Вивиан Ю. Ши, д-р

минало

Отдел по дерматология, Медицински отдел, Университет на Аризона

Програма за изследване на екземи и кожни бариери и Специализирана клиника за фоликуларно разстройство

7165 N. Pima Canyon Drive, Тусон, AZ 85718 (САЩ)

Сродни статии за „“

  • Facebook
  • Twitter
  • LinkedIn
  • електронна поща

Тук ние подчертаваме концепцията на нутригеномиката в дерматологията, като правим преглед на минали и настоящи приложения на нутригеномиката и хвърляме светлина върху бъдещето на нутригеномиката в дерматологията.

Какво е нутригеномика?

Нутригеномиката е подполе в геномиката, което се фокусира върху влиянието на хранителните вещества върху генната експресия и в крайна сметка клетъчната функция. Предполага се, че хранителните вещества действат като лиганди за рецептори на транскрипционен фактор, служат като сигнални молекули и се метаболизират, за да променят концентрациите на субстрати или междинни продукти, възникващи в променен фенотип. Фундаменталната концепция се фокусира върху прогресирането от здравословен към хроничен фенотип на болестта, който диетичните съединения директно или индиректно регулират чрез изразяване на геномна информация и ензимни дейности [4]. По-специално, нутригеномиката е обратно свързана с „нутригенетиката“, която изучава влиянието на генетиката върху способността на индивида да обработва и реагира на хранителни вещества.

Идеята за нутригеномиката възниква в зората на епохата на геномното секвениране. През 1999 г. плодотворно проучване на Lee et al. [5] публикувано в Наука предполага, че профилите на генна експресия могат да се използват като механистични инструменти за по-добро разбиране на ефектите от факторите на околната среда и хранителните интервенции (напр. ограничаване на калориите) върху здравето. Приключването на проекта за човешкия геном през 2001 г. осигури рамка за документиране на еднонуклеотидни полиморфизми (SNP) в кандидат-гени и изследване на метаболитни дисбаланси, което предизвика множество научни изследвания във всички органични системи [3]. По това време индивидуалните генетични различия в отговор на хранителните компоненти са били очевидни от години (напр. Непоносимост към лактоза).

През 2005 г. терминът „нутригеномика“ се появява за първи път в дерматологичната литература в статия за пациенти с псориазис в Архиви на дерматологията. Treloar [2] описва ролята на SNP C677T в гена за метилен тетрахидрофолат редуктаза (MTHFR), ензим, критичен за активирането и регенерацията на фолат. Пациентите с псориазис имат значително повишени нива на хомоцистеин и по-ниски нива на фолиева киселина в сравнение със съответстващите контроли, което корелира с повишен риск от атеросклеротично заболяване [2]. Това проучване предизвика интерес към ролята на диетичната модулация и добавките на фолат, цианокобаламин и/или пиридоксин за кардиопротекция.

През 2010 г. Subbiah [3] измисли „дермагенетика“, която включва тестване за избрани генетични мутации, свързани със здравето на кожата и препоръчва използването на нутрицевтици или козметици въз основа на индивидуалните резултати. Общите изследвани мутации са свързани с ензимите, участващи в: (а) разграждането на колагена, (б) фотостареенето и елиминирането на свободните кислородни радикали, (в) разграждането на замърсителите на околната среда и (г) генерирането на възпалителни молекули [3]. Понастоящем ползата от такива козметични препарати е силно обсъждана, като се има предвид липсата ни на разбиране за методите им на формулиране, целостта на активните съставки, освобождаването от носителите и ограничената регулация на FDA (фиг. 1).

Фиг. 1.

Потенциални цели на нутригеномиката в дерматологията. Фигура, показваща потенциалните ефекти на макро- и микроелементите върху генната експресия и последващи последици върху здравето и патологията на кожата.

Присъства

Централната роля на диетата за определяне на стабилността на генома и свързаните с него заболявания в резултат на здравето вече е добре установена. Публикувано търсене на „диета и кожа“ разкрива над 2900 статии, публикувани по тази тема през последното десетилетие, а 25% от тях са били през последните 2 години. GoogleTrends съобщава, че думите за търсене „храна и кожа“, „диета и кожа“ и „добавка за кожа“ са станали по-популярни през последното десетилетие. Елиминационните диети са широко приети лечения при генетично предразположени индивиди със специфични хранителни алергии, цьолиакия, болест на Хартнуп, фенилкетонурия и акне. Неотдавнашен преглед на храненето при възпалителни дерматози заключава, че дисбалансираната нутригеномика, индуцирана от западната диета, преувеличава сигнализирането за инсулин/IGF-1 и допринася за патогенезата на акнето [6]. Обострянето на атопичния дерматит от истински хранителни алергии се установява чрез надеждни и валидирани тестове. „Дерматонутригеномика“ сега се отнася до изследването на гените и храненето и техните взаимовръзки, за да се идентифицира тяхното комбинирано влияние върху здравето на кожата.

Бъдеще

Въпреки много вълнуващи постижения, нутригеномиката и дерматонутригеномиката все още са в ранните етапи на развитие. Съществуват пречки пред изследванията на нутригеномиката и са необходими иновативни решения на тези добре описани предизвикателства. Известно е, че изолирането на отговорното взаимодействие между гени и хранителни вещества в клинични изпитвания се усложнява от (i) химическата сложност на храната, (ii) генетичната хетерогенност на хората и (iii) сложността на физиологичните реакции на приема на хранителни вещества в здравето и болестите [ 4]. Пример за това са забележимите разлики в отговорите на кръвната глюкоза към същото количество консумирани въглехидрати [7]. Объркващите фактори също представляват забележително изследователско предизвикателство, както и фактът, че много ефекти върху здравето могат да отнемат месеци до години, за да се проявят, което прави валидните контролирани хранителни опити изключително предизвикателни. Допълнителните предизвикателства включват променливия характер на епигенома във времето, променливостта на потребителското поведение и липсата на ясни насоки за прилагане на генетична информация към хранителните планове.

За да се отговори на тези предизвикателства, могат да се обмислят ориентирани към населението насоки за хранене, които преминават към персонализирано хранене. Това вероятно ще включва базирани на технологията инструменти, които доставят хранителни препоръки, базирани на генотип, директно на потребителите. Клиничните изпитвания на такива препоръчани от генотипа хранителни препоръки, доставени на мобилни и компютърни устройства, вече са в ход. Стартиращите компании вече работят за прилагане на тези технологии на пазара. И накрая, допълнителни проучвания, изясняващи взаимодействието на нутригеномиката и нутригенетиката, могат да дадат по-нататъшна представа за тези многофакторни процеси.

Възникващата роля на храненето в дерматологичната практика се доказва от потребителските и изследователските тенденции. Докато ролята на персонализираното хранене в дерматологията вероятно ще бъде ограничена от ограничения на разходите и времето, повишаването на осведомеността за здравето на потребителите, съчетано с лесната наличност на продукти, ще продължи да стимулира растежа на нутригеномиката. Генетичните тестове директно към потребителите и свързаните с тях медицинско-правни последици са друг възникващ регулаторен въпрос. Надзорът на FDA за стандартизация на клиничните тестове, производството и етикетирането на продукти се развива и е от решаващо значение през следващите години.

Ключово съобщение

Ние обсъждаме миналото и настоящото приложение на нутригеномиката и хвърляме светлина върху нейното бъдеще в дерматологията.

Декларация за оповестяване

Д-р Вивиан Ши държи акции в компанията Dermveda. Д-р Раджани Ката е автор на книга за широката общественост на тема диета в дерматологията. Авторите нямат други финансови интереси (акции, патенти, заетост, хонорари или лицензионни възнаграждения) или нефинансови отношения (политически, лични или професионални), които да разкрият.