الإنتاج العضوي

بأكسدة الاحماض الدهنية في ذكور الفئران وتزيد من تعبير البروتينات الاخري المتعلقة بنقل

الاحماض الدهنية.

تشخيص الصحة والتغذية : Personalizing Health And Nutritrus الهدف الرئيسي لتشخيص التغذية هو تمكين كل فرد من الاسترشاد بواسطة معرفته الشخصية للوجبات التي تمنع المرض وتعظم من صحته ولتحقيق هذا الهدف يحتاج العلم الي التوسع في المقاييس الجديدة الدقيقة المبنيه علي البصمات التوقيعات الجزئية للتمثيل الغذائي والبروتينات والنسخ والجينات والبيئات الميكروبية والاحتياج الي التغذية المشخصة يستمد من ادراك ان الناس مختلفين تمثيليا وفسيولوجيا ووراثيا وبالتالي فهم مختلفين في استجابتهم للمركبات الغذائية وهذه الفروق ليست فقط وراثيا ولكنها تمتد الي العمر ونمط الحياة فعلي سبيل المثال تختلف الوجبة الغذائية للشخص الأكبر سنا عن مثيلتها للأصغر سنا فلكلا منهما احتياجات غذائية مختلفة.

الصحة والتكلفة الاقتصادية للمرض غير المصنف ادت الي الاحتياج لأكثر من طريقة تشخيص للتغذية ومن الضروري تحديد كمية الطاقة الكلية التي يحتاجها الفرد في وجبته الغذائية.

متاجرة الوجبات الغذائية المشخصة أو الشخصية:

The Commercialization Of Personalized Diets:

تحتاج الصحة الشخصية الي وجبات غذائية كاملة وهذا يعني ان معظم الاحتياجات الغذائية الاساسية تتكامل مع جميع الاغذية المستهلكة في اليوم .انظمة الاغذية المبنيه علي المعرفة تتحد مع قابلية تحديد الاحتياجات الغذائية لكل فرد مما يسمح بأداء وتمثيل مستقبل الاحتياجات ،المعرفة هي الخطوات الأولي ،والمنتجات الغذائية تصل الي مكان التسويق .ولقد اعدت شركات الاغذية وجبات غذائية للأشخاص بصورة مستقلة علي اساس التحليل الوراثي لآكثر من ٣٠شكل للجين وهذه التكنولوجيا تسمح لكل شخص اختيار وجبته الغذائية وانتاج هذه الوجبه من المكونات

الاساسية .

لقد خلق البشر محبين للمذاق الحلو والمالح ولا يحبون المذاق المر والحامض .وتفضيل هذا المذاق يعتقد ان يكون الدافع الواقعي logical diviersللتغذية ) وقود ضروري ،ملح ،احماض امينية والسميه ،نواتج تمثيل نباتيه ثانوية والتلف .(spoilage تفهم البحث العلمي تفصيليا لهذه العمليات والفطرية وكيف انها تتباين وكيف تتداخل السلع المختلفة مع هذه الأحاسيس ويمد التفهم بإحساس الاغذية والتباين في استجابات الانسان بالمعلومات عن الوجبات الغذائية غير المناسبة التي يختارها الاشخاص بصورة مستقلة ،والخطوة التالية هي توافق احتياجات الصحة الوراثية مع الأولويات الحسية للأغذية المشخصة.

تظل الحالة الغذائية للأنسان تحديا كبي ار لوكالات الصحة العامة ،والناس في معظم انحاء العالم يعانون من الامراض المرتبطة بالوجبه الغذائية بسبب اختيارات الغذاء غير المناسبة وترف الحياة، والتقييم الروتيني امدنا بوسائل للتعرف علي التباينات المستقلة في الحالة الغذائية ولكن دمج المعرفة العلمية والابتكار التجاري أصبح ضروريا لجعل هذا التقييم مطبقا عمليا .كما ان تكنولوجيات التقييم من الانماط الجينية الي نواتج التمثيل الغذائي وتخيل المقياس انفعال تعتبر بداية علوم تشخيصية لممارسة الصحة health practiceوالابتكارات الهندسية طورت جدا من البرامج التحليلية التي تمدنا بهذه المقاييس السريعة والرخيصة في السوائل البيولوجية ولقد بدأ الاتصال العلمي في تطبيق استخدام هذه الادوات لتوضيح كيف تختلف هذه البروفيلات الجينية والتمثيلية والفسيولوجية في الأفراد المستقلة طبقا لصحتهم والاجيال الأولي لهذه الابتكارات تكون

٢٢٢

ذات مشاكل صحية شديدة فعلي سبيل المثال يكون التنظيم السيء في تمثيل دهون الكبد عند .( سمنه، مرض البول السكري،نموذج مرض غذائي جديد) مرض تمثيلي

:(٤٨) جدول

Interactions between essential nutrients and gene polymorphisms on

clinicaloutcomes

Nutrient

Calcium

Genepolymorphism

Calcium sensing receptor

(CASR)A986S

Effects on nutrient sattus

Loss of function for calcium

associated with higher serum

calcium and higher urinary

calcium excretion

Causes defective

selenocysteine insertion

sequence (SECIS)-driven

selenocysteine incorporation

downregulater expression of

selenoproteins

Both 187C>G or845G>A

associated with iron overload

(hemochromatosis)

Selenium

Missense mutation selenium

bnding protein2(SBP2)

Iron

Human bemochromatosis protein

(HFE)187C>G or845G>A

Folate

5,10-methylenetetrahydrofolate

reductase(MTHFR)677C>T

Causes a70%reduction in

MTHFR

activity,hyperhomocysteinemia

and redueed plasma folate

concentration

Sodium

Angioyensin gene

(AGT)nucleotide-6G>A,

VitaminD

Vitamin Dinding protein DBP1(rs7041,exon 11>G)and DBP2(rs4588,exon 11C>A)

The Asubstitution in AGT

affects the interaction between

at least one trans-acting

nuclear factor and its promoter

, resulting in in increased gene

transeription and inereased

angiotensin protein levels

SNPs for DBP-1and DBP-2are

inversely related to levels of

circulating 25 (OH)vit D3in

premenopausal women

Vitamin K

Vitamin Kepoxide reductase

complex subunit 1(VKORCI)+2255T>C

Associated with vitamin K

recycling vitamin K –

dependent clotting factors and

Warfarin resistance

Vitamin A

B-carotene 15,15-monoxygenase

(BCM01)R267S(rs12934922)and

A379V(rs7501331)

Carries of 267Sor267S+379V

have reduced activity in

comverting B-carotene to

retinal

VitaminB12

(cobalamin)

Carbohydrates

Methionine synthase

TCN2776C>GandA>G

Beta-2-adrenergic receptors

Q27E

Causes hyperhomocysteinemia

Omega3 and 6

fatty acids

Fatty acid desaturase,FADSSNP

rs174537

Lower plasma arachidonie and

eicosapentaenoic acids and

higher plasma alpha linolenic

and linoleic acids in carriers of

the minor allel versus

noncarriers

Unknown

٢٢٣

Clinical manifestation

Defective thvroid

function

Referenees

(Laaksonen et al2009)

Defective thvroid

function

(Hesketh 2008)

Iron overload liver

cirrhosis and

cardionyopayhy

especially in diets high

in iron

Hyperhomocysteinemia

is associated risk of

coronary heart disease

neural tube defects

ocdusive vascular

disease and breast

cancer .In

carriers,sufficient

folate diwtay intake

decreases risk of

colorectal cancer, and

deficiencies increase

risk of colorectal

cancer

Carriers of the A allele

respond to low sodium

diets eith reductions in

blood pressure , GG

genotype is not saltsensitive

(Hulgan et al 2008)

Unclear whether

carriers would benefit

from dietary

supplementation or sun

exppsure

Increased risk of

arterial vascular disease

such as stroke,coronary

heart disease,and aortic

dissection

Increased risk for

vitamin A

deficiency,when B

carotene is the major

dietary source

Associated with birth

defects

Higher risk of obesity

in female carriers with

carbohydrate

inake>49%of energy

The minor allele

homozygotes (TT)have

lower plasma total

cholesterol and LDL-C

COMPARED WITH

NONCARRIERS

(Sinotte et al 2009)

(Ericson et al

2009,Friso&Choi2002,Husted

etal 2004, Messika et

al.2010,simopoulos2010)

(Simopoulos 2010)

(Suh et al.2009)

(Leung et al 2009)

(Brouns et al 2008)

(Martinez et al 2003)

(Tanaka et al 2009)

:(٤٩) جدول

Interactions between nonessential nutrients and genomic and postgenomic

products

Nutrient

Isothiocyanates

Target

Glutathione Stransferase(GST)subtypes

M,T,and P

Carotenoids

Manganese superoxide

dismutase

(MnSOD)Ala16Val

Lipoic acid

Gene expression for B cell

receptor , T cell

differentiation signaling

pathway , and free radical

scavengers

Gene expression for

adhesion molecules,energy

and lipid metabolism, lipid

trafficking

Gene expression for

mitochondrial activity

Catechin

Cholesterol

7-alpha

hydroxylase(CYP7A1)A278C

Fiber

Adiponectin (ADIPOQ)rs

1501299

Saturated fat

(SFA)

Scavenger receptor class B

type I(SRB-I) gene,-1G>A

Apolipoprotein E

(ApoE),E2and E4 alleles

Outcome

Deletions in GSTM1and

GSTT1 result in defective

enzymatic activities and

decreased carcinogen

detoxification capacities,

high isothiocyanate intake

by GSTM1 and T1 carriers

had decreased colorectal

cancer risk

Reduced MnSOD activity

and lower response to

oxidative stress dietary

carotenoids increase risk of

cancer for carriers

Supplementation reduces

high fat diet – indued

chronic oxidative stress and

immuno-suppression in

mice jejunum

Supplementation reduces

atherosclerotic lesion

development in apo Edeficient mice

Supplementation with

regular exercise

ameliorates age-associated

decline in physical

performance in mice

Larger increase in plasma

HDL-C in carriers in response

to a cholesterol-rich

diet,elevated LDL-C is found

in homozygous carriers

Lower plasma ADIPOQ

levels in carriers when fiber

intake was low,associated

with increased risk of

childhood obesity

Higher plasma LDL-C in

heterozygote carriers in

response to an SFA –rich

diet,carriers had greater

reductions of plasma LDLC after switching from a

high SFA diet to high

carbohydrate diet compared

with noncarriers,possible

inereased risk for

atherosclerosis when

consuming a SFA-rich diet

Larger increases in plasma

LDL-C in response to SFA

intake in E2 and E4 carriers

, impact of SFA intake on

incidence of myocardial

infarction is more evident

٢٢٤

References

(Seow et al

2002)

(Mikhak et al

2008)

(Cui et al 2008)

(Auelair et al

2009)

(Murase et al

2008)

(Hofiman et al

2004)

(Ntalla et al

2009)

(Perez-Martinez

et al 2005)

(Minihane 2010)

Sesame seed

lignans

Grape seed

proanthocyanidins

Choline

Soy isoflavones

Gene expression for hepatic

genes involved in fatty acid

oxidation and fatty acid

transport

Gene expression for hepatic

genes related to lipogenesis

and lipoprotein secretion

Epigenetic modification

Gene expression for cell

adhesion apoptosis

autophagy,cell cycle, cell

differentiation ,DNA

associated proteins, mRNA

processing and splicing

transport, and inflammatory

responses

in the E2and E4 allele

carriers then noncarriers

Unknown

Normalized plasma

triglycerides and LDL-C on

ahigh fat diet

Reduction in methylation

influences on neurogenesis,

including increased neural

tube closure defects in

infants of mothers with

choline deficiency ,

maternal choline intake

during early pregnancy is

associated with increased

hippocampal progenitor

cell proliferation ,

decreased apoptosis,and

enhanced visual-spatial and

auditory memory in

rodents lifetimes , prevents

memory loss during aging

Protection against oxidative

stress and cancer

(Puiggros et al

2009)

(Quesada et al

2009)

(Mehedint et al

2010, Zeisel

2009)

(Barve et al

2008)

:التغذية الوراثية )الوراثة المرتبطة بالتغذية( في دراسات على الانسان

Nutrigenomics in Human Intervention Studies:

:الملخص

تطبيقات التغذية الوراثية )تأثير الغذاء ومكوناته علي التعبير الجيني( تتضمن تكنيكات الوراثة المرتبطة بالبروتين والتمثيل الغذائي الذي يستجيب للمكونات المستقلة للعليقة ويتم التقدير والتقييم كما تتضمن هذه التطبيقات وصف التعدد الجيني في الجينات الملاءمة،في العينات البيولوجية التي تؤثر علي العمليات البيولوجية وبالرغم من قوة التكتيكات لتوليدrelevant genes ""وثيقة الصلة مجموعات من الجينات الضخمة الا ان تقييم نواتج الدراسة يركز علي التقييد في تفسير البيانات متضمنا فجوات معرفية ضخمة الاحتياج الي تصميمات الدراسة المحسنة وكثير من الأنماط المظهرية الشاملة للمتطوعين قبل اختيار الدراسة وفي هذا المضمار تواجه التغذية الوراثية نفس ومن ناحية اخري هناك. المشاكل مثل جميع النواحي الأخري لعلوم الحياة مستخدمة نفس الأدوات اتجاه ناحية الطرق النمطية حيث تتحد التكنولوجيات المختلقة وتستخدم نفس العينة مما يسمح وكذلكm RNA بتقييم التغييرات الفسيولوجية من خلال جميع الطبقات الجزيئية للحامض النووي

.تقييم البروتين والتغيرات التمثيلية

وتطورhuman geneome نشأت الوراثة الفعالة مع تسلسل جينات )المادة الوراثية( في الانسان التكنولوجيات لبحث وتقييم نسخ الجينات والبروتينات والتمثيل الغذائي ومع اختيار هذه

٢٢٥

التكنولوجيات بواسطة مجال العلوم الغذائية تصف التغذية الوراثية كيفية تأثير العناصر الغذائية علي الجين ووظائف البروتين علي صحة الانسان وفي السنوات العشرة الاخيرة شوهد عدد كبير من دراسات التي اجريت علي الانسان استخدمت تكنولوجيات التغذية الوراثية في التعرف علي مرقمات بيولوجية جديدة من اجل الحالة الغذائية ومن اجل تفهم افضل لكيفية تأثير المظاهر العديدة للجين علي الاستجابة للمركبات الغذائية ولتحديد كيفية تغيير مكونات الغذاء التعبير الجيني

ولا سيما عمليات انخفاض التركز .downstream

النسخ الوراثي ) Transcriptomicsفحص مستوي التعبير mRNAفي عشية الخلايا( :

استخدام أج زاء الح امض النووي المكم ل cDNAلاستبيان واكتشاف الحامض النووي الرسول mRNAيرجع الي ١٩٨٧عندما استخدمت اعداد كبيرة من الحامض النووي في التعرف علي تغيرات التعبير الجيني كتعديل بواسطة الانترفيرون interferonوفي السنوات الاخيرة تحسنت انظمة التصميم الدقيقة مع امكانية التحكم الأفضل للتهجين والتقدم الأكثر للتفسير الجيني gene annotationوبصرف النظر عن برامج النسخ الوراثي المستخدمة فإن الخطوات التكنيكية التالية مثل تنظيم البيانات تعتبر هامة جدا لازالة التباين الناتج من المصادر المختلفة.

في التغذية تبدو الدراسات المتعلقة بالنسخ الوراثي غير محدودة عند استخدامها خلايا الحيوانات الثدييه أو عند استخدام خلايا الانسان او عينات النسيج من نماذج الحيوان .ولقد اجري العديد من الأبحاث لدراسة تأثير النسخ الوراثي علي الأحماض الدهنيه الغذائية والمنشطات الحيوية وحامض الفوليك وزيت الزيتون والعلائق المختلفة والكرياتين وفيتامين ه والسيلينوم وامدادات الصويا

ومستخلصات ال .broccoli

ولقد اظهرت البيانات المستمدة من معظم الدراسات علي الانسان ان التداخل interventionانتج تغيرات دقيقة في مستويات السنخ .وبوجه عام تنتج الوسائل الغذائية تعديلات ملحوظة اقل في مستويات الحامض النووي الرسول mRNAمقارنة بالأدوية .ونظ ار لأنه ليس من الضروري تحويل الحامض النووي الرسول mRNAالي تغيرات في مستويات البروتين او وظائف البروتين فإن تغيرات التعبير الصغيرة المذكروة في هذه الدراسات البحثية يجب ان تفسر تترجم مع ذكر

التحذيرات.

مادة الحامض النووي RNAفي دراسات الانسان تستمد من كل دم الانسان وخلايا الدم الوحيدة الخلية peripheralوفي دراسات الانسان تعتبر عينات الدم او انسجة الجسم المصدرين الاساسيين لمادة الحامض النووي RNAوتشكل مخلوط متجانس لأنواع مختلفة من الخلايا وتمتلك بروفيل نسخ جين وحيد .وبمقارنة كل الدم مع الحامض النووي الرسول m RNA الهيموجلوبين علي سبيل المثال او وجود هذا الحامض النووي بكرات الدم الحمراء فإن استخدام الحامض النووي RNAالخلوي من أقل تعداد خلايا متغي ار ويعتبر ميزة ولقد لوحظ في هذه الخلايا وجود تباين في بروفيل التعبير الجيني في المتطوعين الأصحاء ولقد استخدم الحامض النووي RNAالخلوي من اقل تعداد خلايا علي سبيل المثال في تقييم الاستجابات لاستهلاك زيت الزيتون بمعدل ٤٤جرام /يوم لمدة ثلاثة اسابيع ،مع التغيرات الناتجة في التعبير الجيني ولوحظ تنشيط لمسا ارت موت الخلية في تعدادات الخلية وميكانيكات الاستجابة المناعية مما يقترح وجود

نشاط anti- atherogenic

لوحظ بحثيا ان الانسجة المسحوب بالإبرة من عينات النسيج الدهني adipose tissueينتج عنها تغيرات في التعبير عن العوامل المستخدمة في مسارات الخلايا extracellularالتي لا تنشط عند استخدام المزيد من الانسحة الجراحية وخاصة الانسجة الضامة الوعائية.

٢٢٦

يستخلص مما سبق ان التعبير الجيني العالي يتحسن مع التكنولوجيات الجديدة التي تتناسب افضل مع التحليل وادوات تفسير البيانات وحتي الان مازال يوجد مشاكل تكنيكية وبيولوجية )مثل جمع العينه( قبل ان تؤخذ التغيرات في مستويات الحامض النووي الرسول m RNAكتنبؤ لوظائف وتعبير البروتين او كمرقمات لفسيولوجيا الانسان.

الوراثة المرتبطة بالبروتين )دراسة البروتينات من حيث الشكل والتركيب( : Proteomics حاولت proteomicsتوزيع البروتينات الموجودة في الخلية ،عضو الجسم او بلازما الانسان او سوائل الجسم الاخري بالاضافة الي ذلك فهي تكنيك .في فهم الاساس الجزئي للعمليات الخلوية والفسيولوجية المبنيه علي تركيب stoichiometryمعقدات البروتين وتنظيماتها الوظيفية داخل المسارات وميزة ال proteomicsلا تقتصر فقط علي مماثل ومطابقة بروتينات معينه وتقديرها

كميا ولكنها توضح موضعها الخلوي.

طورت تكنولوجيات proteomicsمتنوعة في السنوات الأخيرة مشتملة الترتيب الدقيق للبروتين ومن هذه الوسائل توليفة مع LC-MS/MSكطريقة سائدة لتعيين البروتينات البيتيدات والاكتشاف التعديلات بسبب قدرتها علي اكتساب معلومات كمية عالية المحتوي وفي الطرق التي تعتمد علي الجيل gelتعزل بقع البروتين لهضمها عادة بواسطة انزيم التربسين والتعرف عليه عن طريق بصمة كتلة البيتيد عن طريق تحليل TOTومع التقدم السريع للتكنولوجيا اصبحت ال Proteomicsتكنيك كمي وأكثر واقعية نتيجة لاستخدام النظائر المشعة والرقع Tagsلتكون

اكثر فاعلية في الاستكشاف بواسطة MS

في أبحاث التغذية يتركز استخدام MS-Proteomicsفي مقارنة انماط تعبير البروتين بين حالتين او حالات مظهرية في العينات البيولوجية ،ولقد استهدفت الدراسات علي الانسان فهم الاستجابات الفسيولوجية لمكونات الغذاء بصورة مستقلة وأظهرت بأنها مرقمات بيولوجية biomarkersلحالات معينه مرضية او فسيولوجية او كلاهما وفي دراسة بحثية لفيتامين ه علي الانسان استخدم ال proteomicsلاكتشاف المرقم البيولوجي في سرطان البروستاتا .وفي معظم الدراسات البحثية علي الانسان استخدمت عينات البلازما لتحليل البروتيوم proteomeوفي احدي الدراسات تم التعرف علي البروتين وهضمه وحصل علي PBMCبعد التداخل الغذائي dietary interventionsوحضن هذا البروتين مع البلازما المحتوية علي الحامضين الامينيين مثيونين/ سيستين مما يسمح بوصف تمثيلي لاكتشاف بروتينات مخلقة جديدة.

يعاب علي تحليل MS-based proteomicالمستخدم في الدراسات البحثية علي الانسان صعوبة اكتشاف وجود البروتينات عند التركيزات المنخفضة وخاصة في بلازما الانسان حيث يحتوي علي بروتينات قليلة )الالبيومين والجلوبيولين( التي تشكل اكثر من %٩٠من البروتيوم proteome ولذلك في معظم الدراسات التي تستخدم البلازما يعاد معاملة العينات لزيادة الحساسية باستخدام كبريتات امونيوم لاستنزاف الالبيومين او بالاستنزاف المناعي لازالة البروتينات الوفيرة قبل التحليل، كما يعاب علي هذا التحليل ايضا التكلفة العالية والوقت المتطلب لمعاملة العينة والتداول والتحليل وتميل proteomicsالي توزيع معدل عالي من المشاهدات الايجابية الخاطئة ولذلك يقترح استخدام وسائل جديدة لبيانات العملية واستخدام الطرق المبينه علي الاجسام المضادة لتأكيد المشاهدات ومن جهة اخري يظهر تحليل proteomicفي بعض الحالات حساسية اكثر لاكتشاف التغيرات التي تحدثها العليقة من تحليل البلازما عن طريق المرقمات inflammation markers ويجري امداداها بعينات البلازما بحامض الفوليك في تحليل بروتيوم proteomeالانسان متحدا

٢٢٧

مع قياسات الحامض الاميني هو موسيستين ومستويات حامض الفوليك pholateوالتغيرات في بروتينات النظام المكمل وعملية التخثر والتجلط.

الوراثة وارتباطها بالتمثيل الغذائي : Metabolomics تعكس الميتابولوم methabolomeفي العينة البيولوجية مخلوط معقد لجزئيات صغيرة من كل المصنفات الكيماوية وأي تغيرات أو تعديلات في الميتابولوم تشتق من الفروق في كمية المأكول من الغذاء والحالة التمثيلية المنفردة التي تنتج من التعبير الجيني ومستويات البروتين لجميع انظمة التحكم التمثيلية .وفي هذا المضمار يفيد الميتابولوم كبديل لحالة تمثيلية والتكييف للتغيرات البيئية ولقد ادخلت metabolomicsلوصف بورفيل النواتج التمثيلية في العينات البيولوجية كالدم أو البول ،او تستخدم في الخلايا والأنسجة .ويعرف مصطلح metabolomicsبأنه مقياس كمي للأستجابة التمثيلية للأجهزة العديدة الخلايا للتنبيه الفسيولوجي المرضي pathophysicoloicaاو

للتعديل الجيني.

التقدم التكنولوجي في تحليل NMRيسمح بقياس مئات عديدة من المركبات التمثيلية ذات أحجام صغيرة من العينه ومجموعات البيانات الناتجة عادة ما تكون ضخمة مما يستدعي الاحتياج لأدوات تحليل جديدة للتعيين جزئيات فريدة ربما يستفاد منها كتقارير او مرقمات ولقد استفادت الدراسات الغذائية من ال methabolomicsلاكتشاف كفاءة المركبات الغذائية والعلائق والتعرف علي المرقمات الحيوية الفريدة وتعتبر طرق Ms NMRمكملات لتغطية كثير من الميتابولوم بقدر الامكان وتخضع عينات تحليل طريقة MSلتكنيكات فصل مختلفة )مثل (UPLC. LC. GC المتبوعة باستبيان MSوالطرق الأخيرة لها مزايا عند قياس مركبات كيماوية معينة مثل الدهون

lipidomics

حديثا جدا ،ادخلت الدراسات الغذائية طرق ال methabolomicsلمراقبة الحالة الصحية وربط كمية الغذاء المأكول مع الارشاد التمثيلية metabolomic signatureولقد اجريت دراسات بحثية عن تأثير الشاي ،الشيكولاته والكاكاو ،الفيتامينات وغيرها من المركبات الغذائية علي بروفيل نواتج المركبات التمثيلية في البلازما او البول ففي احدي هذه الدراسات استخدم طريقة NMRوتم التعرف علي نواتج تمثيل الشاي الأسود .وعند استخدام طرق NMR msفي الدراسات البحثية علي الانسان لوحظ تغيرات كبيرة في بروفيل البول بعد استهلاك وجبه قياسية تحتوي علي مركبات كيماوية نباتيه كما حللت عينات بلازما الدم والبول وعينات كرات الدم الحمراء.

الوراثة المرتبطة بالتغذية )تأثير الغذاء ومكوناته علي التعبير الجيني( : Nutrigenetics تحاول nutrigeneticsتوضيح كيفية التأثير المعزل لمكونات الغذائية والتولد الذاتي heterogeneityفي تحديد الاستجابات المستقله للغذاء وخطورة المرض .ولقد ركزت معظم المجهودات البحثية لل nutrigeneticsعلي التعدد المظهري لنكليوتيد واحد ،التي تتباين مع تكرار اكثر من %١وهي مسئولية عن %٩٠من التباين الوراثي في الانسان.

اجريت جراسة بحثية في تغذية الانسان باستخدام ال nutrigeneticsبامداده بحامض الفوليك ولوحظ وجود تباينات و ارثية في مسارات تمثيل ذرة كربون واحدة one carbonوخاصة التعدد الشكلي في جين ،5,10methylenetetrahydro fo late reductase (Mthfr) geneالذي يعتبر ضروري في تحويل الحامض الاميني هو موسيستئين الي مثيونين كما يؤثر جين MTHER c67877tعلي نشاط انزيم HTHERولحوامل الاليل mutant alleleحتي %٦٠ انخفاض في نشاط الانزيم مما يؤدي الي زيادة في الحامض الاميني هو موسيستئين مما يؤدي الي

٢٢٨

خطورة مرض القلب cardiovascularعند انخفاض حامض الفوليك وبقية مجموعة فيتامين B

المركب ؟

في دراسة بحثية اخري لل nutrigeneticsعن دور اضافة مضاد الاكسدة فيتامين ه لمنع مرض القلب cardiovascularلوحظ عدم تمكن المحاولات الطبية من تقييم فائدة اضافة فيتامين ه في منع هذا المرض وفي ٢٠٠٥أوضح تحليل meta analysisان الجرعة العالية من فيتامين ه ربما تزيد من حالات النفوق ومن جهة اخري لوحظ حديثا ان تحليل meta analysisلمحاولتين تحكم دوائي ISARE and HOPEاظهر إستفادة معنوية لضعف الاوعية الدموية للقلب .إمداد فيتامين ه وانخفاض %٤٠في حالات الموت بمرض القلب ضعف الأوعية الدموية للقلب cardiovascularيتوقع من الجيل التالي مع تحليل كل المادة الوراثية genomeتحركا سريعا داخل مجال التغذية مما يزيد من الاستجابة للتداخل الغذائي .dietary intervention

ملاحظات استنتاجية : Concluding Remarks

إبتكرت الوراثة المرتبطه بالتغذية )دراسة تأثير الغذاء ومكوناته علي التعبير الجيني( nutrigenomicsمنذ عشر سنوات لوصف التغذية والبحث الغذائي مستخدما تكنيكات جديدة من اجل النسخ transcripsوالبروتينات ونواتج التمثيل الغذائي لفهم تفاعل المادة الوراثية genome مع بيئتها الغذائية وفي هذا المضمار مازالت ال nutrigenomicsفي بدايتها وتحتاج لوقت حتي تحقق ما يؤمل منها ويستفاد من التكنولوجيات الجذابة في استخدام كم ضخم من المعلومات مع تبصرة جديدة للميكانيكيات المختلفة من اجل التكيف الغذائي وبالرغم من النمو السريع ،فإن دراسات ال nutrigenomicsفإن معظم التطبيقات مازالت ذات طبيعة وصية وتعتبر ال nutrigenomicsمع طريق التحليل SNPاكثر سهوله في الاداء وأكثر دقة وأكثر قوة من وجهة النظر التكنولوجية يصاحب التباينات في عدد كبير من الجينات مخاطر الأمراض بالرغم من ان كل SNPعلي حدة له تأثير قليل ومن جهة اخري يمكن تعديل كل حساسية susceptibilityمستقلة بواسطة العليقة وهذا يشكل احد المفاهيم من اجل الاحتياجات الغذائية علي المستوي الفردي ومستقبلا يمكن التوقع باستخدام جميع التوليفات المختلفة من تكنولوجيات ال nutgrigeneomicsفي نفس الدراسة الواحدة مع استخدام انماط جينية شاملة من المتطوعين بالاضافة الي ذلك يمكن التنبؤ بأن فجوات المعرفة الضخمة سوف تساعد في تفهم تغذية

وفسيولوجيا الانسان.

يستنتج من الدراسات البحثية المنشورة التي اجريت علي الانسان ان استخدام طرق وراثية فعالة مرتبطة بتغذية الانسان لها فائدة حتي الان ولقد اوضحت هذه الدراسات ان المكونات الغذائية المتنوعة لها تاثير علي التعبير الجيني ومستويات البروتين والتمثيل الغذائي ومركبات ناتج التمثيل الغذائي وصاحب هذه الدراسات البحثية وجود نقص في المقارنات والقدرة التناسلية والتوافق مع

المرقمات الحيوية.

٢٢٩

Rel

:(٥٠) جدول

Compilation of dietary interventation studies using transcriptomics

Dietary inervention

Target population

Dose per day (Subjects)

Duration

Methodology

Outcome

(n)

Camargo at al

R,DB,Cr study with

Metabolic syndrome

Breakiasts with 40ml of

Acute

RNA from PBMCs

WO-bassed

(2010)(15)

VOO

patients(20)Age

(i)VOO high (398 ppm)(ii)

(4h)

taken.,30,50 and

breakfast is able

VOO low (70ppm) in

240 min after

to repress in vivo

phenolic compounds

breakfast GeneChip

expression of

arrays form all

several pro –

subjects RT-PCR

inflammatory

range:40-70 years

for four genes was

genes penipheral

performed for

blood

validation

mononuclear

cells switch to a

less deleterious

inflammatory

profile

Bouwens et

R,SB,Cr study with

Healthy youg

Shakes consisting of low-fat

RNA from PBMCs

While PUFA

at.(2010)(10)

fatty acids

subjects(21)Age

yogurt,skim milk,sugar and

taken. and 60 min

intake decreaseid

(PUFA/MUFA/SFA

range:18-70 years

(i)55g of 65%PUFA (ii)55g

after shake

, SFA increased

of 80% MUFA (iii)55g of

intake.GeneChip

the expression of

70%SFA

arrays from all

genes in liver X

subjects

receptor

)

Acute (6h)

signaling PUFA

also upregulated

cellular stress

response genes.

MUFA intake

had an

intermediate

effeut on several

genes

Bouwens et

R,DB,Pl study with

Healthy eldenly

(i)0.4g EPA-

al.(2009)(9)

fish oil (EPA/DHA)

subjects

(111)Age:>65 years

26wk

RNA from

EPA/DHA intake

DHA(36)(ii)1.8g EPA-

PBMCs,GeneChip

resulted in

dha(37)(iii)Placebo:HOSF(3

arrays of 23

adecreased

8)

subjects

expression of

(1.8g)and25

genes involved in

subjects (HOSF)

inflammatory

Ort-PCR for 6

and atherogenic

genes in all 111

related pathway

subjects

Van Baarlen et

R,DB,Cr study with

Healthy young

(i)living bac in log-phase

Acute

RNA from

Consumption of

al (2009)(37)

living and heat-

subjects(B)Age:24±

(ii)living bac in stationary-

(6h)

gestroduodenoscop

plantarum

killed lactobacilfus

4 years

phase (iii)Placebo:heat-

y GeneChip arrays

prevent adaptive

killed stationary bacteria

qRT-PCR for six

immune

genes for each

responses Genes

person and

involved in

intervention

inflammatory

plantanum bacteria

immune

responsos were

not expressed or

not modulated

Van.ostrom et

Pl pilot study with

Patients with

at (2009)(14)

Folic acid

Diabetes Melitus

(i)5mg folic acid

٢٣٠

4wk

RNA from

Folic acid

endothelial

normalizes