Nutrigenomik... Pek çoğunuz bu terimi ya duymamışsınızdır ya da çok az duymuşsunuzdur. Besinlerle genler ilişkisini anlatan bir bilim dalı olan nutrigenomik ile zayıflamak, çeşitli hastalıklara çare bulmak mümkün. İsmine bakmayın, nutrigenomik dünyaca 'Geleceğin anahtarı' olarak görülüyor.
Nutrigenomik Uzmanı Dr. Nurhayat Gül besinlerle genler arasındaki ilişkiyi anlattı... Dr. Gül'den beslenme tarzımızın genetiğimize nasıl etki ettiğini, beslenme şeklimizin hangi hastalıkları tetiklediğini öğrendik...
Basitçe nutrigenomik nedir?
İnsan genom projesinin 2003’de başarı ile bitirilmesi ve moleküler biyoloji alanında teknolojideki hızlı ilerleme tıp ve beslenme alanında yeni bir çağın başlamasına öncülük etti. Tıpkı ilaç endüstrisinin insan genom projesinin tamamlanması sonucunda elde edilen bilgiler ile hastanın genetiğine uygun ilaçların tasarlanması beklentileri gibi aynı şekilde yiyecek endüstrisi de tüketicinin genetik yapısına uygun olarak yiyecek ve aktif besinlerle sağlığı sürdürmek ve hastalıklardan korunmasını sağlayacak bir imkana erişti.
Bu yeni çağ moleküler beslenme çağıdır. Bu genler ve besinlerin etkileşimidir ve iki ayrı yöne doğru ilerler. Nutigenomik ve nutrigenetik.
Moleküler beslenme besinlerin genlerle etkileşimi bilimidir. Nutrigenomik besinlerin (nutrient) gen üzerindeki düzenleyici veya muhtemel etkilerini inceler. Bunun karşıtı olarak Nutrigenetik ise bireyler arasındaki genetik farklılıkların belirli besinlere karşı verdiği cevabı analiz eder. Bu kapsamda nutrigenetik, genetik polimorfizmler(aynı gendeki bireye özgü farklılıklar, kişilerin aynı duruma farklı şekilde cevap vermelerinin nedenidir ) ve klinik deneyim kapsamında beslenme tedavisinin ilaç gibi bireye uygulandığı bilim dalıdır.
Farmakogenetiğe de burada değinmek gerekir. Hastanın genetik yapısına uygun geliştirilmiş ilaç keşfetme çabaları yahut ilaç metabolizmasındaki genetik farklılıkların ilacın hastada nasıl edeceğini belirler.
Nutrigenetik de tüketicinin besinlerin metabolizmasında görevli genlerindeki farklılıklar dolayısıyla sağlığını korumak amacıyla tüketeceği yiyecekler hakkında bilgilenmesini sağlar.
Örneğin tek gen hastalıklarından fenilketonüride fenilalanin kısıtlanır. Galaktozemi hastalarında da galaktozsuz diyet basit bir gen testine dayanılarak verilen bir reçetedir.
Genetik yapı değişir sandık yıllar boyunca… Değişen ne oldu?
Evet genetik yapı binlerce yılda içinde bulunduğu çevresel şartlara cevap vermiştir. Dolayısıyla içinde bulunduğumuz coğrafya ve etnik özelliklerimiz genetiğimizi etkiler. Örneğin Türk halkının yüzde 70’inde laktoz intoleransı vardır. Yani biz süt ve peyniri tam sindiremeyiz. Ancak yoğurt bu coğrafyadan çıkıp tüm dünyaya yayılmıştır. Bunun anlamı şudur. Laktoz intoleransının bizimki kadar sık olmadığı yerlerde yoğurt yoktur.
Epigenetik ise önemi yeni anlaşılan bir alandır. Epigenetik gen diziliminde yapısal bir değişiklik olmaksızın gen işlevinde değişiklik olması şeklinde açıklanır. Artık epigenetik değişikliklerin genetik mutasyonları tamamladığı ve alerjilerden astıma, romatoid artritten Tip 2 diyabete, obezite, barsak hastalıkları, kardiyovasküler hastalıklar ve kansere kadar bu hastalıkların gelişimi ve ilerlemesinden sorumlu olduğu açıklık kazanmıştır.
Beslenme genetiği değiştiremez ama epigenetik düzeyde değişiklik yapabilir. Daha doğrusu besinlerdeki aktif olan bitkisel kimyasallar bunu yapar. Yiyecekler makrobesinler ve mikrobesinler olarak ikiye ayrılır. Makrobesinler protein, karbonhidrat ve yağlardır. Mikrobesinler ise vitaminler, antioksidanlar, bitkisel kimyasallar ve minerallerdir. Ve bunlar epigenetik değişiklik yaparlar ve hem hastalık yapabilir hemde hastalıktan koruyabilir hatta bazı hastalıkları geriye çevirebilirler.
BESLENME GENETİĞİ Mİ DEĞİŞTİRİYOR?
Beslenme genetiği değiştirebilir mi? Nasıl?
Beslenme genetiği değiştirmez ancak genetik görevleri değiştirebilir. Bunu da az önce bahsettiğim epigenetik mekanizma ile yaparlar.
Doğal besinler mi genetiği etkiliyor? Yoksa üretimde kullanılan hormon, kimyasallar, katkı maddeleri mi?
Çevresel faktörler gen üzerinde bir baskı uygular. Genetik materyal iki farklı biçimde çevresel faktörlerden etkilenebilir. Bunlardan birincisi genetik materyalin direkt kendisinde olabilen değişimlerdir, ki bunları mutasyon olarak adlandırabilir. Mutasyonlar hem vücut hücrelerinde hem de üreme hücrelerinde olabilir. Vücut hücrelerindeki değişimler bir sonraki jenerasyona taşınamazken üreme hücrelerindekiler taşınabilirler. Mutasyonlara genelde kimyasallar, ultraviyole gibi aynı zamanda da “kanserojen madde” olarak bilinen ajanlar yol açar.
Bir de daha az bilinen epigenetik değişiklikler olabilir, ki bu direkt genetik materyalin değişmesi değildir ancak, ona yapışan bazı moleküllerde olan değişimlerdir.
Doğal besinler ise, insan vücudunu farklı biçimde etkiler. Yine, burada genetik materyale direkt yapısal bir etki söz konusu değildir. Bu etki çoğunlukla genlerden protein üretilmesi yani söz konusu genin çalışması aşamasında söz konusu olur.
DOĞAL BESLENMENİN FAYDALARI
Yüzlerce çalışma, bitkisel yiyeceklerde olan doğal kimyasalların antioksidan, antienflamatuar, kalp koruyucu, kanser önleyici ve antibakteriyel özelliklerini immün homeostazı sağlayarak sağlığa yararlı etkileri olduğunu gösteriyor. Fitokimyasallar ayrıca yenileyici tıp ve kanser kök hücre terapisinde de başarıyla uygulanmaktadır. Ayrıca hücrenin içinde oluşacak bir oksidatif stres veya inflamatuar hasar, hastalık ve kanser olusturucu genlerde ve tümör baskılayan genlerin çalışmasına neden olarak epigenetik değişiklikler oluşturur.
Ayrıca besinlerle aldığımız bu bitkisel kimyasalların koruyucu etkileri sık görülen kronik kompleks hastalıklardan korunma sağlar.
OBEZİTE VE KANSER
Artan obezite ve kanser olgularında besinlerin genler üzerinde etkisi var mı?
Daha da önce belirttiğim gibi en önemli çevresel faktörlerden olan besin ve besinlerdeki katkı maddelerinin farklı etkileri söz konusu. Pek çok bilimsel çalışma, sürekli hale gelmiş enflamasyon ile bazı kompleks hastalıklar arasında (obezite, astım, kardiovasküler hastalıklar, tip 2 diyabet, romatoid artrit, barsak hastalıkları ve belirli tip kanserler vb.) direk bir bağlantı olduğunu gösterdi.
Beslenme ise, enflamasyon üzerinde önemli etkileri olan faktörlerden biridir. Bununla beraber altta yatan moleküler mekanizmalar hala keşfedilmemiştir. Genetik araştırmalar, çevresel etkilere hassasiyet gösteren ve böylece kompleks hastalıkların oluşumuna katkıda bulunan yüzlerce genetik varyant olduğunu açığa çıkarmıştır. Poligenik ve kompleks hastalıklar, kişilerde pek çok faktörün ve mekanizmanın bir araya gelişiyle kendilerini gösterir hale gelirler. Obezite ve kanserin de içinde yer aldığı poligenik hastalıkların taşınmasında ve oluşmasında halen açığa çıkmayı bekleyen bilinmezler var. Bir dizi çalışmada, erken yaştaki bir takım çevresel kısıtlanmaların ileride kardiyometabolik hastalıklar, duygusal bozukluklar ve bilişsel işlevlerde azalma, osteoporoz, alerjiler, inflamasyon ve spesifik kanserlerin oluşumunda atmış riske sebep olduğu gösterilmiştir. Besinler bu aşamada epigenetik mekanizma üzerinden etki ederler.
İnflamasyon, hücre ve dokuda homeostaz kaybına yanıt olarak, içerisine savunma sistemi, doku tamir mekanizması ve metabolizma regülasyonu gibi pek çok önemli işlevde bozulmanın da katıldığı temel bir adaptasyon durumudur. Moleküler ilişkiler yumağı biçiminde karmaşık olan inflamatuar cevap, pek çok mekanizma tarafından kontrol edilir ve bunların bazıları birbirinden bağımsızdır. İnflamasyonun kendisi de epigenetik değişiklik yapar. Obezite ve fazla kalorili beslenme immün sistemi aktive ederek uzun vadeli bir kronik inflamasyon durumu ortaya çıkarır ve bu bile tek başına kanser gelişimine neden olabilir. Obezite esnasında kronik olarak yüksek enerji ve besin alımına maruz kalan organizma bu duruma adapte olmak sorunda kalır. Bu zorlukla başa çıkmaya çalışırken hücrenin uyum kapasitesinde yetmezlik başlar. Bu inflamasyonun, kanser ve diğer hastalıklarla kesiştiği yoldur.
BESLENMEYLE NASIL KORUNUR?
Koruyucu beslenme kavramı nedir?
Beslenme, mikrobesinlerin eksikliği ve fazla beslenme (yüksek kalorili) ile ilişkili hastalıkların altında yatan göze çarpan bir role sahiptir. Beslenmenin belirli hastalıklarla ilişkisini biliyoruz ve belirli hastalıklardan korunma ve tedavisinde belirlenmiş optimal beslenme tavsiyeleri halen mevcuttur (Örneğin, kalp hastalıkları, hipertansiyon, diyabet, kanser). Son yıllarda ise yeni bilgiler ve teknolojideki gelişmeler sayesinde, araştırmalar kapsamlı bir şekilde moleküler seviyede gen ve besin etkileşimine odaklanmaya başlamıştır. Toplanan kanıtlar, çevresel, (besinler en önemli çevresel etkenlerden biridir.) faktörlerle spesifik genler arasındaki etkileşimin hastalıkların gelişimini tetiklediğini destekler şekildedir. Bu etkileşim çok geniş ve karmaşık olup, döllenme itibariyle başlar ve erişkinin hayatı boyunca da devam eder. Genel yaklaşım çevresel denince anladığımız, sigara içme, ilaç kullanımı, kimyasal zehirlere maruz kalma, eğitim ve sosyoekonomik düzeydir. Oysa ki, beslenme döllenmeden ölüme dek mecburen ve kalıcı olarak maruz kaldığımız en önemli çevresel faktördür. Beslenme alışkanlıkları gen ekspresyonunu ayarlayan eden en önemli çevresel faktördür.
Gen ve beslenme etkileşimini tanımlayacak iyi bir örnek örnek olarak, belirli bir hastalığın (örneğin, yüksek kolesterol, şeker yüksekliği, obezite) bir genetik varyant olarak genetik mirasımızda bulunduğunu varsayalım. Genetik çağının başlamasından sonra, beslenme modifikasyonları ile bu taşıyıcılıkların etkilerinin en aza indirgenmesi hedefleniyor. İşte koruyucu beslenme bunu anlatıyor.
EN KRİTİK BESİNLER
Doğal beslenmek yetmiyor mu? Nutrigenomik kafaları iyice karıştırmaz mı?
Doğal beslenmek son derece doğru ancak eksik kalıyor. Nutrisyonel genomik veya moleküler beslenme bize şunları düşündürüyor ve açıklamamıza yarıyor:
1) Beslenme metabolik olayları ve vücudun dengede çalışmasını nasıl etkiliyor
2) Beslenme aracılığı ile beslenme ile bağlantılı hastalıkların önlenmesinde erken safhada ve bu hastalıklara eğilimli bir bireyin korunmasında nasıl kullanılabilir.
Nutrigenetik açısından kritik besinler hangileri? Neden?
Doğru bir beslenmede hem makrobesinler yani protein, karbonhidrat ve yağ bulunmalıdır. Ancak bu yeterli değildir. Aynı zamanda mikrobesinler olan vitaminler, antioksidanlar, Doğal bitkisel kimyasallar ve mineralleri de yeterince içermelidir. Yani beslenme dengeli bir şekilde olmalıdır. Dengeli beslenme derken her şeyden yiyin azar azar yiyin demiyorum ama.
Mikrobesinler (vitaminler, antioksidanlar, fitokimyasallar, mineraller) nutrigenetik açıdan kritik önem taşır. Çünkü, hücrede metabolizma aktiviteleri sonucunda atıklar oluşur. Daha sonra, bu atıkların mutlaka hücreden atılması gerekir. Bu atıkların birikmesi, hücrede yaşlanma ve hastalık oluşumunu tetikler. Mikrobesinlerden fakir bir beslenme tarzı da hücrede serbest radikal seviyesinin tehlikeli seviyelere ulaşmasına ve hücre hasarı oluşumuna zemin hazırlar. Mikrobesin eksikliği vücutta ayrıca Advanced Glycation End Products (AGE) gibi diğer toksik maddelerin de artışına neden olur. AGE’ler vücutta neredeyse her tür hücreyi ve molekülü etkilerler ve yaşlanmanın ve yaşa bağlı kronik hastalıkların sebebidirler. Diyabetiklerin vücutlarında AGE’lerin miktarı belirgin olarak artar ve bunun da hastalığın damar komplikasyonlarının oluşumunda rol oynadığı düşünülmektedir. Mikrobesinlerden zengin dizayn edilmiş beslenme ile vücudunuza 14 farklı vitamin, 25 kadar mineral ve 10.000’lerce fitokimyasal alırsınız. Bu bitki kökenli kimyasallar, vücutta hücrenin ve immün sistemin normal fonksiyonunun sürdürülmesi için gereklidir.
Besinlerin genetik üzerindeki etkisi doğumdan itibaren mi başlar?
Bilimsel çalışmaların sonucunda annenin beslenme dengesizliklerinin ve metabolik sorunlarının özellikle gelişimin kritik bir evresinde meydan geliyorlarsa çocuk üzerinde hatta bir sonraki nesil üzerinde kalıcı sağlık etkilerine neden olduğuna dair kuvvetli kanıtlar var. Bu bebek programlama hipotezinin doğmasına ve gelişimsel kökenli sağlık ve hastalık terimlerinin ortaya çıkmasına sebep oldu. Ki bu hastalıklar obezite, kalp damar hastalıkları, diyabet, hipertansiyon, astım, kanser ve hatta şizofreni köklerinin hayatın döllenme ve erken bebeklik dönemi ve emzirme dönemine kadar uzandığı düşünülmektedir. Mendelian geçiş göstermeyen bu metabolik hastalıklar, kanser veya kronik inflamauar hastalıklar, erkek ve kadındaki veya tek yumurta ikizlerindeki farklılıklar yahut hastalıkların seyirlerindeki farklılıkların hepsi epigenetik mekanizmalarla oluşur.
Genetik hastalıklar monogenik (tek gen) ve poligeniktirler (çok gen). Kuşkusuz burada bahsettiğim hastalıklar poligenik ve birden fazla faktörün işin içine karıştığı hastalıklardır.