التغذية والجينات: الأنظمة الغذائية حسب الخريطة الجينية

علم التغذية والجينات، هو دراسة تفاعل الطعام والعناصر الغذائية مع الجينات؛ إذ يبحث في كيفية تأثير الاختلافات الجينية على استجابة الفرد للنظام الغذائي، عن طريق فهم هذه التفاعلات، يمكن تطوير تغذية شخصية لتحسين الصحة، وتعزيز الرفاهية، وربما إطالة العمر، يأخذ هذا النهج المصمم خصيصًا في الاعتبار الاستعدادات الجينية. بالتالي يسمح بتقديم توصيات غذائية تتوافق مع التركيبة الأيضية الفريدة لكل شخص.

تحليل الجينات والتغذية

تحليل التغذية والجينات، المعروف أيضًا باسم علم الجينوم الغذائي. هو دراسة كيفية تفاعل العناصر الغذائية والمركبات الغذائية مع الجينات للتأثير على الصحة، وخطر الإصابة بالأمراض، والوظائف الأيضية. يدرس هذا العلم العلاقات الجزيئية بين ما نأكله وكيفية استجابة شفرتنا الجينية له.

في جوهره، يقر علم التغذية والجينات، بأن النظام الغذائي نفسه قد يحدث تأثيرات مختلفة على نحو كبير على الأفراد، تنبع هذه الاختلافات من اختلافات في التركيب الجيني، فقد يزدهر شخص ما باتباع نظام غذائي غني بالكربوهيدرات. بينما قد يصاب آخر بمشكلات أيضية، قد يعالج شخص ما الكافيين ببطء بينما يهضمه أخوه بسرعة، هذه ليست أحداثًا عشوائية. بل هي نتيجة لاختلافات التغذية والجينات، محددة.

يركز المجال على ثلاثة مجالات رئيسة:

كيف تؤثر العناصر الغذائية على التعبير الجيني

يمكن لبعض المركبات الغذائية تشغيل الجينات أو إيقافها. بالتالي يؤثر على كل شيء من الالتهاب إلى التمثيل الغذائي.

كيف تؤثر الاختلافات الجينية على عملية التمثيل الغذائي للمغذيات

تحدد الاختلافات الجينية الفردية مدى كفاءة امتصاصنا ومعالجتنا واستخدامنا للمغذيات.

كيف تؤثر تفاعلات النظام الغذائي والجينات على خطر الإصابة بالأمراض

يؤثر الجمع بين الاستعداد الوراثي والأنماط الغذائية على تطور حالات مثل مرض السكري وأمراض القلب والسمنة.

تعرف أيضًا على: تغذية ممارسي اليوجا: توازن الجسد والروح

يتم فعلًا تطبيق مبادئ التغذية الجينومية في كثير من المجالات:

عدم تحمل اللاكتوز

تحدد الاختلافات الجينية في جين LCT ما إذا كان الشخص ينتج أنزيم اللاكتاز في مرحلة البلوغ.

استقلاب الكافيين

يؤثر جين CYP1A2 على سرعة معالجة الأشخاص للكافيين، مما يؤثر على كل من فوائد الأداء والآثار الجانبية الضارة.

معالجة حمض الفوليك

تؤثر متغيرات جين MTHFR على مدى كفاءة الجسم في تحويل حمض الفوليك إلى شكله النشط. بالتالي يؤثر على كل شيء بدءًا من مستويات الطاقة حتى صحة القلب والأوعية الدموية.

استقلاب الدهون

تؤثر الاختلافات في الجينات مثل APOE وFTO على كيفية معالجة الجسم للدهون الغذائية وتنظيم الوزن.

تحمل الكحول

الاختلافات الجينية في إنزيمات نازعة هيدروجين الكحول تفسر سبب احمرار بعض الأشخاص عند الشرب، بينما لا يفعل ذلك آخرون. [1]

تعرف أيضًا على: تغذية رياضات القوى: سرعة وقفز

جينات استقلاب الكاربوهيدرات

يتم تعريف عملية تمثيل التغذية والجينات، للكربوهيدرات بأنها عملية بيولوجية أساسية تدعم حياة الإنسان، وتتضمن تحلل الكربوهيدرات واستخدامها، ولا سيما الجلوكوز، لإنتاج الطاقة والوظائف الأيضية الأخرى.

يعد أيض الكربوهيدرات من العمليات الحيوية الرئيسة التي تدعم حياة الإنسان، ويعد الجلوكوز من أكثر المحللات السريرية شيوعًا. يمكن تصنيف اضطرابات أيض الكربوهيدرات إلى اضطرابات تتعلق بالجلوكوز مثل نقص وارتفاع سكر الدم، واضطرابات أقل شيوعًا تتعلق بالكربوهيدرات غير الجلوكوز مثل الجلاكتوز والفركتوز.

الكربوهيدرات هي الشكل الأكثر قابلية للاستخدام الفوري للطاقة، والدهون هي مخزن الطاقة الرئيسي في الجسم على المدى الطويل، والبروتين يشكل بنية الجسم.

استقلاب الكربوهيدرات

الكربوهيدرات الرئيسة هي الجلوكوز، ولكن السكريات الأحادية الأخرى تشمل الفركتوز والجلاكتوز، يمتص الجلوكوز من الجهاز الهضمي عبر الوريد البابي، ثم ينتقل إلى الكبد، حيث يحول بعضه إلى جليكوجين في حالات الإفراط، كما هو الحال بعد تناول وجبة دسمة. أما الباقي فينتقل إلى الدورة الدموية العامة حيث يستقلب في الأنسجة، أو قد يخزن على شكل جليكوجين، ولا سيما في العضلات، في حالة المجاعة، تستطيع معظم الأنسجة، بما في ذلك العضلات الهيكلية والقلبية، الحصول على احتياجاتها من الطاقة من الأحماض الدهنية وحدها، ولكن بعضها، مثل الجهاز العصبي المركزي وخلايا الدم الحمراء، يحتاج إلى الجلوكوز بصورة إلزامية.

يتم أكسدة الجلوكوز عن طريق مسارين أيضيين متتاليين: مسار إمبدن-مايرهوف أو مسار التحلل السكري، الذي يحدث في السيتوبلازم؛ ودورة كريبس أو دورة حمض ثلاثي الكربوكسيليك، التي تحدث في الميتوكوندريا.

تعرف أيضًا على: تغذية رياضات الشتاء: طاقة البرد

يسرع T3 كل جوانب عملية الأيض تقريبًا، بما في ذلك استخدام الكربوهيدرات، فهو يزيد من امتصاص الجلوكوز من الجهاز الهضمي، وتحلل الجليكوجين، وتكوين الجلوكوز في خلايا الكبد، وأكسدة الجلوكوز في خلايا الكبد والدهون والعضل، لم يحدد أي تفاعل واحد أو فريد في أي مسار من مسارات أيض الكربوهيدرات كهدف يحدد معدل عمل T3.

بل يبدو أن تحلل الكربوهيدرات مدفوع بعوامل أخرى، مثل زيادة الطلب على ATP، أو محتوى الكربوهيدرات في النظام الغذائي، أو الحالة الغذائية، مع أن T3 قد يحفز تخليق إنزيمات محددة لعملية أيض الكربوهيدرات والدهون مثل أنزيم الماليك، وجلوكوز 6-فوسفات ديهيدروجينيز، و6-فوسفوغلوكونات ديهيدروجينيز، فإنه يبدو أنه يتصرف بصورة أساسية كمضخم يعمل بالتزامن مع إشارات أخرى.

تأثير الطعام على شخصية الإنسان

يؤثر الطعام على شخصية الإنسان عن طريق التأثير على كيمياء الدماغ، والحالة المزاجية، والسلوك. بالإضافة إلى التأثيرات الفسيولوجية والوراثية.

جينات استقلاب الدهون

يفترض عمومًا أن أنظمة التغذية والجينات، عالية الدهون تحفز تنظيم التعبير الجيني المميز. بالتالي قد يسبب تغيرات أيضية مرتبطة بزيادة خطر الإصابة بالسمنة ومتلازمة التمثيل الغذائي وغيرها من الاضطرابات الصحية، ومع ذلك، لا يوجد تحليل متكامل للتأثيرات في الأنسجة المختلفة. بالتالي يحول دون ابتكار استراتيجيات جديدة لمنع أو مواجهة العواقب الدائمة.

تركز هذه المراجعة على نحو خاص على تعديل التعبير الجيني لاستقلاب الدهون في الأنسجة الرئيسة المثبتة للتوازن الداخلي استجابة لتناول نظام غذائي عالي الدهون، يتوسط الأنسولين واللبتين وعناصر غذائية مثل الأحماض الدهنية والجلوكوز آثار الأنظمة الغذائية عالية الدهون على التعبير الجيني. بالتالي يغير إشارات الأنسولين.

وكتوجه عام، يحفز اتباع نظام غذائي عالي الدهون التعبير عن الجينات المرتبطة بالهدم، ويقلل التعبير عن الجينات المرتبطة بتكوين الدهون في الأنسجة الرئيسة المثبتة للتوازن الداخلي. ومع ذلك، تعتمد آثار الأنظمة الغذائية عالية الدهون على التعبير الجيني على كمية الدهون وتركيبها، وهناك تأثيرات محددة في نماذج حيوانية مختلفة.

من جانب آخر، تعد الآثار المتأخرة المرتبطة بالتغيرات طويلة الأمد الناتجة عن البصمة الأيضية موضع اهتمام متزايد، عند النظر في الحاجة إلى الإشارات الحيوية للتأثيرات الأيضية المبكرة، فمن الملاحظ أن كثير من التكيفات النسخية التي تحدث في الأنسجة تنعكس في الخلايا النووية الوحيدة في الدم المحيطي. بالتالي يوفر إمكانية استخدام هذه العينات قليلة التدخل في الدراسات البشرية.

تعرف أيضًا على: تغذية الرياضيين كبار السن: صحة ومتعة

جينات القوة والتحمل

إن فهم نوع اللياقة البدنية التغذية والجينات، للشخص يؤثر بصورة كبيرة على نتائج التدريب والأداء، وتعد العوامل الجينية حاسمة في تحديد ما إذا كان الفرد مستعدًا للتفوق في أنشطة التحمل أو القوة، وتبرز البحوث الحديثة أهمية بعض العلامات الجينية المحددة، مثل جينات ACTN3 وACE، المرتبطة بأداء العضلات وقدرات التحمل.

يعد جين ACE وجين ACTN3 أساسيين في أداء التحمل، يمكن أن تؤثر متغيرات هذين الجينين على القدرة الهوائية وتركيب ألياف العضلات.

تشير الدراسات إلى أن الأفراد الذين يحملون النمط الجيني ACTN3 RR أو RX يميلون إلى الحصول على ذروة إنتاج طاقة أعلى. وهو ما يمكن أن يكون مفيدًا في كل من القوة وبعض جوانب التحمل الذي تتطلب دفعات من القوة، مثل تسلق التلال في ركوب الدراجات.

تشير البحوث إلى وجود مساهمة جينية كبيرة (40-70٪) في الاختلافات الفردية في ذروة امتصاص الأكسجين، وهو عامل رئيسي في تحديد قدرة التحمل استشهاد عام حول وراثة.

قوة الجينات

ارتبطت تعدد الأشكال الجينية المتعلقة ببنية العضلات، مثل تلك الموجودة في جين ACVR1B، بحجم العضلات وقوتها، غالبًا ما يمتلك الرياضيون الموجهون نحو القوة مجموعات جينية محددة تعمل على تعزيز قوتهم اللاهوائية، وكتلة عضلاتهم، مع إشارة الدراسات إلى أن بعض الأليلات أكثر انتشارًا في الرياضيين الموجهين نحو القوة، تشير البحوث إلى أن العوامل الوراثية يمكن أن تفسر ما يصل إلى 20.4٪ من التباين في مقاييس لياقة العضلات، مثل القوة والقدرة، مما يسلط الضوء على الدور المهم للوراثة في أداء القوة.

هل يمكن تغيير الجينات الوراثية، نعم أصبح من الممكن تغيير الجينات الوراثية باستخدام تقنيات مثل تحرير الجينوم. لا سيما تقنية مثل CRISPR-Cas9، التي تسمح للعلماء بتعديل الحمض النووي بصورة دقيقة.

تعرف أيضًا على: تغذية الرياضي الصباحي: طاقة البداية

تغذية مخصصة حسب الجينات

تأثير التغذية على الجينات، يمكن للتغذية الشخصية أن تتيح لك كثير من المزايا عن طريق تصميم نظامك الغذائي بما يتناسب مع جيناتك، يعزز هذا النهج عملية هضم أكثر فعالية، ويحسن النتائج الصحية، ويطيل العمر عن طريق مواءمة تناولك للطعام مع احتياجات جسمك الخاصة.

قد تقدم التغذية التقليدية إرشادات عامة، لكنها غالبًا ما تتجاهل الفروق الفردية التي تؤثر على استجابتك لمختلف الأطعمة، عندما تصمم التغذية بما يتناسب مع جيناتك، تمكنك من اتخاذ خيارات غذائية تحسن مساراتك الأيضية وصحتك العامة، مما يمهد الطريق لحياة أكثر صحة وحيوية.

آليات علم الجينوم الغذائي

إن فهمك لكيفية تفاعل التغذية والجينات، أمر بالغ الأهمية لاكتشاف الفوائد المحتملة لعلم الجينوم الغذائي، يدرس هذا المجال العلاقة المعقدة بين مكونات الطعام وتركيبك الجيني، مسلطًا الضوء على كيفية تأثير بعض العناصر الغذائية على التعبير الجيني والنتائج الصحية العامة.

التعبير الجيني والتغذية

تقوية الجينات عن طريق استكشاف التعبير الجيني، ستجد أن الأطعمة التي تتناولها قد تنشط جينات محددة أو تثبطها. بالتالي يؤثر في النهاية على صحتك البدنية وعافيتك، تمهد هذه العملية الديناميكية الطريق لتغذية مخصصة، مما يساعد على تصميم خيارات غذائية مخصصة لتحسين وظائف الجينات.

العلاقة بين النظام الغذائي وتنظيم الجينات

لفهم أعمق، من الضروري فهم كيفية تأثير عاداتك الغذائية بصورة كبيرة على تنظيم الجينات، تتفاعل مكونات نظامك الغذائي مع شفرتك الجينية لتعزيز أو تثبيط التعبير الجيني المرتبط بمختلف الحالات الصحية.

يمكنك فهم العلاقة بين نظام التغذية والجينات، من اتخاذ خيارات مدروسة تدعم صحتك على المدى الطويل، قد تعزز بعض الأطعمة نشاط الجينات الوقائية. بينما تثبط تلك المرتبطة بالأمراض المزمنة، إن تعديل نظامك الغذائي لتعزيز هذه التأثيرات المفيدة يمكن أن يمكنك في رحلة عافيتك.

تعرف أيضًا على: التغذية الذكية: استخدام التكنولوجيا في التغذية الرياضية

العناصر الغذائية كمنظمات للنشاط الجيني

تلعب العناصر الغذائية دورًا حيويًا في تنظيم النشاط الجيني، مما يؤثر على كيفية تعبير جيناتك عن نفسها. علاوة على ذلك يمكن لمختلف الفيتامينات والمعادن والمواد الكيميائية النباتية تعديل مسارات رئيسة في جسمك، مما يؤثر على مختلف العمليات البيولوجية.

إضافة إلى ذلك، فإن إدراك هذه التفاعلات بين عناصر التغذية والجينات، يساعدك على تحسين نظامك الغذائي، فبتضمين أطعمة محددة غنية بهذه العناصر الغذائية المفيدة، تمكن جسمك من تعزيز التعبير الجيني الإيجابي والحد من الاستعدادات الجينية غير المرغوب فيها. بالتالي يسهم في نهاية المطاف في إطالة عمرك وصحتك العامة. [2]

ختاما، إن تبني مبادئ التغذية والجينات، يحسن على نحو كبير نهجك في التغذية الشخصية، مما يسهم في نهاية المطاف في إطالة عمرك، عن طريق فهم كيفية تفاعل تركيبك الجيني الفريد مع الأطعمة التي تتناولها، يمكنك اتخاذ خيارات غذائية مدروسة تعزز صحتك المثلى. علاوة على ذلك هذه الاستراتيجية المصممة خصيصًا لا تمكنك فقط من التحكم في صحتك. بل تهيئك أيضًا لحياة نابضة بالحياة ومرضية مع تقدمك في السن.

الأسئلة الشائعة

س. ما المقصود بعلاقة التغذية والجينات؟

ج. المقصود هو أن التركيب الجيني للإنسان يؤثر في طريقة استجابة جسمه للأطعمة. أي إن ما يناسب شخصًا قد لا يناسب آخر بسبب اختلاف الجينات.

س. ما هو علم “التغذية الجينية” أو “Nutrigenomics“؟

ج. هو علم يدرس كيف تؤثر الأطعمة على الجينات، وكيف يمكن للجينات أن تحدد احتياجاتنا الغذائية ومخاطرنا الصحية، مثل قابلية زيادة الوزن أو الإصابة بالسكري.

تعرف أيضًا على: توقيت الوجبات حول التمارين: العلم وراء التوقيت المثالي

س. كيف يمكن للجينات أن تؤثر في الوزن؟

ج. بعض الأشخاص لديهم جينات تجعل حرقهم للسعرات أبطأ، أو تجعلهم يشتهون أطعمة معينة أكثر. بالتالي يزيد من احتمال زيادة الوزن.

س. هل يمكن تعديل النظام الغذائي حسب الجينات؟

ج. نعم عن طريق اختبارات الجينات الحديثة، يمكن معرفة ما إذا كان الجسم يحتاج إلى نوع محدد من الأطعمة أو يواجه صعوبة في هضم بعض العناصر مثل الدهون أو الكربوهيدرات.

س. ما الفائدة من فهم العلاقة بين الجينات والتغذية؟

ج. تساعد على وضع نظام غذائي شخصي، يحافظ على الصحة، ويقلل من خطر الأمراض المزمنة مثل السكري وأمراض القلب.

س. هل يمكن للجينات وحدها تحديد صحتنا؟

ج. لا فالعوامل البيئية مثل النشاط البدني، والنوم، والعادات الغذائية تلعب دورا كبيرا أيضا، الجينات تحدد القابلية فقط، وليست الحكم النهائي.

س. ما النصيحة الأساسية في موضوع التغذية والجينات؟

ج. حتى لو كانت الجينات تؤثر في الجسم، فإن نمط الحياة الصحي والتغذية المتوازنة يظلان أفضل وسيلة للوقاية والحفاظ على الطاقة والعافية.

• Nutritioned What Is Nutrigenomics? _ بتصرف
• Drstavy The Power of Nutrigenomics and How Personalized Nutrition Supports Longevity _ بتصرف

مشاركة المقال

وسوم