PRINCIPALES CIENCIAS ÓMICAS EN NUTRICIÓN
GENÓMICA
EPIGENOMICA
TRANSCRIPTOMICA
PROTEOMICA
METABOLOMICA
METAGENOMICA/MICROBIOMICA
Estudio de las variaciones en la secuencia de ADN. Fundamentalmente se ha centrado en el análisis de los polimorfismos de un solo nucleótido, más conocidos por sus siglas en inglés (SNP). Este análisis comenzó a realizarse a pequeña escala y, actualmente, gracias al desarrollo de la tecnología ómica, se utilizan chips de alta densidad para determinar millones de SNP, seguidos de la realización de estudios de asociación de genoma completo, denominados GWAS (también por sus siglas en inglés). Recientemente los estudios de secuenciación directa han disminuido su coste y están empezando a aplicarse en grandes cohortes, fundamentalmente a través del estudio del exoma
La Genómica Nutricional es el área de la ciencia que estudia la relación entre el genoma humano, la nutrición y la salud. La base conceptual de esta disciplina se sustenta sobre los siguientes principios:
Los compuestos químicos que ingerimos a través de la dieta interaccionan con nuestro genoma, ya sea directa o indirectamente, regulando la expresión de nuestros genes.
Las variaciones genéticas entre individuos pueden influir en nuestra forma de metabolizar los alimentos.
Algunos genes regulados por la dieta desempeñan un papel decisivo en la génesis, incidencia, progresión y/o gravedad de las enfermedades crónicas.
En algunas personas en concreto, la dieta puede constituir un factor de riesgo de relevancia en el desarrollo de diversas enfermedades.
El grado en el que la dieta influye en el equilibrio entre estado de salud y enfermedad puede depender, en gran medida, de los antecedentes individuales.
La intervención dietética basada en los conocimientos de los requisitos nutricionales individuales, el estado nutricional y el genotipo puede ser de gran utilidad para prevenir, aliviar u optimizar el pronóstico de enfermedades crónicas.
Estudia los elementos reguladores de la expresión génica que no implican cambio de base en el ADN. Fundamentalmente se centra en el estudio de la metilación/desmetilación del ADN (citosinas), tanto a nivel de genes candidatos como metilación de epigenoma completo a través de los estudios denominados de EWAS, en la regulación por ARN no codificante (fundamentalmente microARN y ARN largos no codificantes) y en la regulación por modificación de histonas, aunque este mecanismo es más complejo y menos conocido en genómica nutricional. Varía según el tejido que se analice
Las dietas desequilibradas pueden originar cambios epigenéticos que pueden contribuir al desarrollo de complicaciones metabólicas.
Los compuestos presentes en los alimentos que han sido vinculados a la aparición de modificaciones epigenéticas, están los grupos dadores de metilo (ácido fólico, metionina, colina, betaína, vitamina B12…), la ingesta excesiva o deficiente de calorías y proteínas, las dietas ricas en grasa, los ácidos grasos de cadena corta (butirato, acetato y propionato), algunos minerales y vitaminas antioxidantes (vitaminas A, E y C), así como diversos compuestos de origen vegetal, como distintos polifenoles, catequinas, isoflavonas o isotiocianatos (Milagro, 2013)
La expresión de los genes (transcriptómica) implica la síntesis de unos cuantos miles de proteínas (proteómica) y la actividad de estas proteínas sería el fenotipo del individuo, el que molecularmente correspondería a la producción de una serie de metabolitos (metabolómica), los que se podrían detectar en distintos fluidos del organismo pero que, además, representan el trabajo de un todo organizado en homeostasis o fuera de ella. Sin duda, el cómo los componentes de los alimentos afectan a la secuencia; transcriptómica, proteómica, me-tabolómica es un campo de ardua investigación, la que finalmente permitirá tener una base de datos integral que constituya la huella digital de la nutrición.
Estudia la expresión de los genes en respuesta a determinadas condiciones, como los distintos componentes de la dieta. Esta expresión también puede analizarse con genes individuales o a nivel de transcriptoma completo. Es muy dependiente del tejido estudiado y existe dificultad en obtener ARN de calidad en los grandes estudios de genómica nutricional.
Se basa en el estudio del conjunto de todas las proteínas expresadas en un determinado momento bajo unas condiciones concretas de tiempo y ambiente, también conocido como proteoma. Tras algunas dificultades tecnológicas iniciales, en la actualidad está experimentando un crecimiento, fundamentalmente en los estudios de integración con otras ómicas
La proteómica es una herramienta postgenómica que permite obtener una visión global e integrada de una unidad biológica mediante el estudio de las mezclas complejas de proteínas que constituyen los proteomas, en lugar de analizarlas y caracterizarlas individualmente como lo hace la bioquímica clásica de proteínas
Autenticación de especies
Identificación de microorganismos
La proteómica consiste en el análisis profundo de la estructura y funciones del complejo de proteínas en una célula, tejido o líquido biológico en un cierto momento de la expresión de proteínas, y es una plataforma central en la nutrigenómica que describe la expresión del genoma como respuesta a la dieta.
Detección de proteínas alergénicas en alimentos
. Se basa en el estudio de los metabolitos que son compuestos de diversa naturaleza y de tamaño más pequeño, resultantes de las distintas etapas del metabolismo. Puede comprender lípidos y denominarse lipidómica si los analiza de manera más específica, aminoácidos, etc. Existe dificultad en las determinaciones al tener que utilizar distintas plataformas y distintas aproximaciones orientadas o no orientadas, pero en los últimos años está experimentando un gran desarrollo y tiene muchas aplicaciones potenciales en nutrición de precisión
La metabolómica nutricional se enfoca en estos metabolitos activos, nutrimentos (o no nutrimentos) entre los miles de componentes en el metaboloma que están asociados con los efectos que las diferentes dietas tienen en el cuerpo humano.
Estas ómicas se centran en los microorganismos que hospeda el individuo en sus distintos órganos y tejidos.
Fundamentalmente se estudian en las heces, pero también existen importantes trabajos que ponen de manifiesto la relevancia de otros tejidos
La microbiota interactúa con el huésped para colaborar en la alimentación, resistir patógenos y educar al sistema inmunológico. El potencial genético colectivo (metagenoma del microbioma humano es cien veces mayor que el genoma humano y condiciona profundamente el estado de salud y enfermedad.