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CIENCIAS ÓMICAS APLICADAS A LA NUTRICIÓN - Coggle Diagram
CIENCIAS ÓMICAS APLICADAS A LA NUTRICIÓN
Genómica
¿QUÉ ES?
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).
DESAROLLO
El 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).
APLICAIONES A LA NUTRICIÓN
Las posibles aplicaciones terapéuticas y preventivas de la genómica nutricional son amplias: en personas con deficiencias enzimáticas, predisposición genética para enfermedades complejas como dislipidemias, diabetes y cáncer o en personas que ya las padezcan, en personas con alteraciones del estado de ánimo o memoria.
PUNITOS CLAVE
La genómica nutricional se basa en cinco principios básicos:
1) bajo ciertas circunstancias y en algunos individuos, la dieta puede ser un factor de riesgo importante para varias enfermedades.
2) las sustancias químicas comunes en la dieta alteran de manera directa o indirecta la expresión genética o la estructura genética.
3) la influencia de la dieta en la salud depende de la constitución genética del individuo.
4) algunos genes o sus variantes normales comunes son regulados por la dieta, lo cual puede jugar un papel en las enfermedades crónicas.
5) las intervenciones dietéticas basadas en el conocimiento de los requerimientos nutricionales, el estado nutricional y el genotipo pueden ser utilizadas para desarrollar planes de nutrición individualizados que optimicen la salud y prevengan o mitiguen enfermedades crónicas.
Epigenómica
¿QUÉ ES?
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.
APLICACIONES A LA NUTRICIÓN
Los nutrimentos que extraemos de los alimentos ingresan a las vías metabólicas donde se manipulan, modifican y moldean en moléculas que el cuerpo puede usar. Una de esas vías es responsable de producir grupos metilo, etiquetas epigenéticas importantes que silencian los genes.
Epigenética y enfermedades metabólicas
El desarrollo de biomarcadores epigenéticos robustos relacionados con la regulación del peso y de la glucemia.
• La identificación de las marcas epigenéticas más susceptibles de ser modificadas por la exposición alimentaria.
• La identificación de los ingredientes activos que pueden alterar el epigenoma.
• La evaluación de la importancia real de otra factores relacionados con la obesidad en la regulación epigenética de los genes.
• La determinación de los períodos de la vida en los que se obtienen los mejores resultados.
• La comprensión de los principales mecanismos ligados a la herencia de las marcas epigenéticas.
Transcriptómica
¿QUÉ ES?
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.
APLICACIONES A LA NUTRICIÓN
La transcriptómica ha sido crucial en el inicio de la genómica nutricional, ya que los primeros estudios en esta disciplina se centraron también en cómo los alimentos y nutrientes afectaban a la expresión de los genes.
Proteómica
¿QUÉ ES?
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.
APLICACIONES A LA NURICIÓN
La proteómica permite entender las funciones de organelos y sus alteraciones, entre otros muchos aspectos.
La disfunción y mutaciones del DNA explican un gran número de enfermedades, incluido el cáncer, y la proteómica es especialmente útil para identificar proteínas que participan en la señalización, diferenciación y muerte celulares
Metabolómica
¿QUÉ ES?
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.
APLICACIONES A LA NUTRICIÓN
1) Estudia el impacto de una dieta, alimento o suplemento en diferentes grupos poblacionales y se identifican perfiles similares
2) Dichos perfiles pueden venir determinados en función de la genética o de otros factores como la microbiota o la insulinorresistencia, entre otros tantos
3) Una vez caracterizados estos grupos de características comunes o fenotipos metabólicos, será posible elaborar recomendaciones nutricionales adecuadas para cada uno de ellos (nutrición grupal), maximizando el efecto de una nutrición funcional precisa.
RESULTADOS DE LA IMPLEMENTACIÓN
El efecto antioxidante: se ha demostrado que los extractos de curcuminoides tienen este efecto.
Efecto antiinflamatorio, muy relacionado con la obesidad: algunos compuestos polífenólicos han demostrado su efecto antiinflamatorio y de prevención de la obesidad.
Sistemas de modulación del sistema inmune: todavía más en auge con motivo de la pandemia y que incluye trabajos con pro y prebióticos, simbióticos, combinaciones de vitaminas, etc.
Fibra antioxidante: alimentos como la uva o las fresas combinan los compuestos fenólicos con la fibra, lo que permite que estos compuestos se liberen directamente en el colon, y que tengan efectos positivos en afecciones de este órgano.
Metagenómica/microbiómica
¿QUÉ ES?
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
APLICACIONES A LA NUTRICIÓN
La identificación de microorganismos alterantes y su prevalencia en el entorno de producción.
La aplicación de procesos de higienización adaptados a la microbiota particular de un entorno de producción.
La identificación de agentes causantes de alertas alimentarias o deterioro de alimentos.
La detección de alteraciones en la microbiota habitual e identificación de causas.