Хелена Джензер

1 Катедра по здравни професии, научноизследователска и развойна дейност в областта на храненето и диететиката, Бернски университет за приложни науки BFH, Берн, Швейцария

2 Интернистична служба, Болнична аптека, Психиатрична болница, Университет в Цюрих, Цюрих, Швейцария

Лейла Садеги-Рийвс

1 Катедра по здравни професии, научноизследователска и развойна дейност в областта на храненето и диететиката, Бернски университет за приложни науки BFH, Берн, Швейцария

Свързани данни

Суровите данни, подкрепящи заключенията на тази статия, ще бъдат предоставени от авторите, без ненужна резерва, на всеки квалифициран изследовател.

Резюме

Въведение

Здравословното стареене, индивидуалният начин на живот и персонализираната медицина са опит за изравняване на кръга. Вместо прогресивен спад на здравето на застаряващия човек, се очаква оцеляването без увреждания да продължи до внезапната смърт на човека. Не е добре разбрано как може да се постигне оцеляване без увреждания, дали просто да живеем и да приемем съдбата си, или да поръчаме генетично изследване и да приложим подходящи превантивни мерки.

Има много примери за възрастни спортисти, които все още могат да се представят на най-високи нива, понякога да нарушават правила като „те никога няма да се върнат“. Играта на тенис в топ 10 дори на възраст от почти 40 години, играта в топ лиги по хокей на лед до навършване на възраст над 40 години, е доказано осъществимо. Очевидно адаптацията е един от ключовете за запазване на конкурентоспособността (1). За обикновените хора обаче е по-трудно да поддържат здравето и работоспособността си на по-късните етапи от живота.

За да се предотврати прогресивно намаляване на качеството на живот, на пазара се предлагат различни препоръки, често с търговска цел и рядко за наистина осигуряване на по-високо качество на живот, нито очевидна добавена стойност (2, 3). Хранителното поведение може да допринесе за влошаване на хроничните незаразни заболявания. И все пак простите асоциации с честотата на заболяванията едва ли са убедително очевидни. Свръхпредставените стари публикации често се приемат като стандарт, въпреки че пристрастия и объркващи фактори (4).

Здравословното стареене може да зависи от добре настроената адаптация на хранителното поведение към метаболизма на индивида. Освен диетата се насърчава и физическата активност, за да се поддържа здравето на човека и населението. Въпреки това, универсалните стратегии като мантрата „изяж дъгата“ или Швейцарската хранителна пирамида не разглеждат персонализираната хранителна медицина (5). Препоръчителните дневни дози, например препоръките на DACH (6), се основават на епидемиологични данни, произтичащи от необходимостта от определени малки здрави групи от населението. Тези общи нужди се коригират с две стандартни отклонения и допълнителни суми, за да се компенсират загубите от лоша достъпност до хранителни вещества от храни или от преработка. В допълнение, специални физиологични условия като бременност оправдават допълнителна добавка. Следователно препоръчителните дневни дози са неточни от гледна точка на хранителната медицина, тъй като те не отчитат адекватно индивидуалните нужди.

Изследванията на храненето са под натиск поради лоши методологии. Решенията няма да идват от все повече статии, базирани на качествени изследвания или от малки рандомизирани проучвания (7). Дори проучването Predimed, което е показало намаляване на риска чрез прием на зехтин и ядки, не може да бъде прехвърлено просто от испанското изследвано население към други етнически групи с различно хранително поведение (8). Следователно методите трябва да бъдат разширени или променени. Подходящите подходи като използването на технологиите OMICS показват обещаващи резултати при намирането на причини, поради които хората реагират по различен начин на една и съща храна или консумация на растителна храна 1 .

Консумирането на редица диети без размисъл не е подходяща стратегия за здравословно стареене. След като се консумират храни и лекарства, възникват взаимодействия в процеса на освобождаване, усвояване, разпределение, метаболизъм и екскреция на активни съставки или при целевите рецептори. Те причиняват неуспехи в терапията и нежелани събития. Тъй като само около 10 от 57 човешки чернодробни неспецифични CYP450 изоензими се считат за важни при взаимодействията между лекарства и лекарства, разширяването на изследванията до специфични CYP450 изоензими, свързани с взаимодействията между храни и лекарства, като ароматаза (syn. CYP19A1, EC 1.14.14.1), е пренебрегван въпрос в изследванията на храненето. Тъй като понастоящем фитохимикалите се препоръчват за профилактика на рак на гърдата и като добавка, придружаваща фармакотерапията с инхибитор на ароматазата, е необходим нов поглед към любимите механизми.

Целта на този преглед е:

Да хвърли светлина върху връзката между незаразните болести и основните хранителни поведения, както и върху наследствеността на метаболитните показатели и тяхното въздействие върху тези заболявания

За да се оцени дали в литературата са описани обяснения извън чисто химичните механизми на действие и дали е намерена обща интерпретация, базирана на генетични и омически технологии.

Методология

Полусистематично онлайн търсене на литература беше извършено на платформите Medline®, Sciencedirect®, Embase® и Scholar Google®, като се използват мрежови термини и ключови думи за няколко интересни теми. Стратегиите за преглед, включително търсенето и подборът на статиите, се основават на насоките на PRISMA за систематични прегледи и мета-анализи (9). Изследванията са свързани с влиянието на хранителните вещества върху цитохром Р450 и как диетата може да повлияе на метаболитните биохимични пътища. Информацията беше интерпретирана незабавно. Дефинирани бяха нови ключови думи за поетапен напредък и бяха въведени отново в търсачките за второ и трето изпълнение във всяка от главите за търсене.

На второ място, механистичният модел беше полусистематично разширен до механистични изследвания на специфична ензимологична информация за ароматаза, рак на гърдата, рак на гърдата, свързан с храненето, цитохром Р450, свързан с рак на гърдата, хранене и рак, естествени инхибитори на ароматазата, рискови фактори за рак на гърдата, допълнителни терапии и рак на гърдата.

Трето, бяха търсени несистематични специфични термини за търсене на нутригеномиката и биохимичните възходящи и низходящи пътища в метаболизма на ароматазата.

Интеграцията беше подходена в дедуктивни кръгове за размисъл. Значителни тухли бяха сглобени по изчерпателен, подходящ за храненето модел на персонализирана хранителна медицина.

Резултати и тълкуване

Фармако- и хранително-кинетични съображения: Принципи, общи черти и разнообразие на свързания с пола и възрастта метаболитен капацитет

От биоактивен до ефект - процесите LADME

Лекарствата или храните ще бъдат или лесно включени, ако са сравними с физиологичните субстрати, или ще бъдат метаболизирани за елиминиране като ксенобиотици. Процесите на преминаване на ксенобиотици през чревната стена, телесните отдели и органи, докато се открият рецептори, са качествено описани в хронологичните кинетични стъпки Освобождаване, абсорбция, разпределение, метаболизъм и екскреция и в динамичните стъпки към целта/рецептора както е изобразено в схемата на Ariens [(10, 11); Фигура 1 ].

хранителните

Схема на Ариенс. Субстрат, свободно достъпен от лекарствен продукт или храна, се приема през устата и преминава фармакокинетичните етапи на LADME (освобождаване, абсорбция, разпределение, метаболизъм, екскреция). Част от биоактивния или ксенобиотик може да намери във фармакодинамичната стъпка своите цели като рецептори на клетъчни повърхности, клетъчни ядра или циркулиращи метаболити, за да даде ефект.

За да се справят с променливостта в тези процеси, трябва да се прилагат генетични подходи. Мутациите на единичен нуклеотид (SNM, мутация с единичен нуклеотид) водят до разнообразие на генотипа и следователно различни метаболитни способности, разглеждани като полиморфизми в популация. Полиморфизмите са честа причина за нежелани лекарствени събития, които се увеличават в случай на полифармация. Рискът от взаимодействие за комбинация от 2 лекарства е 13%, за 4 лекарства 38% и за 7 лекарства 82% (12). Пациентите получават 5-7 лекарства. По този начин фармакокинетичните съображения са от решаващо значение. Няма налична оценка за взаимодействията храна-храна и храна-лекарство, въпреки че изглежда, че се срещат дори по-често от взаимодействията лекарства-лекарства. Една от причините може да бъде по-ниската тежест на случаите. По-голямата вероятност от взаимодействие между храна и хранителни вещества може да се предположи от огромното количество хранителни съставки и по-големия брой чернодробни изоензими, участващи в този сложен метаболизъм, отколкото в лекарствения метаболизъм.

Етническите групи показват типични фенотипове. Например, поради мутация на гена, кодиращ изоензима CYP2D6 в азиатската популация, лекарствата, които се метаболизират от този изоензим, съдържат само 50% от дозата, използвана в Европа. Тази мутация е важна, тъй като много лекарства (и вероятно вторични хранителни вещества) се метаболизират от CYP2D6. За хранителни субстрати не са налични по-малко данни и няма таблици за взаимодействие (13).

Целта на изследванията на нутригеномиката е да разбере как хранителните вещества влияят върху експресията на гени и протеини и защо този израз варира при отделните индивиди. Известно е, че въпреки че хората трябва да се хранят по подобен начин, някои ще затлъстеят, други ще развият сърдечно-съдови заболявания или алергии. Неотдавнашен проект, насочен към насърчаване на научни изследвания за междуиндивидуални различия, беше приет от правителствата на страните-членки на COST (действие COST FA1401: „Междуиндивидуална вариация в отговор на консумацията на растителни хранителни биоактивни вещества и детерминанти (POSITIVe), https: //www.cost .eu/actions/FA1403/# tabs | Име: преглед) ”1 .

Еволюцията, глобализацията и интернационализацията на хранителните навици карат генетичните въздействия бавно да изчезват чрез генетична рекомбинация и/или чрез адаптация. Епидемиологичните оценки са все по-трудни за тълкуване, тъй като поне в западните страни смесените популации водят до рекомбинация на генетични кодове. В противен случай, тъй като консумираната храна не се произвежда само в потребителския регион в сравнение с времената на регионално доминирани пазари, а по-скоро е от международно произход, съдържаща нови съставки и компоненти, гените не само определят как се метаболизира храната, но храната действа по друг начин чрез натиск върху дългосрочната генетична и средносрочна епигенетична адаптация. Това ще доведе до нови диагностични инструменти като генетично профилиране и до нови интервенции на индивидуално ниво (14–23).

Биодостъпност и освобождаване на биоактивни вещества

Остатъците от флавоноиди от преработени храни, богати на флавоноиди, показват различни модели на разграждане и количества в зависимост от приложената излишна пара и топлина. Съставките на доматите изглеждат летливи на пара, тъй като италианското sugo например съдържа повече лутеин, β-каротин и ликопен, отколкото доматите на пара. Дългите процеси на нагряване водят до разграждане на антоцианидините в боровинките, тъй като след производството на сладко от боровинки остават само 3%. Скъпоценните компоненти на Mungo кълнове (генистеин, daidzein) са доста добре консервирани чрез нежно печене. Зеленият чай, мацериран в 80 ° C вода за 3 минути, запазва по-високо биоактивно съдържание, отколкото при екстрахиране при по-горещи температури (24).

Абсорбция и разпределение

За активиране на пепсин, което зависи от рН 4, както при лекарства с антиациди като инхибитори на протонната помпа (PPI), така и в резултат на стареене.

Наличието на лекарства или хранителни вещества не зависи само от транспорта, задвижван от активен носител, но и от дифузията. Дългосрочното лечение с PPI изключва функцията на стомаха почти завинаги. Основната промяна на рН има последици за разтворимостта и следователно за бионаличността на важен брой микроелементи като витамини С, В12, фолиева киселина и олигоелементи като цинк, желязо, магнезий и калций и дори на лекарства като кетоконазол, итраконазол, атазанвир, цефподоксим, цинаризин, еноксацин, дипиридамол, различни олигоелементи или аскорбинова киселина, които са по-малко бионалични, и нифедипин, дигоксин, пеницилин, еритромицин или алендронат 26, които са по-бионалични (31).

Карбонатите като антиациди, използвани в момента в единични дози над 1 g, „ще започнат около 6 минути и време със стойности на pH над 3,0 от около 2 1 2 h“. Ранитидин, междувременно остарял като Н2-антагонист, се използва за рефлукс в дози от 75 mg, което води до начало от 65 минути. Ефектът му беше доста ненадежден и продължи от 36 минути до 13 часа (33). За сравнение, днешните фаворити и блокбастъри пантопразол и езомепразол (и двата използвани в дневни дози от 40 mg) дават средно 24 h pH от 3,7 срещу 4,7 в стабилно състояние след 5 дни. Дългосрочните лечения с езомепразол и пантопразол имат антиацидни ефекти при поддържане на стомашно рН над 4 за 16,1 и 10,8 часа, съответно. Дългите периоди на полуживот на тези ИПП не могат да се противопоставят на никакви антидоти. рН в ситуации на нужда трябва да се имитира чрез поглъщане на кисели напитки. Възстановяването ad integrum на протонната помпа чрез de novo биосинтеза на Н + К + -обменната АТФаза ще продължи няколко дни. „Полуживотът на производството е приблизително 50 часа“ (34–38).

Абсорбцията на такива олигоелементи следва правилата за разтворимост на аква-комплекси, което от своя страна е драматично в зависимост от pH. Примерът с железни аква-комплекси показва, че при условия на рН, срещани в йеюно-дуоденалната връзка, където рН се повишава стръмно, желязото става по-малко разтворимо в резултат на последователност от депротониране на неговите аква-комплекси от 3- или 2-кратна положително заредени към незареден неразтворим комплекс и в двата случая на феритно желязо и черно желязо: (32, 47–49).

Тези механизми водят до утаяване на желязо по време на преминаването по GI тръбата, започвайки да бъде от значение от около pH 3 нагоре (Фигури 2A, B). Утайките са съставени от колоидни и аморфни железни железни хидроксиди. Кондензацията се предизвиква чрез изхвърляне на водата извън комплексите и образуване на хидроксови мостове. Очевидно е, че такава аморфна маса не може да бъде абсорбирана от GI тръбата.