01/12/2016
Polacy, podobnie jak większość ludzi rasy kaukaskiej mają „korzystne” warianty genów kodujących enzymy zaangażowane w metabolizm alkoholu. Geny warunkują bowiem nie tylko cechy widoczne na pierwszy rzut oka, takie jak kolor skóry, oczu czy wzrost, ale wpływają też na to, jak organizm funkcjonuje ”od środka” – jak wydajnie radzi sobie z przyswajaniem i metabolizowaniem składników odżywczych, czy sprawnie neutralizuje toksyny, a w końcu – czy jest podatny na starzenie. W genach może też być zapisane zwiększone prawdopodobieństwo zapadnięcia na określone choroby, takie jak celiakia czy niektóre typy nowotworów.
GEN, POLIMORFIZM, MUTACJA – O CO TU CHODZI?
Każdy z nas posiada swój unikalny kod genetyczny. Choć brzmi to dość tajemniczo, w rzeczywistości to czysta biochemia! Kod genetyczny można porównać do przepisu na to, jak ma być zbudowane i jak ma funkcjonować nasze ciało. Przepis ten zapisany jest językiem biochemii – sekwencją tzw. deoksynukleotydów, znanych jako DNA. DNA jest nośnikiem informacji o wszystkich białkach organizmu. Informacja ta przepisywana jest na RNA, który jest „kopią roboczą DNA” – bezpośrednią matrycą, na bazie której powstają białka. Białka z kolei budują nasze ciało (jak np. kolagen), spełniają jego podstawowe funkcje życiowe (jak przenosząca do tkanek tlen hemoglobina), wpływają na jego odporność (immunoglobuliny, cytokiny). Co więcej, jako hormony białkowe i enzymy białka niejako dyrygują pracą całego organizmu, warunkując kierunek i intensywność przemian metabolicznych.
Kiedy w 2003r. ogłoszono zsekwencjonowanie ludzkiego genomu, zachwytom nie było końca. Trzeba jednak przyznać, że oznaczało to, że poznano kolejność zasad w DNA – ale nadal przypominało to przepisanie na alfabet łaciński tekstu w jakimś nieznanym języku. Znamy tylko urywki tego języka – opisano ok. 20 tysięcy genów, a więc fragmentów DNA, których ekspresja powoduje (najczęściej) powstanie określonego białka. Jest to jednak tylko niewielka część genomu. Znaczenie pozostałej części pozostaje do wyjaśnienia, choć już teraz wiemy, że przepisywanie informacji z DNA może zakończyć się na etapie RNA. W takim wypadku RNA nie jest tylko pomocnikiem, lecz spełnia funkcje enzymów i regulatorów ekspresji genów (rybozymy, mikroRNA).
Sekwencjonowanie poszczególnych genów pozwoliło jednak na wykrycie drobnych różnic ich budowy (wariantów genów, polimorfizmów) pomiędzy ludźmi. Różnice te, jeśli występują w populacji często, nazywane są polimorfizmami określonego fragmentu genu i to właśnie one wpływają np. na kolor oczu. Jeśli są to zmiany rzadsze, to mówimy o mutacjach, które często mają wpływ na wystąpienie określonej jednostki chorobowej. To co mamy w genach, łącznie z polimorfizmami i mutacjami, to jednak tylko „lista składników” przepisu na naszą biologię. Tak jak przyprawy i sposób przygotowania decydują o finalnym smaku przygotowywanego dania, tak o naszym dobrym samopoczuciu i zdrowiu decydują tzw. czynniki środowiskowe. Znając predyspozycje genetyczne możemy świadomie kształtować nawyki żywieniowe, mocniej zmotywować się do unikania używek czy podjęcia aktywności fizycznej. Ten całokształt działań najlepiej rozpocząć od ukierunkowanej diagnostyki genetycznej. Zespół diagnostów – biologów molekularnych z laboratoriów sieci DIAGNOSTYKA przygotował trzy pakiety badań genetycznych, oceniających polimorfizmy genów wpływających na metabolizm węglowodanów i tłuszczów, odpowiadających za tolerancję takich składników żywieniowych jak laktoza, sól czy alkohol oraz genów związanych ze zwalczaniem przez organizm wolnych rodników i metabolizmem witamin.
Do kogo adresowane są badania genetyczne? Do wszystkich! Skorzystać z ich mogą zarówno osoby dbające o swoje zdrowie na co dzień, jak i te, którym do diet i ćwiczeń „nie po drodze”. Ustalenie profilu genetycznego dla tych pierwszych będzie stanowić drogowskaz, który pokaże, jaki kierunek obrać, by wysiłki szły w dobrym kierunku, dla tych drugich okazać się może motywacją do zadbania o ciało – bo od jego dobrej kondycji zależy też stan ducha! Nasze badania mogą też być pomocne tym, którzy pomimo starań nie mogą zrzucić zbędnych kilogramów – okazać się może, że np. stosowana dieta Kwaśniewskiego wybitnie nie służy danej osobie, gdyż jej geny predysponują ją do nasilonego magazynowania tłuszczów. Co ważne, profil genetyczny towarzyszy nam od narodzin do śmierci, sensowne jest więc jego oznaczenie już u małego dziecka. Taki prezent pozwala kształtować właściwe, dostosowane do predyspozycji genetycznych nawyki żywieniowe już od najmłodszych lat – stanowić swego rodzaju polisę zdrowotną dziecka. Zauważmy też, że genetyczne uwarunkowania często ujawniają się dopiero z wiekiem lub w specyficznych stanach fizjologicznych, takich jak ciąża. Dlatego nawet osoby „od zawsze” szczupłe i nie mające problemów ze zdrowiem skorzystać mogą na poznaniu swojego profilu genetycznego – uniknąć pojawienia się „oponki” po trzydziestce czy nadmiernego przybierania na wadze w trakcie ciąży.
Pakiet I obejmuje ocenę polimorfizmów genów wpływających na to, jak organizm metabolizuje węglowodany (potocznie mówiąc: cukry) i lipidy (tłuszcze). Do genów tych należą: FTO, FABP2, PPARγ, Apo E i ADB3. Co kryje się pod tymi symbolami?
Gen FTO – z ang. fat mass and obesity associated gene, w Polsce nazywany jest genem podatności na otyłość. Występowanie niekorzystnej formy tego genu wiązane jest z zaburzonym odczuwaniem głodu i sytości (przejadanie się, podjadanie między posiłkami), więc u nosicieli tego polimorfizmu obserwuje się zwiększone BMI (Body Mass Index) i obwód talii. Otyłość prowadzić też może do rozwoju cukrzycy 2 typu.
Gen FABP2 – z ang. fatty acid binding protein 2, czyli gen kodujący białka biorące udział we wchłanianiu, przetwarzaniu i transportowaniu kwasów tłuszczowych. Jego niekorzystny polimorfizm sprzyja występowaniu m.in. podwyższonego stężenia „złego” cholesterolu LDL we krwi i zwiększonemu magazynowaniu kwasów tłuszczowych w tkankach.
Gen PPARγ – z ang. peroxisome proliferator activated receptor gamma, kodujący białka receptorowe wpływające na metabolizm zarówno tłuszczów, jak i węglowodanów. W zależności od tego, nosicielami którego z jego polimorfizmów jesteśmy, mamy zwiększone predyspozycje do tycia na skutek nadmiernego spożycia węglowodanów lub tłuszczów.
Gen APOE – koduje apolipoproteinę E, biorącą udział w metabolizmie tłuszczów. Choć 60% populacji ma prawidłową formę tego genu – APOE3, to pozostałe jego warianty: APOE2 i APOE4 wskazują na ryzyko zaburzeń w poziomach lipidów we krwi.
Gen ADRB3 – z ang. adrenoreceptor beta 3, koduje białko receptorowe biorące udział w rozkładzie tłuszczów i odpowiadające za utrzymanie stałej temperatury ciała. Niektóre polimorfizmy tego genu wiązane są otyłością i mogą podnosić ryzyko wystąpienia cukrzycy typu 2.
Wyników oznaczenia profilu genetycznego w zakresie genów odpowiadających za metabolizm węglowodanów i tłuszczów nie należy traktować jako usprawiedliwienia dla nadwagi lub „wyroku” skazującego na gorsze zdrowie. Odpowiednia profilaktyka (przemyślana dieta i aktywny tryb życia) nawet u osób obciążonych niekorzystnymi polimorfizmami badanych genów może pomóc uniknąć otyłości i rozwoju chorób metabolicznych (miażdżyca i inne choroby sercowo-naczyniowe, cukrzyca). Pomocą w skutecznej profilaktyce może też być regularne (coroczne) wykonywanie podstawowych oznaczeń biochemicznych z krwi, takich jak lipidogram czy glukoza.
Analizując dietę pod kątem białek, cukrów i tłuszczów rozważamy ich ilość i wzajemne proporcje. Są to przecież główne składniki żywieniowe, pełniące krytyczne dla naszego przeżycia funkcje, więc ich zupełna eliminacja nie wchodzi w rachubę. Musimy jeść cukry m.in. dlatego, że glukoza to jedyne źródło energii dla mózgu, białka pokarmowe dostarczają aminokwasów, których organizm nie jest w stanie sam wytworzyć, tłuszcze zaś potrzebne są np. do budowy błon komórkowych wszystkich komórek ciała. Zdarza się jednak, że jedno konkretne białko lub cukier powoduje w organizmie więcej szkody niż pożytku – koronnym przykładem może być odpowiednio gluten i laktoza.
Gluten to białko występujące w pszenicy, życie i jęczmieniu. Powodować on może całe spektrum schorzeń: od nadwrażliwości na gluten (z objawami gastrycznymi, ciągłym zmęczeniem), przez alergię na to białko (mogącą prowadzić nawet do wstrząsu anafilaktycznego i śmieci), po celiakię, która nieleczona skutkuje nieuchronnym wyniszczeniem organizmu na skutek upośledzonego wchłaniania pokarmów, jak również do zaburzeń neurologicznych i endokrynologicznych, chorób nerek, wątroby i płuc. Celiakia to choroba autoimmunologiczna (czyli taka, w której organizm atakuje własne tkanki) o uwarunkowaniu genetycznym. Chorzy na celiakię są nosicielami HLA-DQ2, HLA-DQ8 lub HLA-DRB4, stanowiących warianty genów kodujących białka głównego układu zgodności tkankowej, biorące udział w uruchamianiu reakcji immunologicznej organizmu. Obecność wymienionych polimorfizmów wskazuje na predyspozycje do rozwoju celiakii, a w przypadku podejrzenia tej choroby pomaga w jej diagnostyce różnicowej.
Nietolerancja laktozy, choć nie jest tak groźna jak celiakia, prowadzić może do dość nieprzyjemnych objawów gastrycznych. Po spożyciu mleka i niektórych jego przetworów pojawiać się mogą wzdęcia i bóle brzucha, gazy, biegunka. Najczęściej takie dolegliwości występują u dorosłych – matka natura z wiekiem „wyłącza” aktywność laktazy, enzymu, który dorosłym już nie jest niezbędny, gdyż ich dieta nie opiera się na mleku. Od strony genetycznej jest to związane z nosicielstwem określonych polimorfizmów genu kodującego laktazę.
Dania bezglutenowe i niezawierające laktozy goszczą już w menu wielu restauracji, dieta eliminująca te substancje jest w pewnym sensie modna. Przy braku przeciwwskazań zdrowotnych (określanych m.in. profilem genetycznym) lepiej jednak stosować dietę jak najbardziej zróżnicowaną.
Pakiet II obejmuje też ocenę polimorfizmów genów zaangażowanych w metabolizm substancji pokarmowych, które może nie są nam niezbędne, ale ich spożywanie po prostu sprawia przyjemność. Nadmierna konsumpcja takich substancji jak alkohol, kofeina i sól nieuchronnie prowadzi jednak do opłakanych skutków zdrowotnych.
Nosiciele określonych wariantów genów kodujących enzymy biorące udział w metabolizmie alkoholu, ALDH i ADH, lepiej tolerują tą używkę – objawy upojenia pojawiają się później, a „syndrom dnia następnego” ma łagodniejszy przebieg. W konsekwencji prowadzić to może do uzależnienia – z wszystkimi jego konsekwencjami.
Wielu z nas nie potrafi wyobrazić sobie dnia bez kilku „małych czarnych”. Filiżanka kawy dodaje energii, zwiększa koncentrację, dostarcza doznań smakowych. Osoby posiadające określone formy genu cytochromu CYP1A2 (białka uczestniczącego w metabolizmie kofeiny, ale także leków i trucizn) po wypiciu kawy mogą jednak odczuwać nadmierne pobudzenie, niepokój, występować u nich mogą zaburzenia snu.
Polimorfizmy genu enzymu konwertazy angiotensyny (ACE) pośrednio wpływają na to, jak organizm radzi sobie z nadmiarem soli. Sól – a dokładnie zawarty w niej sód – podnosi ciśnienie tętnicze krwi, co może prowadzić do chorób sercowo-naczyniowych. Ciśnienie tętnicze zwiększa się też wraz z aktywnością ACE, a ta jest różna w zależności od polimorfizmów kodującego ją genu.
Polimorfizmy genetyczne badane w pakiecie II pozwalają na wiarygodną ocenę tego, czy odczuwane przez nas dolegliwości są faktycznymi nietolerancjami pokarmowymi określonych składników żywieniowych. Oparta o wskazania medyczne dieta eliminacyjna i znajomość własnych ograniczeń w zakresie metabolizmu używek przynoszą poprawę jakości życia.
W pakiecie III skupiliśmy się na ocenie wariantów genetycznych wpływających na zdolność organizmu do usuwania wolnych rodników i wykorzystywania dobroczynnego działania witamin.
Wolne rodniki to taka łobuzeria naszego ciała – związki chemiczne zawierające niesparowany elektron, „zaczepiające” stateczne struktury organizmu. Mogą uszkadzać błony komórkowe i DNA, prowadzić do rozwoju miażdżycy, nowotworów i przyspieszać starzenie się. Skąd się biorą? Ich powstawanie podczas fizjologicznych procesów metabolicznych jest nieuniknione, ale „ponadprogramowe” ilości wolnych rodników dostarczamy sobie sami paląc papierosy, nadmiernie się stresując i przepracowując oraz żyjąc w zanieczyszczonym środowisku. Na szczęście organizm dysponuje mechanizmami usuwającymi wolne rodniki. Należą do nich m.in. enzymy GST i SOD. Polimorfizmy SOD wiązane są z przedwczesnym starzeniem i zwiększoną zapadalnością na nowotwory, warianty GST warunkują zmienną podatność na karcynogeny i toksyny. Osoby obarczone niekorzystnymi wariantami genów enzymów SOD i GST mogą sobie pomóc zwracając uwagę na dostarczanie z dietą przeciwutleniaczy, zawartych m.in. w cytrusach, zielonej herbacie czy czerwonym winie. Dużą wagę osoby te powinny też przykładać do profilaktyki nowotworów – w tym regularnych badań, mogących wykryć chorobę już na jej wczesnym stadium Wymienić tu można np. morfologię z rozmazem (diagnostyka białaczek), cytologię ginekologiczną (rak szyjki macicy), czy w końcu oznaczanie poziomu markerów nowotworowych we krwi (np. PSA w kierunku raka prostaty). Wyniki tych badań należy zawsze konsultować z lekarzem!
Do wspomnianych powyżej przeciwutleniaczy należą też witaminy A, C oraz E. Pakiet III zawiera ocenę polimorfizmów genetycznych wpływających na efekty działania witaminy E w organizmie.
Inną witaminą, której niedobory lub nieprawidłowy metabolizm w organizmie wiązane są z nowotworami (a także chorobami autoimmunologicznymi) jest witamina D. Do koronnych jej funkcji należy regulacja gospodarki mineralnej, wpływa też na odporność. Witamina ta spełnia swe role za pośrednictwem receptora VDR. Receptor ten jest białkiem, którego gen – a jakże – ma różne warianty. Poszczególne polimorfizmy VDR mają wpływ na efekty działania witaminy D w organizmie.
Pakiet III zamyka oznaczanie polimorfizmów genu MTHFR, kodującego enzym biorący udział w przemianach aminokwasów i metabolizmie takich witamin jak kwas foliowy czy ryboflawina. Określone mutacje w tym genie mogą skutkować obniżeniem aktywności enzymu MTHFR, co prowadzi do wzrostu stężenia aminokwasu homocysteiny we krwi. Podwyższony poziom homocysteiny wiązany jest ze zwiększonym ryzykiem chorób zakrzepowych, może prowadzić do nawracających poronień.
Decydując się na oznaczenie polimorfizmów genetycznych w pakietach przygotowanych przez nasze laboratorium otrzymujecie Państwo coś więcej niż wynik. W raporcie z badania, oprócz informacji o stwierdzonych mutacjach genów, znajduje się kliniczna interpretacja wyniku, wyjaśniająca, jakie znaczenie dla zdrowia ma dany polimorfizm. Otrzymują Państwo również konkretne wskazówki, dotyczące diety, stylu życia i profilaktyki zdrowotnej, mające szczególne znaczenie dla nosicieli określonych polimorfizmów. Wszelkie informacje zawarte w raporcie z badania oparte są na wiarygodnych doniesieniach naukowych.