Primer compuesto nocivo de la dieta: Grasas Trans y Grasas Saturadas:
Se ha encontrado relación entre la ingesta de grasa trans (AGT) y saturada (AGS) y diabetes 2 en portadores del polimorfismo PPARgamma2Pro12Ala, polimorfismo muy frecuente en población caucásica (15%-20%) (1).
La evidencia de que la grasa saturada propende sobrepeso e insulinorresistencia e hiperinsulinemia compensadora (IR-HC) (2,3), y sus comorbilidades: estado inflamatorio crónico(4), riesgo vascular(5), diabetes 2(6) y ciertos cánceres(7), es abrumadora.
Existe evidencia creciente de que los ácidos grasos vegetales hidrogenados (AGTrans) actúan en el mismo sentido peyorativo que los AGS, con posible mayor impacto metabólico en los cambios adversos en lipoproteínas (8). La hidroxilación de AGPI vegetales impide su efecto hipolipemiante y genera, por el contrario, disminución de HDL colesterol y aumento de LDL colesterol. Pero la información es todavía escasa en la relación AGTrans e IRHC y diabetes 2(9).
Segundo compuesto nocivo de la dieta: Alcohol
Se han identificado varios polimorfismos genéticos que controlan el metabolismo del alcohol. Por ejemplo, el alelo I 2*2 en las formas metabólicas rápidas de alcohol deshidrogenasa (ADH) se encuentra muy frecuentemente en ciertas poblaciones asiáticas y judías. La enzima interviene en la transformación de etanol y la reacción se asocia con la inducción de un estado redox con mayor concentración de NADH y con la formación de triglicéridos. El alcohol induce fuertemente a la enzima del sistema citocromo P450 2E1, y también promueve su metabolismo pero la conversión acompaña la formación de radicales libres, especies reactivas de oxígeno y peroxidación de lípidos, con lo cual aumenta el riesgo de daño hepático y quizá cardíaco.
La acetaldehído deshidrogenasa (ALDH-2) cataliza la oxidación de acetaldehído a un intermediario menos tóxico, el acetato. La forma enzimática defectuosa -ALDH2*2- torna inactiva a la proteína y se asocia con acumulación de acetaldehído y efectos tóxicos. La expresión relativa de ADH y ALDH contribuye con los niveles finales circulantes de acetaldehído, un compuesto muy tóxico con efectos adversos sobre la estructura y la función del miocardio. En definitiva, el equilibrio entre la concentración de ADH, el citocromo P450 2E1 y la actividad de ALDH determina cuánto alcohol se metaboliza en el hígado y qué productos se liberan a los tejidos periféricos.
La miocardiopatía dilatada (MCD) ilustra la interacción entre los genes y el alcohol en la etiología de la enfermedad. Además del alcohol, otros factores que pueden intervenir incluyen la isquemia, el infarto, la hipertensión, la enfermedad vascular, la radiación, la obesidad, la diabetes, la taquicardia y la miocarditis. La MCD idiopática se define en presencia de una fracción de eyección ventricular izquierda inferior al 50% y de un volumen de fin de diástole de ventrículo izquierdo en el percentilo 95 luego de la exclusión de Enfermedad Cardiaca y otras causas conocidas. Un porcentaje sustancial de pacientes con MCD presenta antecedentes genéticos.
En un trabajo reciente se compararon los genotipos de la enzima convertidora de angiotensina (ECA) en pacientes con ingesta similar de alcohol, con MCD o sin ella. En sujetos con MCD, la fracción de eyección del ventrículo izquierdo fue del 34% en comparación con el 67% en sujetos del grupo control. El alelo DD de la ECA, el genotipo más común en sujetos con Insuficiencia Cardiaca, confirió un riesgo adicional y se lo detectó en el 57% de los pacientes con la entidad, respecto de los controles. La observación sugiere que este alelo se asocia con miocardiopatía alcohólica. Por su parte, los estudios en MCD familiar sugieren que el alcohol actuaría por un mecanismo autonómico dominante con penetrancia incompleta. Por ende, los estudios genéticos tendrían la capacidad de esclarecer la contribución genética global en las miocardiopatías alcohólicas.
Al estudiar la respuesta genética al alcohol puede identificarse la influencia de la exposición a cantidades moderadas y el posible efecto protector de un alelo. No obstante, señalan los autores, el mismo alelo a niveles muy elevados de consumo de alcohol podría conferir mayor susceptibilidad. Otro factor a tener en cuenta es la variación interindividual y la variabilidad en la respuesta aguda y crónica al alcohol (que puede determinarse mediante la respuesta de enrojecimiento). Una respuesta crónica podría alertar sobre cambios en el riesgo de presentar enfermedad cardiovascular a lo largo del tiempo. Los polimorfismos genéticos específicos contribuirían con los aspectos diferentes en relación con la exposición y con la respuesta al tratamiento (10).
Tercer compuesto nocivo de la dieta: Cereales refinados
La pandemia actual de diabetes tipo 2 (T2DM) y patología cardiovascular (CVD) ha ido incrementándose directamente proporcional al aumento del consumo de cereales refinados. Numerosos estudios han encontrado que la ingesta de granos enteros está asociada a una menor incidencia de T2DM y CVD promueven el incremento de la salud en la población (11). Este efecto protector ha sido atribuido, en parte, a la asociación de la ingesta de granos enteros con la regulación de la resistencia a la insulina (síndrome metabólico); con el perfil lipídico cardioprotector que estos granos enteros presentan; y una mejoría de la función endotelial.
La hipoglucemia postprandial inducida por carbohidratos con una glicemia alta (cereales refinados) podría activar la regulación de hormonas de estrés como el cortisol y las catecolaminas, que restauran la glucosa de absorción rápida e incrementan las concentraciones de ácidos grasos no esterificados. Los resultados del estudio Functional Genomics and Nutrition (FUNGENUT), que ha estudiado los efectos a largo plazo de una intervención dietética en inflamación y regulación de la expresión genética en individuos con sobrepeso u obesidad, con el síndrome metabólico (Kallio et al., 2007, 2008), mostró que la modificación en los carbohidratos de la dieta, con pan de centeno (caracterizado por su baja respuesta insulínica postprandial), o pan de trigo o avena (característicos por su alta respuesta insulínica postprandial), modulaban de forma diferente la expresión de mRNA de los marcadores inflamatorios, incluso en ausencia de pérdida de peso. Concretamente el mRNA que regula la expresión de los genes que codifican regulación de insulina y apoptosis, disminuyeron en los sujetos que comían pan de centeno; y los genes que regulan la expresión de estrés metabólico, aumentaron en los sujetos que comían pan de trigo o avena (Kallio et al., 2007): modula el perfil de expresión genética en el tejido adiposo subcutáneo abdominal, incluso en ausencia de pérdida de peso. (12)
Ejemplo de compuesto en la dieta con efectos beneficiosos sobre la expresión del genoma:
Los AGPI (n-6 y n-3) de la dieta disminuyen la acumulación de triglicéridos en el músculo esquelético y, potencialmente, en el cardiomiocito y la célula beta (13) y mejoran la insulinosensibilidad (14). Los AGPI ejercen sus efectos mediante una coordinada supresión de la síntesis lipídica en el hígado, un aumento de la oxidación grasa en el mismo órgano y en el músculo esquelético, y un incremento global del depósito de glicógeno (15,16). Para esta partición del metabolismo energético es necesaria la delta 6 desaturación de los AG 18:2 (n-6) y 18:3 (n-3) (17). Carbono a carbono, los AG n-3 son más potentes que los n-6 para lograr este cambio. La mejor relación n-6/n-3 para obtener este beneficio todavía es desconocida y es objeto de investigación.
Apenas 2-5 g/día de n-3 disminuye el riesgo muerte por infarto de miocardio (18). Pero estos efectos protectores son demasiado rápidos para ser determinados sólo por la mayor fluidez de las membranas celulares, conferidas por los dobles enlaces de los AGPI. Se piensa que mediante la regulación de la expresión genética, conferida por estos nutrientes, se obtiene la impactante reducción de la IR-HC y sus comorbilidades (19).
Los AGPI regulan directamente (vía ligando) PPARa, miembro de la superfamilia de receptores esteroides que, como otros receptores esteroides, posee un dominio ligando ADN y un dominio ligante. PPARa liga con fibratos, ácido linoleico conjugado y AGPI (20). Los AGPI, al ligar PPARa promueven la beta oxidación en peroxisomas y mitocondrias, activando las enzimas claves peroxisoma Acil-CoA oxidasa, carnitin palmitoil transferasa, y la termogénesis, aumentando la actividad de la proteína desacoplada
UPP-3. Este efecto, controlador de la grasa ectópica, es trascendente en la disminución de la IR-HC y sus comorbilidades, riesgo cardiovascular, diabetes 2 y ciertos cánceres.
2 EJEMPLOS DE SNP´S:
1.- Ãcido fólico y espina bífida: metabolismo DNA.
La 5, 10 metilentetrahidrofolatoreductasa (MTHFR) es una enzima implicada en el metabolismo del ácido fólico cuya variante termolábil (homocigosis C677T, presente en el 5 hasta el 30% de la población) presenta una reducción de su actividad y se relaciona con un incremento de las concentraciones de homocisteína en plasma y un incremento del riesgo de enfermedad cardiovascular (21,22) y tromboembólica (23,24) y aumento de complicaciones obstétricas en algunos estudios (25,26). La ingesta de elevadas cantidades de folatos consigue una normalización de la concentración de homocisteína en plasma, aunque su repercusión en términos de morbilidad cardiovascular está por demostrar (27-31).
Este SNP, el 677C T, y también el 1298ª C tienen un efecto dosis-dependiente sobre la cinética enzimática. La homocigocidad para el SNP 677C T (genotipo TT: homocigoto para la Timina en una posición específica del gen en descripción) se asocia con una disminución de 70% de la actividad enzimática de la MTHFR y la heterocigocidad (genotipo CT) se asocia con un decremento de 30% (32). Estudios de casos y controles establecieron que la distribución de polimorfismos funcionales de la MTHFR que alteran el balance folato/homocisteína están involucrados en la etiología del DTN: defectos del tubo neural (33).
Por otra parte, el riesgo relativo de desarrollar DTN de un portador de uno de los SNPs funcionales varía en razón al poseedor del polimorfismo. Los niños con espina bífida, así como sus padres, son portadores del genotipo TT de forma más frecuente que la población general. Si el padre es el portador del genotipo TT se estima un riesgo relativo (RR) de 2,2 para desarrollar espina bífida en la descendencia. Si la madre es la portadora, el RR para su descendencia es de 3,7 y si un individuo es portador de TT (embrión en desarrollo) el riesgo de desarrollar espina bífida es de 2,9 (34). De lo anterior se concluye que el SNP 677C T en el embrión y en los padres está asociado con un riesgo mayor de desarrollo de los DTN de forma dosis dependiente (35).
2.- Ãcidos grasos poliinsaturados: equilibrio homeostasis.
El gen APOA1 (apoproteína A1, componente fundamental del colesterol HDL) es altamente polimórfico. Dependiendo del genotipo de una determinada región promotora (APOA1-75G-A), la ingesta baja (homocigosis para el alelo G) o elevada (portadores del alelo A) de ácidos grasos poliinsaturados determina un incremento en las concentraciones de colesterol HDL en mujeres (36).
Los receptores PPAR regulan más de 300 genes, muchos de ellos involucrados en el metabolismo lipídico extracelular y oxidación de ácidos grasos. A su vez, los PPAR están regulados por ácidos grasos y metabolitos de ácidos grasos, que se comportan como ligandos de los PPARï¡. Así, otro ejemplo de variación genética determinante de una diferente necesidad de nutrientes es un SNP en el gen del PPARï¡ (PPARA Leu162Val) asociado con alteraciones en el colesterol total, colesterol LDL y apoproteína B que determina en portadores del alelo V162 una marcada reducción en la concentración de triglicéridos en respuesta a ácidos grasos poliinsaturados (36). De este modo, una portadora del alelo V162 en PPARA a la que se le recomendara una elevada ingesta de ácidos grasos poliinsaturados para disminuir sus cifras de triglicéridos podría padecer como efecto adverso un descenso de su colesterol HDL en caso de ser homocigota para el alelo G de APOA1.