Nutrigenetik

Ernährung

Stress

Bewegung

Toxische Chemikalien

• befasst sich mit den Effekten von Genvariationen den Stoffwechsel von Nährstoffen und ihre Metabolite

• Dadurch individuelles Risiko für Übergewicht, cardiovaskuläre Parameter etc.

• Wechselwirkung zwischen Nahrungsbestandteilen und Genom

• Bestimmte Nahrungsbestandteile führen zu Genregulationsprozessen (Anpassungsreaktionen in Stoffwechselorganen)

• Die veränderten Genregulationsprozesse können wiederum zB gewisse Stoffwechselenzyme etc beeinflussen (Nutrigenetik)

• wasserlösliche B-Vitamine (Biotin, Niacin, Pantothensäure)

• Beeinflussen die Aktivität bestimmter Enzyme, die wichtig für Histonmodifikation sind

• Resveratrol, Buttersäure (Ballaststoffverdau IMB), Sulforaphan (Kohl, Brokkoli), Diallylsulfid (Knoblauch) aktivieren Histondeactelyase

• Curcurmin hemmt Histondeactelyase

• Genistein und catechin beeinträchtigen Enzym DNA Methytransferase, dadurch kann es zu Hypomethylierung von Genen kommen

• Wichtig: Erkenntnisse stammen aus In-Vitro Studien, Relevevanz für Mensch muss noch genauer untersucht werden!

• können direkten Einfluss oder indirekten (über Stoffwechselprozesse oder Signaltransduktion) Einfluss haben

• Direkt: Nährstoff bewirkt Genexpression

• Indirekt: Stoffwechselprozesse und Signaltransduktion bewirken Genexpression

• Muster aller mRNA Spezies in einer Probe

• Überblick über ganzes Genom

• Methode muss besonders empfindlich und zuverlässig sein, um aussagekräftige Ergebnisse zu liefern, da von Nährstoffen häufig nur geringe Effekte ausgehen

• analytische Erfassung der niedermolekularen Stoffwechselverbindungen in einem biologischen System (Zellen, Gewebe, Flüssigkeiten)

• Durch Charakterisierung des Metaboloms können neue Marker identifiziert werden und Ernährung/Lebensstil dementsprechend abgeleitet werden

• können beide vererbt werden, Krakheitsrisiko erhöhen

• Mutationen sind irreversibel

• epigenetische Veränderungen sind irreversibel

• Wichtiges instrument zur biomedizinischen und epidemiologischen Forschung

• Assoziationen werden untersucht: Genvarianten (sequenzierung), Funktionen im Zellstoffwechsel (Genomik, Proteomik) und assoziierte Erkrankungen zB Diabetes, KHK

• weiter mit Beispiel für konkrete Studie

• Assoziationsstudie: häufig fehlt kausaler Zusammenhang, meist gibt es einige Störfaktoren

• Verschiedene Polymorphismen und epigenetische/epidemiologische Zusammenhänge (Alter, rauchen, Geschlecht) können das Risiko für Hypertonie beeinflussen

• Hier Villt noch jemand anderes fragen

• Personen mit homozygotem Genotype tendieren zu höheren Homocysteingehalten im Blut und daher erhöhter Bedarf an Folsäure

• Hoher HCS Spiegel kann Risiko für KHK erhöhen

• Erhöhte Zufuhr an Folsäure und B12 senkt den durch das MTHFR Gen erhöhten Homocysteinspiegel wieder ab

• MTHFR: Methylentetrahydrofolatreduktase

• Frage: Abbildung erläutern können???

• bestimmtes Gen führt bei Mäusen in Erwachsenenalter zu gelblichem Fell und Fettleibigkeit

• Gen ist durch vermehrte Methylierungen verändert, Veränderung im Fettstoffwechsel

• Expression des Gens hängt vom Methylierungsgrad ab

• Bei genetischer Tendenz zu Fettleibigkeit führt Supplementation von Vitamin B (insbesondere Folsäure) zu vermindertem KG im Erwachsenenalter (Nahrungsergänzung während der Scheangerschaft)

• Substanzen wie B12 oder Folsäure können im Stoffwechsel Methylgruppen abgeben (Methyldonatoren)

• Diese Substanzen können Methylierung der Gene und somit deren Expression beeinflussen

• Bsp Agouti Mausmodell

• Aktivitätszustand von Genen

• Epigenetische Veränderungen betreffen nicht das Gen selbst, sondern die Zugänglichkeit zum Gen zB durch Methylierung

• Ist reversibel

• Epigenetik kann durch Umweltfaktoren beeinflusst werden

• Epigenetische Programmierung kann vererbt werden, übergewichtige Eltern bekommen häufiger übergewichtige Kinder

• Genom beeinflusst Stoffwechselenzyme

• Für viele Gene gibt es Zusammenhänge zwischen SNPs und ihre Bedeutung im Kontext auf Ernährungsstatus oder ernährungsmitbedingte Erkrankungen

• Individuelle Reaktion auf Nahrungsbestandteile und somit individuelles Risiko für Übergewicht etc