Τα Γονίδια δεν είναι Αρκετά

  Dr. Δημήτρης Τσουκαλάς, MD
Διδάκτωρ Πανεπιστημίου Universita' degli Studi di Napoli, Federico II

Πρόεδρος του European Institute of Nutritional Medicine, E.I.Nu.M


Το DNA μας είναι μια συνεχόμενη αλυσίδα, που χωρίζεται σε γονίδια. Εικοσιπέντε χιλιάδες γονίδια περιέχουν την πληροφορία για την δημιουργία και τη λειτουργία του ανθρώπινου σώματος.

Η πρόοδος των τελευταίων ετών στην βιοιατρική έρευνα δημιούργησε προσδοκίες για την μεταφορά αυτών των ανακαλύψεων στην καθημερινή ιατρική πράξη. Μέσα σε λίγες δεκαετίες ανακαλύφθηκαν πολυάριθμα νοσήματα που συνδέονται με αλλοιώσεις στα γονίδια μας.

Η διάγνωση της έλλειψης συγκεκριμένων ένζυμων, που οφείλεται στην δυσλειτουργία γονιδίων υπήρξε η αφορμή να τραφούν σημαντικές ελπίδες για γενετικές διαγνώσεις και θεραπείες.

Το πρόβλημα μας όμως μέχρι και σήμερα είναι η έλλειψη γνώσης σχετικά με τους μηχανισμούς που επηρεάζουν και ελέγχουν τις βιολογικές λειτουργίες του γενετικού μας κώδικα.

Τα γονίδια και το DNA με απλά λόγια, εμπεριέχουν την πληροφορία λειτουργίας του οργανισμού μας. Το πως ακριβώς αυτή διαβάζεται και μεταφράζεται στη πράξη δεν είναι μετρήσιμο και πλήρως κατανοητό.

Το θετικό όμως είναι ότι το τελικό αποτέλεσμα αυτών των ενεργειών είναι μετρήσιμο. Μπορούμε δηλαδή μετρώντας χημικές ενώσεις που είναι ελέγχονται από τα γονίδια να δούμε πως λειτουργεί το σώμα και το DNA.

Η πρώτη σύνδεση των γονιδίων με μια γενετική ασθένεια


Το 1966 μπορέσαμε για πρώτη φορά να ανιχνεύσουμε αυξημένες τιμές μιας χημικής ένωσης  (isovaleric) στα ούρα νεογνών και να συνδέσουμε αυτό το εύρημα με την κλινική τους εικόνα. Μετά από αυτή την ανακάλυψη ακολούθησαν και άλλα νοσήματα, όπως η σύνδεση της σοβαρής νοητικής καθυστέρησης με την διαταραχή του μεταβολισμού της φαινυλ-αλανίνης, μια κατάσταση γνωστή ως φαινυλκετονουρία. Σήμερα όλα τα νεογέννητα παιδιά ελέγχονται για την ύπαρξη συγγενών διαταραχών του μεταβολισμού ενώ έχουν εντοπιστεί 4.000 γενετικώς κληρονομούμενα νοσήματα.

Παρά τις συνεχόμενες όμως ανακαλύψεις στον τομέα των γενετικών ανωμαλιών τα αποτελέσματα της έρευνας για την σύνδεση των κοινών, χρονίων νοσημάτων, με τα γονίδια είναι απογοητευτικά. Η αρχική υπόθεση ήταν ότι καταγράφοντας το χάρτη του DNA θα μπορούσε να ξεκινήσει μια αντιστοίχιση του κάθε γονιδίου με μια συγκεκριμένη λειτουργία ή παθολογική κατάσταση.  Το πρόβλημα προέκυψε όταν συνειδητοποιήσαμε ότι το κάθε γονίδιο μπορεί να παράξει όχι μια ή μερικές παραλλαγές ενός ενζύμου ή πρωτεΐνης, αλλά μέχρι και 31.000 παραλλαγές τους.

Αυτό σημαίνει ότι μπορεί κάποιος να έχει φυσιολογικό γονίδιο και να εκφράσει τελικά μια παθολογική κατάσταση, ή να έχει παθολογικά γονίδια και ο οργανισμός του να λειτουργεί φυσιολογικά. Τα γονίδια μας δεν είναι στατικά όπως νομίζαμε κάποτε αλλά πρόκειται για δυναμικές μονάδες που προσαρμόζουν την έκφραση τους ανάλογα με τις συνθήκες και το περιβάλλον στο οποίο βρίσκονται.

Η νέα ανακάλυψη έφερε την επιστήμη ένα βήμα πιο μπροστά και περάσαμε έτσι από την εποχή της γενετικής στην εποχή της επι-γενετικής.

Επιγενετική είναι η επιστήμη που ασχολείται με τους παράγοντες που επηρεάζουν την έκφραση των γονιδίων, όπως: η διατροφή, το τοξικό φορτίο, οι ελλείψεις σε θρεπτικά συστατικά, η διάθεση μας, η άσκηση κλπ. Από τις ελληνικές λέξεις επί- (πάνω από) και γενετική.

Γονίδια και Μεταβολίτες

Εικοσιπέντε χιλιάδες γονίδια, παράγουν ένα εκατομμύριο μηνύματα που καταλήγουν σε δέκα εκατομμύρια πρωτεΐνες. Οι πρωτεΐνες με τη σειρά τους είναι είτε δομικές (φτιάχνουν όργανα και ιστούς) είτε πρόκειται για ένζυμα που συμμετέχουν στις χημικές αντιδράσεις που πραγματοποιούνται μέσα στο ανθρώπινο σώμα.



Το αποτέλεσμα των χημικών αντιδράσεων που συμβαίνουν στο σώμα μας είναι ενώσεις που ονομάζονται μεταβολίτες.  

Οι μεταβολίτες αποτελούν το τελικό αποτέλεσμα των χημικών διεργασιών και αποτυπώνουν την πραγματική κατάσταση των οργανικών και κυτταρικών λειτουργιών. Η μέτρηση των μεταβολιτών, είναι σήμερα ο απλούστερος και πιο αποτελεσματικός τρόπος για την αξιολόγηση της υγείας μας.

Η μεταβολομική είναι κάτι το καινούργιο όσον αφορά την ευρεία κλινική εφαρμογή, έχει όμως μια πορεία πολύ έντονη σε ερευνητικό επίπεδο μέσα στα τελευταία 45 χρόνια. Τα πιο σημαντικά σημεία στην ερευνητική αυτή πορεία είναι τα εξής:

• Η μεταβολομική, που είναι η μέτρηση και αξιολόγηση των μεταβολιτών, ξεκίνησε να εφαρμόζεται κλινικά το 1966, για τη διάγνωση συγγενών μεταβολικών νοσημάτων.
   
• Το 1971 ο Hoorning και οι συνεργάτες του, ανέφεραν για πρώτη φορά τον όρο μεταβολικό προφίλ.
   
• Το 1970 ο Linus Pauling Nobel βιοχημείας διερεύνησε την εφαρμογή της μεταβολομικής για εντοπισμό ελλείψεων σε μικρο-θρεπτικά συστατικά.
   
• Το 1990 ξεκίνησε η χρήση μεταβολικών δεικτών στην αξιολόγηση χρονίων καταστάσεων υγείας.
   
• Το 2002 η μεταβολομική είναι πια η νέα πρόκληση στην αξιολόγηση των διατροφικών ελλείψεων ενώ το2005 αναφέρεται ήδη ως κλινική εφαρμογή και το 2009 έχουμε πλέον πληθώρα μελετών που αναφέρονται στη χρήση της μεταβολομικής για μια εξατομικευμένη ιατρική προσέγγιση.
   
• Το 2011 η Ιατρική Σχολή του Χάρβαντ ανακοινώνει ότι πρόκειται για τον πιο απλό και αποτελεσματικό τρόπο για την αξιολόγηση της υγείας.
   

Χρόνια Νοσήματα και Διαταραχές του Μεταβολισμού

Πίσω από κάθε χρόνιο πρόβλημα υγείας υπάρχει μια ή περισσότερες βιοχημικές διαταραχές.
Τα τελευταία 30 χρόνια έχει συντελεστεί μια χωρίς προηγούμενο διατάραξη του οικοσυστήματος. Η αλλαγές σε επίπεδο οικοσυστήματος, αέρας, νερό, τροφή, τοξικότητα, ακτινοβολία,  είναι αναπόφευκτο να αντικατοπτρίζονται στα έμβια όντα που το κατοικούν, συμπεριλαμβανομένου και του ανθρώπου.

Στις αρχές του προηγούμενου αιώνα η μεγαλύτερη απειλή για τον άνθρωπο ήταν τα οξέα προβλήματα υγείας όπως οι λοιμώξεις. Το πρώτο μέλημα της επιστήμης μέχρι και την δεκαετία του ’60 ήταν η ανεύρεση θεραπευτικών προσεγγίσεων που θα ανακούφιζαν τους ασθενείς από τα συμπτώματα της εκάστοτε νόσου. Αυτή η προσέγγιση μαζί με τις σημαντικές κατακτήσεις της υγιεινής κατάφεραν να αυξήσουν τον μέσο όρο ζωής του σύγχρονου ανθρώπου.

Εκατό όμως χρόνια αργότερα, η μεγαλύτερη απειλή για την υγεία μας είναι διαφορετική, και αυτή τη φορά είναι τα χρόνια νοσήματα. Σε αυτή τη περίπτωση η διαχείριση των συμπτωμάτων δεν αρκεί για να επαναφέρει την υγεία. Παράλληλα με όποια ανακουφιστική προσέγγιση πρέπει να γίνουν ενέργειες για την καταγραφή της παρούσας κατάστασης και να ακολουθήσει η επαναφορά της βιοχημικής ισορροπίας.  

Η διενέργεια εξετάσεων μεταβολομικής , μας επιτρέπει να αξιολογήσουμε το αποτύπωμα των κυτταρικών λειτουργιών και την απόκλιση από το φυσιολογικό. Σήμερα η επόμενη πρόκληση της ιατρικής, μετά την διαχείριση της νόσου είναι η αποκατάσταση της υγιούς φυσιολογικής λειτουργίας. Η μεταβολομική φαίνεται να είναι αυτή τη στιγμή το καλύτερο εργαλείο που διαθέτουμε σε αυτή την κατεύθυνση.    

Στην Υγειά Σας!

---

Πηγές

Genomics Is Not Enough
Metabolomics Vol. 1, No. 1, January 2005
Laboratory Evaluations for Int. and Functional Med 2^nd Edition 2008/ R Lord and J Bralley
The American Society for Nutritional Sciences J. Nutr. 132:2486-2487, September 2002
J Am Diet Assoc. 2005 Sep;105(9):1425-32
Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2009 Sep;12(5):501-7
Ital J Pediatr. 2009; 35: 30
Mitochondrial dysfunction and molecular pathways of disease, S. Pieczenik J. Neustadt, Science Direct EMPJ 2007
Curr Opin Endocrinol Diabetes Obes. 2010 Oct;17(5):446-52 Mitochondrial dysfunction in obesity  
  

drtsoukalas

Η ΑΠΟΚΑΛΥΨΗ ΤΟΥ ΕΝΑΤΟΥ ΚΥΜΑΤΟΣ