sustentación de  los efectos de los atributos del producto.

Como cualquier nueva área de la ciencia y la tecnología, la nutrición genómica enfrenta  varios retos (Castle, Daar, Tsamis, & Singer, 2007). Estos son de dos tipos: científicos-tecnológicos y sociales. (Guthrie, 1963)

Los científicos y tecnológicos, se encuentran alrededor de la necesidad de proveer evidencia científica de beneficios para la salud que aún no se encuentren disponibles.

Los retos sociales, se pueden definir como éticos, económicos, legales y  la forma de interpretar, utilizar y entregar o informar éste nuevo conocimiento. Estos objetivos están relacionados con diferentes grupos y personas interesados en la nutrigenómica, tales como: miembros del equipo de salud, políticos, aseguradoras, y el público en general.

 

Definición de Nutrición Genómica

Los alimentos contienen miles de diferentes compuestos y aproximadamente 30,000 genes que contantemente se reconstruyen y regulan el organismo. La nutrición genómica puede entenderse a grosso modo como el estudio de la interacción de  los nutrientes y  alimentos  con nuestros genes a nivel molecular y celular y el impacto que estas reacciones tienen en la salud.

La Nutrición Genómica tiene dos  objetivos fundamentales:

1) Entender las interacciones funcionales entre los componentes bioactivos de los alimentos con el genoma a nivel molecular, celular y sistémico; con el objeto de establecer el papel de los nutrientes en la expresión genética y aún más importante, entender como la dieta puede ser empleada, para prevenir o tratar la enfermedad.

2) Entender el efecto de la variación genética en la interacción entre enfermedad y dieta; enfocándose en la respuesta específica de cada individuo a los alimentos, debido a las variantes o  a los poliformismos; con el objetivo de lograr un día  el desarrollo de recomendaciones dietarias  de acuerdo con el riesgo y los beneficios de dietas específicas o de componentes dietarios para individuos  o para grupos de población.

La esperanza es finalmente que la información de interacciones gen-nutriente nos lleve a estrategias que puedan prevenir, mitigar o ayudar en el tratamiento de enfermedades, tales como el cáncer o la enfermedad cardiovascular.

 La Nutrición Genómica, conocida también con el nombre de Nutrigenómica: es la ciencia que integra la interface de la nutrición, la biología molecular y la genómica. También existen casos en que los términos de nutrigenómica y nutrigenética son utilizados independientemente. Cuando así sucede, la nutrigenómica se refiere específicamente al rol de los nutrientes en la expresión genética; mientras que nutrigenética se refiere a cómo afectan las variantes genéticas o polimorfismos la respuesta a los nutrientes.

Exámenes Diagnósticos Nutrigenómica

Actualmente los test genéticos se pueden definir ampliamente e incluyen análisis de DNA para detectar enfermedades hereditarias y la caracterización de los fenotipos con fines clínicos. Incluso,  se pueden buscar exámenes genéticos  para predecir la susceptibilidad o la probabilidad de desarrollar una enfermedad en el futuro, como también ayudar a diagnosticar los signos clínicos de una enfermedad.

A nivel médico se ha utilizado con frecuencia  la historia familiar y los patrones hereditarios que han ayudado a determinar un número de condiciones  que tienen bases genéticas. El primer test genético usado ampliamente por sus consecuencias de desordenes genéticos fue desarrollado en 1963 (Guthrie, 1963) y recomendado oficialmente por la Academia Americana de Pediatría en 1965. Aún se utiliza globalmente para determinar  si un recién nacido sufre de fenilcetonuria (PKU), una enfermedad hereditaria que causa daño cerebral si no se emplea una dieta especial. El examen de  PKU es parte del diagnóstico de la enfermedad, en cambio, los test genéticos en nutrigenómica buscarán predecir el riesgo futuro de desarrollar enfermedades en gente sana, basándose en la interacción de los genes y los nutrientes. La diferencia de un examen diagnóstico con uno pronóstico es que  no garantiza el desarrollo de la enfermedad. Los exámenes nutrigenéticos se usarán para determinar si una persona tiene una predisposición a determinada enfermedad o condición. Una vez determinada la susceptibilidad, dependiendo del genotipo del individuo,  la información puede ser usada para sugerir intervenciones nutricionales, hechas a la medida  para esa persona, de acuerdo a su perfil genético. Para enfermedades complejas como es el caso de la enfermedad cardiovascular, las variantes genéticas no precisan con certeza si la enfermedad se desarrollará; pero si indican el alto riesgo de  padecerla. Cuando la variante es de protección, el objetivo será minimizar las influencias nocivas y reducir el riesgo de la enfermedad (DeBusk, 2006) al modificar otros factores, como es el estilo de vida.  Las implicaciones son enormes; como por ejemplo es de conocimiento general que los patrones alimentarios están ligados a un número de causas importantes de morbi-mortalidad en Norte América. Entre las condiciones que han sido estudiadas con una conexión gene- dieta-salud se encuentran: la hipertensión, la enfermedad coronaria, varios tipos de cáncer, diabetes, Alzheimer, esquizofrenia, osteoporosis, obesidad, glaucoma y respuesta al sistema inmune. La nutrigenómica  tendrá un papel fundamental en la prevención y o tratamiento de las enfermedades mencionadas.

Actualmente el concepto de nutrigenómica no está diseminado en el público, en el momento actual, existen solamente una docena de compañías en el mundo ofreciendo tests nutrigenómicos. En la medida que la ciencia de nutrigenómica avance, se incrementará el interés comercial. Uno de los investigadores ha pronosticado que al término de diez años, los exámenes genéticos nos permitirán examinar una serie completa de susceptibilidades a enfermedades (Peregrin, 2001).

Oportunidades y Retos para la Nutrigenómica

1) Mejorar la Salud. El  mayor beneficio que se espera de los centros de nutrigenómica es el mejoramiento de la calidad de vida. Esto se alcanzará a través de recomendaciones dietarias, mejoramiento de los hábitos nutricionales y el desarrollo de alimentos más saludables. El beneficio es para los más jóvenes o para los niños, a quienes se le practicarán los diferentes exámenes diagnósticos y se les generará óptimos hábitos nutricionales que se apoyaran en patrones de estilos de vida, antes de que se desarrollen los daños que provienen de la relación entre  medio ambiente-salud.

2) Recomendaciones Nutricionales Personalizadas. Se espera que a partir de la investigación de la interacción entre genes, dieta y los resultados en la salud, se puedan hacer recomendaciones personalizadas y específicas dependiendo del mapa genético individual. Las asociaciones entre ciertos alimentos y el incremento o disminución de las enfermedades  se han basado típicamente en promedios de estudios observacionales en grupos grandes de población. Aunque estas asociaciones aparezcan ser fuertes a nivel de la población, las recomendaciones nutricionales, a nivel individual,  llegan a ser mucho menos precisas. Los resultados es que en el momento actual muchas personas están adivinando educadamente sus necesidades nutricionales. Las recomendaciones nutricionales que son buenas para la mayoría de la gente pueden carecer de valor o aún más ser dañinas para una minoría de las personas genéticamente diferentes. Existe un grupo de individuos que presentan un alto riesgo de enfermedad cardiovascular cuyos riesgos son exacerbados en el caso de seguir las actuales recomendaciones nutricionales. Por ejemplo, las bebidas alcohólicas tienen efectos diferentes en  el LDL colesterol dependiendo del genotipo individual del ApoE. Los portadores de  ApoE4 muestran elevaciones del LDL-colesterol aún con consumos moderados de bebidas alcohólicas, mientras que en los portadores de APOE2 se observa lo contrario (Corella et al 2001). Por lo tanto a los APOE4 se les debe recomendar ser cuidadosos con el consumo de bebidas alcohólicas en cualquier cantidad. La incidencia de  genes APOE4  varía en forma marcada en los diferentes grupos de población, estando por debajo del 10% en Italia, Grecia, España; y sobre el 30% en Nueva Guinea, algunas poblaciones de África y Oceanía. El origen de estas diferencias genotípicas es ancestral y puede estar por ejemplo relacionado a factores de supervivencia en medio ambiente difíciles (Corbo, 1999) (Kaput, 2006) (Kumar, 2008). Estas variaciones deben estimular el debate para establecer país por país, estrategias de salud pública y recomendaciones nutricionales.

Otro de los ejemplos relacionados con recomendaciones nutricionales para una población que no aplica para un individuo, es un estudio metabólico cuidadosamente realizado Schaefer et al (1997), observaron que los efectos del paso 2, de la dieta perteneciente al  Programa Nacional de Educación de Colesterol (NCEP), en el  LDL colesterol, HDL colesterol y los niveles de triglicéridos eran ampliamente diferentes entre individuos, con algunos de los sujetos que nos presentaron ninguna mejoría.

Por lo tanto, teniendo el perfil genético, es posible hacer, lo que se podría llamar la “recomendación nutricional inteligente.”

3) Dieta Mejorada. Uno de los retos que tienen las nutricionistas y los  médicos es hacer que las personas modifiquen los hábitos nutricionales para mejorar su salud. No se sabe si al suministrarles información a las personas acerca de su riesgo genético y de su salud, tendrían más motivación para cambiar su comportamiento, comparado con aquellos que reciben información no genéticamente relacionada. Algunas de las modificaciones son sencillas y se pueden aplicar fácilmente. Por ejemplo en el caso de la deficiencia de ácido fólico que se sabe que es un riego para los humanos. Actualmente se ha establecido que las mujeres embarazadas presentan niveles bajos de folato y por lo tanto tienen el riesgo de  dar a luz un bebé con defectos del tubo neural, una condición que tiene alta morbimortalidad. La suplementación de ácido fólico ha demostrado una reducción radical de ésta enfermedad en recién nacidos.  En la actualidad  esta suplementación está indicada en la mayoría de los países.

4) Mayor Desarrollo de Alimentos Saludables                                                                                             Los consumidores cada vez más miran los alimentos no solamente para satisfacer sus necesidades básicas de nutrición, sino también por beneficios específicos de salud. Esto ha llevado al desarrollo de nuevos mercados de alimentos que reclaman tener especiales efectos saludables. Existen nuevas categorías de alimentos que representan uno de los mercados de mayor crecimiento de ésta industria, tales como los alimentos funcionales, los nutraceúticos y  los nutricionales médicos.

• Alimentos Funcionales: Es un grupo de alimentos que contienen o no nutrientes que pueden prestar  protección contra las enfermedades (Sizer F, 2008)
• Nutraceúticos: se definen como cualquier alimento, nutriente o suplementos nutricionales que se creen tienen efectos medicinales como en el caso de proteger al individuo contra las enfermedades crónicas.
• Nutricionales médicos o Alimentos Medicinales: son alimentos especialmente manufacturados para personas con alteraciones médicas y prescritos por un médico.

 Empoderamiento del Consumidor

La aparición de  movimientos en pro de los derechos de los pacientes que comenzaron en Norte América en 1960, han modificado la relación entre el paciente y el equipo de salud, cambiando de una paternalista a un modelo de consumo. Este avance del papel que juega el  individuo en el cuidado de la salud, se manifiesta de varias maneras, entre ellas, a través del   mayor uso de medicamentos tradicionales, complementarios o alternativos.  Los consumidores a su vez, exigen cada vez más información completa y veraz acerca de los productos alimentarios, con el objeto de entender  sus problemas de salud y tomar decisiones cada vez más acertadas  para ellos y sus familiares.

Reduciendo Disparidades de Salud  

Aunque mucha de la variación genética es compartida por los diferentes grupos étnicos y raciales, en algunos casos existen diferencias médicas importantes entre los grupos, incluyendo susceptibilidad a ciertas enfermedades.  Por ejemplo, los hombres Afro-Americanos tienen un 60%  más de riesgo de desarrollar cáncer de próstata y con una tendencia a morirse de esta enfermedad, entre dos a tres veces más, que los hombres Caucásicos (Castle, Daar, Tsamis, & Singer, 2007). Existen un número de factores que contribuyen con esta disparidad incluyendo la relación entre genética y dieta. La nutrigenómica permitirá el estudio de las diferencias genéticas que hacen tan diferentes estos dos grupos de población.

  

 

Ahorros en el Sistema de Salud

Uno de los beneficios en potencia de los nutrigenómicos es el ahorro para los consumidores, empleados, gobierno y terceros (tales como las compañías aseguradoras), a través de la prevención y el retraso de la aparición de la enfermedad. En Europa del  total del presupuesto destinado a salud,  el 5% se gasta en tratamiento de la obesidad. En países como Estados Unidos y México este porcentaje es mucho más elevado, debido a la alta incidencia de la enfermedad y considerando que la mortalidad esta intrínsecamente ligada a la obesidad. En relación al cáncer, existe más o menos la misma esperanza, se considera que las modificaciones nutricionales pueden resultar en un reducción del 35 %  de la tasa de cáncer  en Estados Unidos (Elliott, 2002). La otra esperanza a largo plazo es encontrar componentes bioactivos de los alimentos que puedan ser utilizados como tal o como suplementos y que correspondan a los genotipos  para ser empleados en tratamientos en vez de emplear medicamentos. Como es el caso de la diabetes; la Asociación American de Diabetes ha estimado que en Estados Unidos, los costos totales directos e indirectos de la diabetes y desordenes asociados alcanzaron los $98 billones en 1997, a ésta figura se le debe agregar el costo emocional del sufrimiento humano y muerte prematura (Green, 2003). El Programa de Prevención de Diabetes sugiere que implementar cambios en el estilo de vida (ejercicio y cambios dietarios) en vez de un tratamiento con medicamentos es una intervención estratégica para la prevención de la diabetes, que en términos económicos significa pasar de un gasto por año de $99,600 a $31,700 (htpp://www.nih.gov/news/pr/aug2001/niddk-0.8.htm).

 

Ética y Nutrigenómica

El manejo de la información genética personal ha sido una fuente de debate legal y ético en la década pasada. Esto es una realidad no sólo para la realización de exámenes genéticos privados y clínicos, sino también para la investigación. Históricamente, los exámenes genéticos en contextos clínicos han sido usados en el diagnóstico de  condiciones serias. Las variaciones genéticas examinadas en nutrigenómica no tienen un valor predictivo pero están implicadas con vías complejas que pueden conducir al desarrollo de una enfermedad, a través del tiempo; por esto se les han llamado exámenes de susceptibilidad. Las situaciones éticas que han sido una preocupación cuando se realizan los exámenes de nutrigenómica, están relacionadas particularmente al daño que se le puede hacer al público en general y  han hecho que la información de los test  realizados, se mantengan como información privada. Si bien es cierto, que tiene menos impacto que la genómica, no deja ser potencialmente lesiva.

Los principios éticos sobre la evaluación genética han sido reconocidos ampliamente en la literatura de la bioética, en convenciones internacionales,  en legislaciones domésticas y en la práctica de la salud. Los principios que se consideran son: consentimiento, privacidad, confidencialidad, no discriminación genética y solidaridad genética.  Existen dos declaraciones internacionales sobre los principios éticos y particularmente acerca del manejo de la información genética son: UNESCO Declaración Universal de los Derechos del Genoma Humano (1997) y el Concejo Europeo, con la convención de derechos humanos y biomedicina (1997). Otros países como Canadá tienen sus legislaciones locales.

En algunos casos el resultado de los exámenes genéticos puede ser devastador. Las anomalías genéticas del  BRCA1 y el BRCA2  están asociadas con incremento en el riesgo de cáncer de seno. Aunque un resultado positivo en el examen, no necesariamente indica que se tenga cáncer, si es una manifestación de alto riesgo. Las mujeres que tienen éstos genes se les aconsejan una monitoria cercana y puede llegar a recomendársele una mastectomía doble para reducir el desarrollo de cáncer. En algunos países, pueden llegar a perder el acceso al seguro médico y además puede afectar sus relaciones interpersonales. También las pacientes tienen que decidir si comparte la información con sus hermanas e hijas, quienes se pueden encontrar también en riesgo.

Uno de los temas más delicados es la preocupación de realizar exámenes genéticos en niños y adolescentes, si bien es cierto que la toma de medidas en éste grupo es la que puede llegar a producir mejores resultados, por el otro lado se cuestiona si el conocimiento acerca de ésta información puede conducir a lesiones emocionales. Como esta información puede llegar en el momento en que se está desarrollando la identidad, se teme que aquellos niños que se encuentren con una determinada susceptibilidad a una enfermedad, puedan presentar disminución de su autoestima. Una segunda preocupación es que el resultado de los exámenes pueda afectar las relaciones familiares. Por ejemplo, puede llevar a que algunas opciones futuras se les restrinjan, debido a un sentido de fatalismo sobre lo que pueda ocurrir. Otra gran preocupación está relacionada con los seguros de salud y su forma de evaluar el riesgo-persona y la discriminación potencial de adolescentes  que sean más susceptibles a ciertas condiciones. Finalmente existen grupos que critican a los padres como usurpadores de los derechos de los futuros adultos que tendrían el derecho de escoger si  evaluarse o no, y por lo tanto violan su autonomía.

 

Conclusiones

La nutrigenómica tiene una gran potencial para proveer beneficios significativos a largo plazo, a través de la prevención y la promoción de la salud.

A menos que exista una aceptación social de la nutrigenómica, este campo puede estancarse. Debe existir un análisis de riesgo beneficio, basado en investigaciones sistemáticas.

El manejo de la información resultante de los exámenes debe ser confidencial y no debe ser usado por terceros para fines discriminatorios.

Se requiere un desarrollo importante de la industria de alimentos para poder identificar y producir nutrientes y alimentos adecuados para las modificaciones genéticas.

Se requiere una regulación especial sobre los alimentos, el etiquetado con el objeto que la información presente sea veraz y entendible para el público en general.

La aplicación de los exámenes genéticos en grupos de población o individuos debe ser la resultante  de necesidades de implementación de programas de salud individual o local, derivados de una necesidad primordial.

Referencias

Castle, C., Daar, Tsamis, & Singer. (2007). Science, Society,and the Supermarket. The Opportunities and Challenges of Nutrigenomics. New Jersey: John Wiley & Sons.

Corbo, S. R. (1999). Apolipoprotein E (APOE) allele distribution in the worls. Is APOE4 a “thrifty”allele? Annales Human Genetic , 301-310.

DeBusk, J. (2006). It’s Not Your Genes. San Diego: CA Publishing: BKDR.

Elliott, O. (2002). Nutritional genomics. British Medical Journal , 1438-1442.

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Guthrie, S. (1963). A simple phenylalanine method for detecting phenylketonuria in large populations of newborn infants. Pediatrics , 338-343.

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Kaput, R. R. (2006). Nutritional Genomics. New Jersey: John Wiley & Sons.

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Sizer F, W. E. (2008). Food Choices and Human Health. In W. E. Sizer F, Nutrition Concepts and Controversies (pp. 1-29). Belmont: Thomson Corporation.

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