ΔΙΑΤΡΟΦΟΓΕΝΕΤΙΚΗ & ΔΙΑΤΡΟΓΕΝΟΜΙΚΗ ΣΤΟ ΣΑΚΧΑΡΩΔΗ ΔΙΑΒΗΤΗ. Γουνιτσιώτη Ηρώ Διαιτολόγος Διατροφολόγος M.Sc. Κλινική Διαβητολογία

Transcript

1 ΔΙΑΤΡΟΦΟΓΕΝΕΤΙΚΗ & ΔΙΑΤΡΟΓΕΝΟΜΙΚΗ ΣΤΟ ΣΑΚΧΑΡΩΔΗ ΔΙΑΒΗΤΗ Γουνιτσιώτη Ηρώ Διαιτολόγος Διατροφολόγος M.Sc. Κλινική Διαβητολογία

2 Human Genome Project Προσδιορισμός του ανθρώπινου γονιδιώματος Το Πρόγραμμα Ανθρώπινου Γονιδιώματος υπολόγισε ότι οι άνθρωποι έχουν μεταξύ γονιδίων. Τα περισσότερα γονίδια (99%) είναι τα ίδια σε όλους τους ανθρώπους. Ένας μικρός αριθμός γονιδίων, λιγότερο από το 1% του συνόλου, είναι ελαφρώς διαφορετικός.

3 Οι φυσικές παραλλαγές σε ένα γονίδιο, αλληλουχία DNA ή χρωμόσωμα είναι γνωστές ως πολυμορφισμοί. Οι πιο κοινοί τύποι πολυμορφισμού στον άνθρωπο περιλαμβάνουν μια μεταβολή σε ένα μόνο ζεύγος βάσεων και είναι γνωστοί ως πολυμορφισμοί ενός νουκλεοτιδίου ή SNPs (snips) Camp, Kathryn M., and Elaine Trujillo." Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics (2014):

4 Τα περισσότερα SNPs δεν έχουν καμία επίδραση στην υγεία (~54% - διαφορές στο χρώμα των ματιών, των μαλλιών και τον τύπο αίματος. Ορισμένα SNPs μπορεί να επηρεάσουν τον κίνδυνο ανάπτυξης ορισμένων ασθενειών και την ανταπόκριση σε τρόφιμα ή περιβαλλοντικούς παράγοντες. Ανθρώπινο γονιδίωμα = 10 εκατομμύρια SNPs Camp, Kathryn M., and Elaine Trujillo." Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics (2014):

5 Titus Carus Lucretius 6O π.χ.

6 Προσαρμόζει τις διατροφικές παρεμβάσεις και συστάσεις με βάση τα χαρακτηριστικά του καθενός. Επιτρέπει ακριβέστερη διατροφική αξιολόγηση και διαστρωμάτωση κινδύνου, στην πρόληψη και τη διαχείριση χρόνιων ασθενειών. Διατροφογενετική Nutrigenetics Διατροφογενομική Nutrigenomics Ferguson,Lynnette R., et al. Lifestyle Genomics 9.1 (2016): & Camp, Kathryn M., and Elaine Trujillo.Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics (2014):

7 Διατροφή Γονίδια Ερευνά το σύνολο των γονιδίων του οργανισμού μας, τα οποία τροποποιούν την έκφρασή τους, επηρεασμένα από διατροφικούς παράγοντες. Οι παράγοντες αυτοί μπορεί να είναι: συγκεκριμένα συστατικά της διατροφής (π.χ. ιχνοστοιχεία, λιπαρά οξέα, αντιοξειδωτικά κτλ) είτε μια συγκεκριμένη διατροφή (π.χ. διατροφή χαμηλών θερμίδων, Μεσογειακή διατροφή κτλ) Ferguson,Lynnette R., et al. Lifestyle Genomics 9.1 (2016): & Camp, Kathryn M., and Elaine Trujillo.Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics (2014):

8 Γονίδια Διατροφή Επικεντρώνεται στο ιδιαίτερο γενετικό προφίλ του καθενός και στους γονιδιακούς πολυμορφισμούς (SNPs), που ευθύνονται για τις θετικές ή αρνητικές επιδράσεις διατροφικών συνηθειών. Single Nucleotide Polymorphisms Παραδείγματα μετάφρασης γενετικών πληροφοριών σε εξατομικευμένη διατροφή: Δυσανεξία στη λακτόζη (έλλειψη του ενζύμου λακτάση). Θεραπεία: αποφυγή κατανάλωσης λακτόζης Φαινυλοκετονουρία (μετάλλαξη στο γονίδιο της υδροξυλάσης της φαινυλαλανίνης). Θεραπεία: διατροφή χαμηλή σε φαινυλαλανίνη Ferguson,Lynnette R., et al. Lifestyle Genomics 9.1 (2016): & Camp, Kathryn M., and Elaine Trujillo.Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics (2014):

9 GWAS GWAS - Μελέτες προσδιορισμού αλληλουχίας του γονιδιώματος Διερευνούν την γενετική αρχιτεκτονική της κάθε νόσου Αναζητούν στο γονιδίωμα τις μικρές παραλλαγές - SNPs που εμφανίζονται συχνότερα σε άτομα με συγκεκριμένη ασθένεια απ ότι σε ανθρώπους χωρίς τη νόσο. Έχουν ήδη εντοπίστεί SNPs που σχετίζονται με διαβήτη, καρδιακές ανωμαλίες, ασθένεια Parkinson και ασθένεια Crohn κ.α. Beer, Nicola L., and Mark I. McCarthy. Genetics in Diabetes. Vol. 23. Karger Publishers,

10 Οι περισσότερες χρόνιες ασθένειες είναι πολυγενετικές και πολυπαραγοντικές και επηρεάζουν τη γενετική έκφραση και έκβαση της νόσου. Στις χρόνιες ασθένειες, μια γενετική παραλλαγή ή ένα SNP, δεν μεταφράζεται αναγκαστικά σε μεγαλύτερο κίνδυνο ανάπτυξης της ασθένειας. Camp, Kathryn M., and Elaine Trujillo. Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics (2014):

11

12 Τα θρεπτικά συστατικά δρουν ως διαιτητικά «σήματα», τα οποία ανιχνεύονται από τους κυτταρικούς υποδοχείς επηρεάζοντας τη γονιδιακή και πρωτεϊνική έκφραση. Η αλληλεπίδραση θρεπτικών συστατικών - γονιδίων μπορεί: Να αυξήσει ή να μειώσει τον κίνδυνο εμφάνισης ΣΔ να επηρεάσει θετικά ή αρνητικά την εξέλιξη της νόσου και των επιπλοκών. Berná, Genoveva, et al. Nutrients 6.11 (2014):

13 Διατροφή Γονίδια Τα θρεπτικά συστατικά επηρεάζουν τη γονιδιακή έκφραση: (i) (ii) άμεσα - επιδρώντας στους παράγοντες μεταγραφής (transcription factors) μέσω των μεταβολιτών τους. Μεταβολίζονται με διαφορετικές οδούς, τροποποιώντας έτσι τη συγκέντρωση υποστρωμάτων. (iii) μέσω μορίων κυτταρικής επικοινωνίας. Μεταβάλλουν άμεσα τις οδούς μεταγωγής σήματος. Ρυθμίζουν την ομοιόσταση της γλυκόζης. Berná, Genoveva, et al. Nutrients 6.11 (2014):

14 Μεγαλύτερη επίδραση στα β παγκρεατικά κύτταρα. Είναι ικανά να ανιχνεύουν τα διαιτητικά θρεπτικά συστατικά και να ανταποκρίνονται σε αυτά απελευθερώνοντας την ινσουλίνη.

15 Τα φλαβονοειδή και οι πρωτεΐνες - τη σύνθεση και απελευθέρωση (εξωκύττωση) της ινσουλίνης - πολλαπλασιασμό των β κυττάρων - τα γονίδια που εμπλέκονται στην απόπτωση β κυττάρων. Β Παγκρεατικά κύτταρα Τα λιπαρά οξέα - την απελευθέρωση της ινσουλίνης Χρόνια έκθεση των β-κυττάρων σε υψηλά επίπεδα λιπών (κυρίως SFA) προκαλεί αυξημένα επίπεδα ROS και προ-φλεγμονωδών κυτοκινών, οδηγώντας σε : Μειωμένη σύνθεση ινσουλίνης Μειωμένη απελευθέρωση ινσουλίνης Αυξημένη απόπτωση β κυττάρων Berná, Genoveva, et al. Nutrients 6.11 (2014):

16 Πειραματόζωα Berná, Genoveva, et al. Nutrients 6.11 (2014):

17

18 Υπάρχουν ελάχιστες μελέτες ή μελέτες χωρίς στατιστική ισχύ. Πολλές και διαφορετικά συνδιασμένες αντιδιαβητικές αγωγές, με διαφορετικούς μηχανισμούς δράσης, προσθέτουν ένα επιπλέον στρώμα πολυπλοκότητας. Επιπλέον??? Διάρκεια ΣΔ Συνοσσηρότητα Παθοφυσιολογία ΣΔ Πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι ένα μεγάλο ποσοστό από τα στοιχεία όσον αφορά το μικροβίωμα στο ΣΔ2 μπορεί να εξηγηθεί με τη χρήση της μετφορμίνης. Wang, Dong D., and Frank B. Hu. "The lancet Diabetes & endocrinology (2018).

19 Πρόσφατες GWAS έχουν εντοπίσει > 40 ανεξάρτητα SNPs που σχετίζονται με το ΣΔ1. Ωστόσο, το άθροισμα αυτών των τόπων δεν εξηγεί πλήρως την κληρονομικότητα που υπολογίζεται από τις οικογενειακές μελέτες. ~ Υπάρχουν περιορισμένες ενδείξεις ότι άλλα θρεπτικά συστατικά ενδέχεται να επηρεάσουν την έναρξη του ΣΔ1, εκτός από τη βιταμίνη D, την πρόωρη πρόσληψη αγελαδινού γάλακτος και γλουτένης και τις προστατευτικές επιδράσεις του μητρικού θηλασμού. Berná, Genoveva, et al. Nutrients 6.11 (2014):

20 Οι μελέτες προσδιορισμού αλληλουχίας του γονιδιώματος (GWAS), έχουν εντοπίσει >100 τόπους που σχετίζοται με: - κίνδυνο εμφάνισης διαβήτη τύπου 2 και - υπεργλυκαιμίας.! Συνολικά εξηγούν λιγότερο από το 10% της κληρονομικότητας της νόσου Harrington, Janas M., and Catherine M. Phillips. Current diabetes reports 14.4 (2014): 477

21 GWAS SNPs GRS Μελέτες Ατομικοί Ατομικό Γονιδιώματος Πολυμορφισμοί Γενετικό σκορ Mορφοποίηση του ατομικού γενετικού κινδύνου με τη μορφή βαθμολογίας για τον εντοπισμό ατόμων με υψηλότερο και χαμηλότερο κίνδυνο ασθένειας. Αριθμητική μέτρηση γενετικού κινδύνου & Αξιολόγηση κίνδυνου σε ατομικό επίπεδο Wang, Dong D., and Frank B. Hu. The lancet Diabetes & endocrinology (2018). Läll, Kristi, et al. Genetics in Medicine 19.3 (2017): 322.

22 Tο χαμηλότερο GRS, καταναλώνοντας μια δίαιτα χαμηλής περιεκτικότητας σε πρωτεΐνες, συσχετίστηκε με μεγαλύτερη μείωση: - της ινσουλίνης νηστείας - της HbA1c - της HOMA-IR 596 υπέρβαροι και παχύσαρκοι μη διαβητικοί από τη μελέτη POUNDS LOST. Γενετικό σκορ με 31 SNPs για κίνδυνο εμφανισης ΣΔ2 Δίαιτα χαμηλή VS Υψηλής σε PRO για 2 έτη στον κίνδυνο εμφανισης ΣΔ2. Οι συμμετέχοντες με υψηλότερο GRS ενδέχεται να έχουν μεγαλύτερη μείωση στα επίπεδα ινσουλίνης νηστείας όταν καταναλώνουν μια δίαιτα με υψηλή περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες. Wang, Dong D., and Frank B. Hu. The lancet Diabetes & endocrinology (2018). Harrington, Janas M., and Catherine M. Phillips. Current diabetes reports 14.4 (2014): 477

23 Tο χαμηλότερο GRS, καταναλώνοντας μια δίαιτα χαμηλής περιεκτικότητας σε λίπος, συσχετίστηκε με θετικότερες αποκρίσεις: - στη γλυκόζη νηστείας - την αντίσταση στην ινσουλίνη - την ευαισθησία στην ινσουλίνη 733 υπέρβαροι και παχύσαρκοι μη διαβητικοί από τη μελέτη POUNDS LOST GRS - Γενετικό σκορ με 14 SNPs που αφορούν τα επίπεδα γλυκόζης νηστείας Δίαιτα χαμηλή VS υψηλή σε λίπος για 2 έτη στον κίνδυνο εμφανισης ΣΔ2; Στην ομάδα διατροφής με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά, οι συμμετέχοντες στο υψηλότερο τριτημόριο του GRS εμφάνισαν αυξημένη γλυκόζη νηστείας. Wang, Dong D., and Frank B. Hu. The lancet Diabetes & endocrinology (2018). Harrington, Janas M., and Catherine M. Phillips. Current diabetes reports 14.4 (2014): 477

24 Σημαντική αλληλεπίδραση παρατηρήθηκε μεταξύ του GRS και του Δυτικού τρόπου διατροφής. Όσο πιο υψηλό GRS, τόσο πιο ισχυρή επίδραση είχε ο δυτικός τρόπος διατροφής στον κίνδυνο ανάπτυξης ΣΔ διαβητικούς και 1337 μη διαβητικούς άνδρες GRS - Γενετικό σκορ με 10 SNPs Δυτικός τρόπος ζωής συμβάλλει στην επιδημία του διαβήτη τύπου 2, με βαση γενετική προδιάθεση; Η πρόσληψη επεξεργασμένου κρέατος, κόκκινου κρέατος και αιμικού σιδήρου, έδειξαν σημαντικές αλληλεπιδράσεις με το GRS σε σχέση με τον κίνδυνο διαβήτη. Qi, Lu, et al. The American journal of clinical nutrition 89.5 (2009):

25 Οι διαιτητικές παρεμβάσεις επηρεάζουν το γλυκαιμικό έλεγχο μέσω της τροποποίησης της σύνθεσης του μικροβιώματος του εντέρου. ΦΥΤΙΚΟΥ ΤΥΠΟΥ ΔΙΑΙΤΑ Υψηλή πρόσληψη Υδατάνθρακων / Φ.Ι. (φρούτα, λαχανικά, όσπρια) Μειωμένες ζωικές πρωτεΐνες και ζωϊκό λίπος Αυξάνει τη βακτηριακή ποικιλότητα Τροποποιεί συγκεκριμένο τύπο μικροβίων του εντέρου που εμπλέκονται στην ρύθμιση του μεταβολισμού της γλυκόζης. Simpson, H. L., and B. J. Campbell. Alimentary pharmacology & therapeutics 42.2 (2015):

26

27 Η εξατομικευμένη διατροφή ενσωματώνει δεδομένα από αναδυόμενες τεχνολογίες και παραδοσιακές διατροφικές αξιολογήσεις.

28 800 Προδιαβητικά και νορμογλυκαιμικά άτομα Καταγραφή για 1 εβδομάδα + CGM Συλλογή στοιχείων Αναπτύχθηκε αλγόρυθμος για την εξατομικευμένη πρόβλεψη της γλυκόζης μεταγευματικά. Zeevi, David, et al. Cell (2015):

29 CGM PPGR = μεταγευματική γλυκαιμική απάντηση. Καλή διατροφή = γεύματα που προβλέπεται να έχουν χαμηλές μεταγευματικές γλυκαιμικές αποκρίσεις. Κακή διατροφή = τα γεύματα που αναμένεται να έχουν υψηλές μεταγευματικές γλυκαιμικές αποκρίσεις

30 PPGR = μεταγευματική γλυκαιμική απάντηση. Καλή διατροφή = γεύματα που προβλέπεται να έχουν χαμηλές μεταγευματικές γλυκαιμικές αποκρίσεις. Κακή διατροφή = τα γεύματα που αναμένεται να έχουν υψηλές μεταγευματικές γλυκαιμικές αποκρίσεις Οι παρεμβάσεις διατροφής που βασίζονταν σε αυτόν τον αλγόριθμο, σε σχέση με την παραδοσιακή διατροφική συμβουλευτική, ήταν πιο αποτελεσματικές : - μείωση μεταγευματικής γλυκόζης αίματος - διακυμάνσεις της γλυκόζης στο αίμα - μέγιστη μεταγευματική γλυκόζη αίματος Limitations! Αρκετά μεθοδολογικά ζητήματα Zeevi, David, et al. Cell (2015):

31 Γενετικές εξετάσεις που διατίθενται στο εμπόριο απευθείας στους καταναλωτές Έχουν γίνει ολοένα και πιο διαδεδομένες λόγω: μείωσης του κόστους βελτιωμένων τεχνολογικών δοκιμών έλλειψης νομοθετικού πλαισιού και ελέγχου Σε αντίθεση με τα γενετικά τεστ για διαταραχές ενός γονιδίου, τα τεστ (DTC) για σύνθετες διαταραχές, όπως ο ΣΔ, είναι απλώς προγνωστικά για έναν τροποποιήσιμο κίνδυνο. Η αξία των DTC δοκιμασιών παραμένει αμφισβητήσιμη.

32 Η εφαρμογή της διατροφικής γονιδιωματικής στην κλινική πρακτική απαιτεί από τους επαγγελματίες της υγείας: να κατανοούν να ερμηνεύουν και να επικοινωνούν τα σύνθετα αποτελέσματα των δοκιμών (πιθανότητα και κίνδυνο). Camp, Kathryn M., and Elaine Trujillo. Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics (2014):

33 Γνώση του κινδύνου για μια ασθένεια: Οικογενειακό ιστορικό Διαιτολογικό ιστορικό Βιοχημικές και μικροβιολογικές παράμετροι Συνοσηρότητα Γενετική εξέταση

34 Τα μέχρι στιγμής δεδομένα δεν επαρκούν για εξατομικευμένες διατροφικές συμβουλές στην πρόληψη και διαχείριση του σακχαρώδη διαβήτη, βασιζόμενοι στις γενετικές πληροφορίες. Camp, Kathryn M., and Elaine Trujillo. Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics (2014): Wang, Dong D., and Frank B. Hu. The lancet Diabetes & endocrinology (2018).

35 ΣΑΣ ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ