“İnsan Genom Projesi” olarak bilinen bir araştırma projesinde tüm genetik kodumuz keşfedilerek, insan vücudundaki yaklaşık 20.000 genin her biri haritalandı. Genotipimiz genetik kimliğimizdir, başka bir deyişle miras aldığımız ve fiziksel özelliklerimizi belirleyen tüm genlerdir.
Proje, SNIPS olarak bilinen ve en az %1’imizde bulunan milyonlarca tek nükleotid polimorfizmi (SNP) keşfetti. Bunlar en yaygın genetik varyasyon veya mutasyon türüdür. Her SNIP, insan genomu içinde belirli bir konumdaki bir nükleotiddeki tek bir değişikliği temsil eder. SNIPS, hastalıklara karşı duyarlılığımızdaki farklılıkların temelini oluşturur. Projenin 2003 yılında tamamlanmasından bu yana, beslenme gibi dış faktörlerin genleri nasıl etkileyebileceğini ve genetik kodumuzun yediğimiz yiyeceğe verdiğimiz tepkiyi nasıl etkileyebileceğini araştırmak için çok sayıda araştırma yapılmıştır.
Yiyecekler genlerine bağlı olarak bir kişinin sağlığını olumlu veya olumsuz etkileyebilir. Hepimiz benzersiz olduğumuz için, diyetimizdeki besinlere farklı şekillerde yanıt vermemiz şaşırtmıyor. Bireysel DNA’mız, besinleri absorbe şeklimizin yanı sıra onları taşıma ve metabolize etme biçimimizi de etkileyebilir.
Nutrigenetik, “Genetik yapımızın besinlere olan tepkisini inceleyen bilim’ olarak tanımlanabilir. İnsanların genetik varyasyonlarına bağlı olarak besinlere nasıl yanıt verdikleri hakkında daha fazla şey keşfetmeyi amaçlamaktadır. Genellikle bu kalıtsal genetik farklılıklar kolayca fark edilebilir etkiler üretir. Örneğin, bazı kişilerde laktoz intoleransı olma eğilimi kalıtsaldır, çünkü vücutları onu parçalamak için gereken enzimi üretmez. Bu, süt ürünlerinde iyi emilim performanıs göstermedikleri anlamına gelir. Diğer bir örnek genetik varyasyonların, kafeini ne kadar tolere edebileceğimizi belirlemesidir. Tanımlanan ilk genetik mutasyonlardan biri Fenilketonüri’ydi. Bu, fenilalanin amino asidini parçalamak için gereken enzimi kodlayan gendeki bir mutasyondan kaynaklanan nadir bir sendromdur. Hastaların düşük proteinli bir diyet uygulaması ve özellikle soya ve peynir gibi yüksek düzeyde fenilalanin içeren yiyeceklerden kaçınması gerekir.
MTHFR genimiz, beslenmemizdeki folik asidi vücudun kullanabileceği bir forma dönüştüren bir enzim üretmesi için vücudu kodlar. Bu genin mutasyonları çok yaygındır ve folik asitten faydalanma yeteneğimizi etkiler. Ancak, genetik kodumuzdaki sayısız farklı olası kombinasyonla, mutasyonların etkilerinin çoğu belirsizdir ve her zaman belirgin değildir. Her besin maddesinin vücudumuz tarafından metabolize edilmesi için birkaç enzime ihtiyacı vardır ve bu enzimlerin her biri birden fazla varyanta sahip olabilen bir gen tarafından kodlanır. Örneğin, MTHFR geni, her biri biraz farklı bir etkiye sahip olan elliden fazla varyanta sahip olabilir.
Nutrigenomik ise tam tersine besinlerin gen ifadesindeki rolü olarak tanımlanır. Artık biliyoruz ki genlerimiz hayatımız boyunca sabit değil. Besinler de dahil olmak üzere bazı kimyasallar gen yapımızı ve gen ifademizi etkileyebilir. Gıdalardaki kimyasallar genlerin açılıp kapanmasını etkileyebilir ve gen dizisini bozabilir.
Genleri etkilemede beslenmenin rolüne ‘diyet imzası’ deniyor. İlk olarak, batı diyetleriyle daha çok ilişkilendirilen işlenmiş gıdalar ilk kez piyasaya çıktığında geleneksel diyetleri önemli ölçüde değişen popülasyonlarda gözlemlenmiştir. Araştırmacılar, daha önce büyük ölçüde muzdarip olmayan Tip II diyabet ve kardiyovasküler hastalık gibi kronik hastalıklarda büyük artışlar fark ettiler. Bu popülasyonlarda gen ifadesinde eşlik eden değişiklikler de bulundu. Hatta önceki nesillerden miras alınmayan ancak hayatımız boyunca edinilen genetik değişikliklerin gelecek nesillere aktarılabildiği bile görülmektedir. Örneğin hamilelik sırasında annemizin beslenmesi genlerimizi etkileyebilir ve hatta onlarca yıl sonra hastalıklara yakalanmamıza neden olabilir. Doğduğunuzda sahip olduğunuz genler ile beslenme ortamının genlerimiz üzerindeki etkisinin bu şekilde değerlendirilmesi, nutrigenetik ve nutrigenomik temelini oluşturur.
Nutrigenetik ve nutrigenomik’in kronik hastalıklarla ilişkisi
Genetik polimorfizmler olarak bilinen DNA’daki farklılıklar, enzimlerin veya protein ifadesinin işlevini değiştirebilir. Hatta hormon dengemizi etkileyebilir ve bir kişinin kanser geliştirme riskini değiştirebilir. DNA instabilitesi ve gen değişiklikleri gibi genetik faktörler beslenmeden etkilenebilir. Bazı kişiler diyetteki kanserojen ajanlara diğerlerinden daha genetik olarak duyarlıdır. Örneğin, işlenmiş ve aşırı pişmiş ette bulunan amin adı verilen maddeler kolorektal kanser riskinin artmasıyla bağlantılıdır. Bu, özellikle belirli bir genetik mutasyona sahip kişilerde geçerlidir. Kızarmış yiyeceklerden gelen nitrozaminler mide kanseriyle bağlantılıdır. Çalışmalar, yakın bir aile üyesine de hastalık teşhisi konduğunda riskin üç kata kadar artabileceğini göstermiştir.
Bu durum ters yönde de işleyebilir – kanser riskini azalttığı gözlemlenen diyet bileşenleri, belirli genetik yapıya sahip kişilerde daha etkili olabilir. Turpgiller (Cruciferous) denen sebzelerin, özellikle akciğer, kolon, mide ve meme kanseri için kanser riskini azalttığı çalışmalarda görülmüştür. Turpgiller, kükürtlü sebzeler olarak bilinen brokoli, karnabahar, lahana, roka, karalahana, turp, şalgam gibi sebzeleri içerir.
Bu sebzelerdeki kanser karşıtı ajanlar, kanserojenleri metabolize eden enzimler aracılığıyla etkilerini gösteriyor gibi görünmektedir. Bu kanserojenler daha sonra karmaşık yollarla gen mutasyonuna neden olabilir. Ancak, bu familyadan sebzeler bazılarında daha koruyucu olabilirken bazılarında olmayabilir. Bu ilişkiler üzerine yapılan çalışmalar henüz erken aşamalardadır. Gelecekte, nutrigenetik, diyet ve kanser riskiyle bağlantılı olarak görülen genellikle çelişkili sonuçlara açıklamalar sağlayabilir.
Sülforafan (SFN), özellikle brokoli, Brüksel lahanası, lahana ve karnabahar olmak üzere turpgillerde bulunan doğal bir bileşiktir. Yeşil çayda bir flavonoid olarak bulunan epigallocatechin gallate (EGCG), yeşil çayın birincil kateşinidir. SFN, kurkumin, EGCG ve kuersetin gibi biyoaktif bileşenlerin faz 1 ve faz 2 detoksifikasyon enzimleri üzerinde etkili olduğu bilinmektedir. Bu yüzden Sitokrom P-450 1A (CYP1A), GST, COMT, MAO ve CBS genlerindeki varyantlarla ilişkili enzim aktivitelerinin durumuna beslenme planı ve takviye tercihlerine önem verilmektedir.
Diyet bileşenleri ve enzimatik süreçler arasındaki etkileşimler, genetik, beslenme ve sağlık sonuçları arasındaki karmaşık ilişkiyi vurgular. Örneğin; Turpgiller, sülforafan, kuersetin, yeşil çay ve kurkumin için bireyselleştirilmiş tepkiler, genetik profillere dayalı beslenme stratejilerinin uyarlanmasının önemini vurgular. Nutrigenomik alanında daha derinlere indikçe, bir bireyin genetik yapısını anlamanın, potansiyel riskleri en aza indirirken diyet seçimlerinin ve takviyelerinin potansiyel faydalarını optimize etmek için çok önemli olduğu da giderek daha belirgin hale geliyor.
Kaynaklar:
Green, Eric D et al. “Human Genome Project: Twenty-five years of big biology.” Nature vol. 526,7571 (2015): 29-31. doi:10.1038/526029a
Translation of Nutritional Genomics into Nutrition Practice: The Next Step. Chiara Murgia and Melissa M Adamski. Nutrients. 2017 Apr; 9(4): 366
Meral, Gulsen et al. “Importance of Using Epigenetic Nutrition and Supplements Based on Nutrigenetic Tests in Personalized Medicine.” Cureus vol. 16,8 e66959. 15 Aug. 2024, doi:10.7759/cureus.66959
