مواد کنش برهمدفاع در ژن و مغذی

بدن سلولیمحبوب سلطانعلی دکتر

تبریز پزشکی علوم دانشگاه استادعالی آموزش موسسه مقام قائم و

رشیدی ایران ربع تغذیه سراسری کنگره یازدهمین

شیراز پزشکی علوم دانشگاه

ماه 1389 آبان

تحقیقات اهداف در تغییر عللای تغذیه

اول :عاملها ژن روی بر تحقیقات اجرای

ژنتیکی اطالعات کسب به منجربه را محققین توجه و گردیده جدیدجلب انسانی تغذیه در ها ژن اهمیت

های برنامه واقع در و است کردهداده تغییر شدت به را تحقیقاتی

.است

: دوم عاملپیدا واقعیت این به بیشتر چه هر اعتقادها مغذی زیر و ها مغذی درشت که شدهکه هستند ای تغذیه قوی های سیگنالتحت را سلول متابولیک ریزی برنامهدر را ای عمده نقش و داده قرار تاثیر

. دارند بعهده ها استازی همو کنترول

سوم : عاملروز بطور تغذیه علوم حوزه محققینژنتیک که اند رسیده باور این به افزونیو مرگ ایتولوژی و بروز در مهمی شریکاز مغذی مواد با مرتبط های بیماری میردیابت ، عروق و قلب های بیماری جمله

. رود می شمار به ها سرطان و دو نوع

: چهارم عامل

، جدید ابزار و وسایل بکارگیریای تغذیه تر دقیق مطالعات انجامپذیر امکان را ملکولی درسطحتحقیقات اهداف تغییر به و ساخته

. است نموده کمک ای تغذیه

مغذی مواد کنش برهمژنوم و

از -1 و کرده القاء تواند می را ژن بیان مغذی مواددهد تغییر را فردی فنوتیپ طریق این

در- 2 که تیدی کلئو نو تک مورفیسم پلی مقابل درمی دارد اهمیت ها لیپید متابولیسم ، التهاب

و متابولیکی مهم های مسیر اکتیویتی بیو تواندرا ها مغذی مدیاتور مواد استعداد و داده تغییر

تاثیرقرار تحت را آنها با دادن کنش برهم برایدهد

Assumptions• Common dietary compounds act on the human

genome, directly or indirectly, to alter gene expression or structure

• Some individuals, under some circumstances, can have diet become a serious risk factor;

• Some diet-regulated genes and their normal common variants help shape processes like susceptibility to disease/injury/extreme environments and progression, recovery from, and severity of breakdown

» Kaput and Rodriguez, 2004 “Nutritional Genomics”,Physiol Genomics 16(2):166-167

Assumptions (cont…)

• The degree to which diet influences these processes depends in part on an individual’s genetic makeup

• Dietary interventions based on the “nutriome” can be used to prevent, mitigate, or cure disease/injury

•Why do nutritionists need to study nutrient gene interactions?

•How can molecular approaches be used to investigate gene modulation by dietary components?

Nutrient Gene Interactions

Nutrient Gene Interactions

• Necessity for molecular approaches

• Mode of nutrient gene interactions

• Molecular Tools and Techniques

Hot topic in nutrition research

Nutritional Genomics• Correlations between…

– Diet – Disease– Gene variants

• Basic idea behind nutritional genomics– Genotype individuals– Identify gene variants– Suggest appropriate changes in diet.

NUTRIGENOMICS

addresses the role of diet in gene

expression

Nutrigenetics

The study of individual differences at genetic level (SNPs) influencing response to diet.

Mutch, FASEB 2005

Example for applied genomics: Nutrigenomics and nutrigenetics:

two sides of a coin• For personalized

nutrition:

– effects of diet on body-metabolism

– influence of genotype on nutritionally related diseases

• must be considered

DNANutrigenetics

Nutritional Epigenetics

Nutritional Transcriptomics

Proteomics

Metabolomics

Bioactive Food Component

RNA

Protein

Metabolite

The “Omics” of Nutrition

Phenotype

Nutrigenomics

Must Focus on Processes Which Are Modified bySingle or Multiple Foods/Components

CellularDivision

CompoundActivation

Apoptosis

DNARepair

DifferentiationImmunity

Inflammation

HormonalHomeostasis

CellularEnergetics

Digestion

BioactiveFoodComponents

بدن دفاعی سیستم

توسط عفونت به ابتال از را ما بدن دفاعی سیستمقارچها و باکتریها ، ویروسها مانند بیماریزا عوامل

: دهد می انجام دفاع نوع دو و کند می محافظت1: اختصاصی. غیر دفاع

غیر و میکروبی ، خارجی عوامل مابین که. شود نمی قائل تفاوت میکروبی

2: اختصاصی. دفاعو خارجی مواد مابین ها بادی آنتی تولید با که

. گذارد می فرق ایمنی مختلف سلولهای

The Immune System is the Third Line of Defense Against

Infection

ایمنی دستگاه دهنده تشکیل اجزابدن

ها- + 1 ماکروفاژ سفید های گلبولپروتئینی- 2 های مولکول

پوست -34- لنفی های اندام

لنفی های اندام

1 ( های- لنفوسیت بلوغ محل (Tتیموس

2- ) خونی ) های سلول تولید محل استخوان مغز

ها -3 لوزه

ل ) گلبو استقرار و بلوغ محل لنفاوی های گره) سفید 4-های

بدن ایمنی دستگاه وظایفبدن- 1 به ها میکروب ورود از گیری جلو

2- بدن از خارجی مواد خروج و انداختن دام بهدر -3 ها میکروب زندگی برای مساعد نا محیط ایجاد

بدن سطحساختن -4 خطر بی یا بردن بین از و تشخیص

ها میکروببه -5 شده وارد بیگانه مواد ساختن خطر بی و تشخیص

بدنسرطانزا -6 خودی های سلول بردن بین از و تشخیص

شده

Fig. 4. Mechanisms by which n-3 polyunsaturated fatty acid (PUFA) could exert imniunomodulatory actions.

امگا چرب اسیدهای مورد در و 3نکاتی 6امگا

اثرات • آراشیدونیک اسید غذایی دریافت افزایشدر بخشد، می سرعت را ژنوتیپ آتروژنیک

امگا چرب اسیدهای افزایش که از 3حالی.DHAو EPAجمله کند می کند را آن

امگا • چرب اسیدهای با یاری التهاب 6مکملحالیکه در ، کند می تحریک را لکوترین از ناشی

امگا چرب .3اسیدهای کند می مهار را آن

امگا چرب اسیدهای مورد در و 3نکاتی 6امگا

امگا • چرب اسیدهای امگا 3هم هم بیان 6و در . امگا دارند شرکت التهابی 3ژن ضد مهم اثر

و ، TNF-αو IL-1β ، IL-6داشته کند می سد راامگا که حالی .6در دارد التهابی پیش اثر

محیطی • در بشر امروزه ژنتیک، دیدگاه ازساختار با اش تغذیه نوع که کند می زندگی

. باالی نسبت است متفاوت شده تثبیت ژنتیکیامگا چرب امگا 6اسیدهای غذای 3به در که

از بسیاری پاتوژنز شود می مشاهده ها غربی. کند می تشدید را مزمن بیماریهای

Examples of known nutrient effects on gene expression

تصور این ژنومیکس نوتری حوزهرا بهداشتی دیدگاه در عمومی

است معتقد کهONE SIZE FITS ALL

است داده تغییر

دیدگاه این ژنومیکس نوتری حوزهفارماکوژنومیکس

: / OMICSیعنی / بیمار/ دارو دیدگاه : درمان با راOMICS / / سالم/ فرد غذا پیشگیری

. است کرده جایگزین

Let food be your medicine and medicine be your food.

- Hippocrates, 400 BCE

Food DevelopmentTraditional FoodModified Food

Future Food

Traditional Food• Natural Food, Organic Food

• Fermented Food

Modified Food• Genetic modified organism (GMO)

Modified Food• Functional Food

Future Food• Nutrigenomics

the study of molecular relationships between nutrition and the response of genes, with the aim of extrapolating how such subtle changes can affect human health

Personal Nutrition

Benefits of nutrition science from nutrigenomics

1- delivering biomarkers from health2- delivering early biomarkers for nutrition-related disease disposition3- identifying genes and molecular pathways as targets for prevention4- differentiating dietary responders from no responders5- discovering bioactive food components(functional foods)

SAME SPECIES…VERY DIFFERENT CREATURES