Фитнес-мифы: питание и тренировки по ДНК-тестам
Сегодня любой человек может сделать ДНК-тест: достаточно отправить свою слюну в лабораторию и получить ответы на все вопросы: как похудеть эффективнее? Что есть, а что — нет? Как тренироваться, чтобы получить больше мышц или улучшить спортивные результаты? Люди надеются, по ДНК-можно составить по-настоящему индивидуальный (и от того более эффективный) план тренировок и питания, а также узнать риски по разным заболеваниям (1,2,3,4).
Автор: на основе статьи Nutrigenomics: what can your DNA really tell you about your nutrition and training needs? Brad Dieter, PhD
Каждый человек имеет уникальный «молекулярный отпечаток пальца», и будущее, несомненно, за персонализированной медициной, которая включает нутригенетику (то, как гены влияют на усвоение питательных и биоактивных веществ, на голод, насыщение и тому подобное) и нутригеномику — то, как питание влияет на экспрессию генов (5). Когда-нибудь мы сможем оперировать объемными и динамическими виртуальными облачными данными, которые включают практически все измеряемые данные о нас.
Таково будущее, но не настоящее. Пока что эта тема изучена поверхностно, а наше понимание во многом молодо и наивно, особенно когда мы смотрим только на геном. Чтобы понять, как можно интерпретировать генетическую информацию, особенно в отношении питания, нам нужно знать, как на самом деле всё это работает.
Дело не только в геноме
Идея, что можно давать персональные советы по питанию и тренировкам на основе ДНК-тестов, происходит из упрощенного понимания работы генов. На самом деле, они не работают в организме изолированно. Десятилетиями мы пользовались грубой аналогией, представляя геном чем-то вроде чертежа со всей нужной информацией, где один ген равен одному белку.
Последние двадцать лет показали, что существуют «регуляторы» влияния генома на конкретный фенотип. Фенотип — это набор признаков, который определяет каждого человека: цвет волос и кожи, наличие или отсутствие болезней, рост мышц в ответ на силовые тренировки, скорость и многое другое.
Все фенотипы контролируются генами. Некоторые из них — только одним геном: например, такие заболевания, как муковисцидоз, болезнь Тея-Сакса и фенилкетонурия (неспособность организма расщеплять аминокислоту фенилаланин) – результат мутации одного гена. Таким образом, главная причина этих заболеваний – «поломка» белка, который выполняет важную функцию в организме.
По другую сторону — фенотипы, которые складываются из взаимодействия множества генов, иногда десяти, иногда тысячи. Метаболизм, тип мышечных волокон, реакция мышц на силовые тренировки и скорость их роста — пример фенотипов, которые контролируются большим числом генов.
Сейчас мы только начинаем изучать механизмы регуляции фенотипов, но уже ясно, что геном – только одна (хотя и довольно важная) часть многослойной системы, которая превращает «цифровую информацию» в сложный организм, которым является человек. Но эти уровни управления отлично демонстрируют, почему простые изменения в геноме, которые могут ассоциироваться с тем или иным фенотипом, — огромное упрощение.
Есть несколько ключевых статистических и биологических факторов, которые помогут лучше понимать результаты ДНК-тестов. Эти тесты находят простые изменения последовательности ДНК размером в один нуклеотид (A, T, G или C), которые называются однонуклеотидными полиморфизмами (ОНП, англ. SNP — single-nucleotide polymorphism). Затем эти одиночные изменения ассоциируются с каким-то фенотипом, но объясняют очень малое количество вариаций, иногда 5-10%. Это означает, что если вы возьмете 5000 человек с признаком А и 5000 человек с признаком Б, этот «генетический маркер» может объяснить фенотип только 50 или 100 человек. А это означает, что 90-95% конкретного фенотипа объясняют другие вещи.
Метаболизм, здоровье, спортивные результаты — это сложные фенотипы, и отдельные однонуклеотидные полиморфизмы, которые могут показать ДНК-тесты, не могут объяснить всю их сложность.
Например, по итогам теста какой-то ОНП показывает, что вам рекомендуется есть больше углеводов, чем жиров. Если он объясняет только 10% вариаций у людей, то 90% основано на чем-то еде — окружающей среде, образе жизни, физической активности и другом, что имеет гораздо большее значение.
Другой важный статистический аспект связан с риском возникновения того или иного заболевания и соотношением вероятности и определенности. Есть генетические мутации, которые напрямую связаны с некоторыми болезнями (синдром Дауна, гемофилия, болезнь Тея-Сакса и другие): как упоминалось ранее, эти мутации всегда приводят к заболеванию.
Но есть разные генетические маркеры, которые увеличивают риски возникновения того или иного заболевания, но совсем не означают, что оно будет. Если по результатам теста у вас повышенный риск болезни Альцгеймера, то это не диагноз, а сообщение о повышенном риске. К примеру, если «средний по больнице» риск возникновения болезни – 20% в возрасте 70 лет, а результат теста говорит, что у вас этот риск выше на 40%, общий риск в вашем случае — 28% (20% х 1,40 = 28%), а не 40%.
В отличие некоторых болезней, вызываемых дефектами в отдельных генах, большинство хронических заболеваний – сердечно-сосудистые, онкологические и др. – контролируются множеством генов, а также факторов, с генами не связанных (биохимические параметры, образ жизни и разные личные факторы риска). Так что вариации ОНП только частично указывают на риск возникновения заболевания, не учитывают множества других факторов и не могут быть точными (6).
Атлас локусов генов, участвующих в метаболизме человека, www.natureasia.com
Ценность ДНК-тестов для похудения
ДНК-тесты могут быть полезны с неожиданной стороны — они могут улучшить соблюдение диеты. Например, в одном исследовании людям сообщили о том, что рекомендации будут даны на основе анализа ДНК. Если тест находил «подверженную риску» версию гена ангиотензин-конвертирующего фермента (фактора чувствительности к натрию, связанного с сердечно-сосудистыми заболеваниями), им рекомендовали ограничить потребление натрия до 1500 мг/день. Если не находил, рекомендовали получать не более 2300 мг натрия в день. Через три месяца не было никаких изменений в диете. Через год было отмечено снижение потребления натрия на 287 мг/день в группе с подверженной риску версией гена, а в контрольной группе никаких изменений в питании не было (7). Другое исследование показывает похожие результаты (11).
Таким образом, хотя людям можно просто предложить снизить количество натрия в еде (или дать любые другие ЗОЖ-советы), «генетические» рекомендации будут выглядеть более убедительно (13). Правда, в этом исследовании никаких других изменений в питании не наблюдалось. Похоже, питание, основанное на ДНК-тестах, может стимулировать человека немного точнее соблюдать конкретные рекомендации (8,9,10), но клиническая значимость таких данных довольно скромная (12), а на общее изменение питания/поведения это может не влиять.
В другом исследовании учёные хотели узнать, может ли персонализация диеты на основе генетического теста помочь худеть эффективнее (14). Пятьдесят пациентов клиники, которые неудачно пытались худеть, прошли скрининг 24 вариаций в 19 генах, участвующих в
метаболизме. В контрольную группу вошли 43 человека, схожего возраста, пола, веса, которые не проходили тест.
Обе группы следовали средиземноморской диете с низким гликемическим индексом, тренировались и регулярно посещали клинику. Питание «генетических» пациентов было модифицирована на основе результатов скрининга каждого человека, но диета не была разработана и не предлагалась пациентам как диета именно для снижения веса, её задача — оптимизировать содержание питательных веществ в ежедневном питании, взяв за основу генетический профиль человека.
В течение первых 180 дней терапии терапии обе группы были очень похожи в плане потери веса. У пациентов, которые наблюдались более 300 дней, результаты были лучше в «генетической» группе: её участники с большей вероятностью сохранили некоторую потерю веса (19 человек из 26 дошедших до конца исследования, 73%), чем в контрольной группе (7 человек из 22 дошедших до конца, 32%).
Таким образом, люди, которые получили рекомендации на основе ДНК-теста, имели лучшую приверженность диете и были более мотивированы. Учёные добавляют, что персонализированная диета, возможно, лучше подходит для оптимизации макро- и микроэлементов в условии дефицита энергии, когда еды становится меньше, а активности больше).
Одно из ограничений исследования: в нём не было плацебо-группы (участников, которые верили, что питаются на основе генетических данных, но получали бы обычную диету), поэтому невозможно оценить какие-либо физиологические улучшения из-за конкретных рекомендаций по питанию на основе ДНК-теста.
Выводы
Геном – только одна из систем, регулирующих нашу «биологию», и нам нужны более полные и сложные данные. Генетический анализ стоит использовать как инструмент для построения гипотез, но не для жестких руководств по питанию и тренировкам. Когда-нибудь по-настоящему персонализированные питание и тренировки станут реальностью, но сейчас это невозможно. Практическая нутригеномика и нутригенетика как научные отрасли только формируются, и ДНК-тесты для рекомендаций по питанию пока не должны использоваться для широкого применения — это позиция the Academy of Nutrition and Dietetics (США).
Источник
ДНК-тест: питание, спорт, здоровье
Содержание
Благодаря развитию науки и современных технологий возможность сделать анализ своей ДНК доступна сегодня каждому человеку. Генетическое тестирование помогает людям в самых разных сферах жизни – поиске родственников, определении отцовства, планировании беременности, профилактике заболеваний, выявлении преступников, подборе эффективной диеты и физической нагрузки.
ДНК-тест дает ответ на то, как именно работает человеческий организм. Эта информация может использоваться для составления действенной инструкции по управлению его возможностями. Также анализ ДНК позволяет выявить существующие риски – вероятность развития болезней, получения травм и нивелировать их.
Преимущества питания по ДНК
Научно доказано, что способность организма усваивать пищу определяется вариациями в генах. При исследовании генотипа можно узнать об:
- особенностях пищевого поведения (есть ли склонность к перееданию и компульсивному приему пищи, как быстро происходит насыщение и возвращается чувство голода и т д.);
- индивидуальной потребности организма в витаминах, жирах и углеводах;
- генетических особенностях метаболизма различных веществ, в том числе алкоголя, кофе, глютена и лактозы;
- вкусовых предпочтениях.
Рекомендации по питанию составляются на основе данных нутригенетики, которая изучает взаимосвязь генов человека с метаболизмом и способностью усваивать пищу. Эффективность ДНК-диеты как способа похудения и поддержания массы тела на оптимальном уровне доказана многочисленными исследованиями и подтверждается тысячами людей.
Генетическое тестирование для раскрытия физического потенциала
Реакция организма на физические упражнения также глубоко индивидуальна и зависит от генетики. Один человек сжигает жир очень быстро, другой медленнее, кто-то более вынослив, а у кого-то хватает сил только на короткую пробежку. Есть люди со слабыми связками и у них больше вероятность получить вывих. Также существуют определенные генетические маркеры, которые снижают или повышают риск переломов.
При составлении спортивных рекомендаций на основе ДНК-теста учитываются:
- индивидуальные показатели выносливости, силы и скорости;
- особенности расхода энергии при физических нагрузках;
- тип мышц и скорость роста мышечной массы;
- риски получения спортивных травм и развития сердечно-сосудистых заболеваний.
Эффективная профилактика наследственных заболеваний по тесту ДНК
У каждого человека есть наследственная предрасположенность к определенным болезням. Анализ ДНК позволяет выявить, что именно может грозить вам в будущем, так как около 92% болезней являются полигенными, то есть частично зависят от генетики, но развиваться начинают только при совокупном воздействии целого ряда других факторов, например, особенностей питания, образа жизни, условий окружающей среды, специфики трудовой деятельности.
Зная риски, можно скорректировать питание, изменить образ жизни и таким образом минимизировать возможность возникновения многих заболеваний.
Узнайте больше о своем организме. Закажите генетический паспорт «Избыточный вес и здоровье» в нашей лаборатории.
Источник
Панель «Нутригенетика: Оптимальный вариант диеты для снижения веса»
Генетическое исследование, позволяющее выявить наследственно обусловленные особенности обмена веществ, которые определяют предрасположенность к развитию избыточной массы тела, а также включающее составление на основании результатов анализа персонализированных рекомендаций по модификации питания и образа жизни в целях похудения.
Nutrigenetics Test, Nutrigenetics DNA Test.
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Как правильно подготовиться к исследованию?
- Специальной подготовки не требуется.
Общая информация об исследовании
Практически все процессы в организме человека регулируются генетической информацией, закодированной в молекулах ДНК. Участок ДНК, который кодирует какой-либо один признак (или чаще всего белок, обладающий определенной функцией), называется геном. Такой признак, как цвет волос, также кодируется определенным геном, однако он может воплощаться в нескольких вариантах. Подобная вариабельность свойственна и многим другим признакам. Это стало возможным благодаря возникновению в генах точечных изменений в последовательности нуклеотидов ДНК. В результате возникли варианты гена одного и того же признака, которые называются аллелями. Количество аллелей у каждого гена определяет его полиморфизм – то есть разнообразие. Генетический полиморфизм у человека настолько масштабен, что между последовательностями молекул ДНК двух людей могут быть миллионы различий. Некоторые различия обуславливают лишь изменения во внешнем виде (например, рост и цвет волос), но есть и те, которые выступают в роли предрасполагающих факторов к определенным нарушениям здоровья. Сами по себе они чаще всего не вызывают развития заболевания, но в комплексе с факторами внешней среды, такими как образ жизни, уровень физической активности, особенности питания и вредные привычки, могут приводить к возникновению патологических процессов.
Человек получает от каждого из родителей по одному варианту (аллелю) каждого гена. Если они одинаковы – это называется гомозиготой, а если разные – гетерозиготой. Гомозигота может быть как по нормальным аллелям, так и по мутированным. Гетерозигота же содержит один нормальный аллель и один мутированный. Соответственно, к наибольшему негативному влиянию генетических факторов риска предрасположена гомозигота по мутированным аллелям, несколько меньшему – гетерозигота.
Современное исследование генома человека привело к идентификации многих генов, отвечающих за метаболические процессы, полиморфизм которых играет роль в возникновении нарушений обмена веществ и различных заболеваний. Идентификация присутствующих у человека аллелей таких генов помогает определить факторы риска тех или иных расстройств здоровья и выработать оптимальные профилактические меры, которые позволят предотвратить негативное влияние факторов внешней среды на реализацию генетически обусловленных нарушений.
Тест представляет собой исследование полиморфизма 9 генов, которые определяют склонность к избыточной массе тела ввиду особенностей жирового и углеводного обмена, а также потенциальную эффективность определенных диет и физических нагрузок разной интенсивности для похудения. Исследование позволяет получить сведения о следующих особенностях обмена веществ:
оценка генетически обусловленного риска избыточной массы тела и особенностей пищевого поведения (гены, отвечающие за чувство насыщения и склонность к перееданию);
полиморфизм генов, определяющих особенности жирового обмена (генетический риск нарушений метаболизма жиров и оценка потенциальной эффективности низкожировой диеты для снижения веса);
полиморфизм генов, отвечающих за углеводный обмен, — потенциальная эффективность низкоуглеводной диеты для снижения веса;
гены, определяющие потенциальную эффективность физических нагрузок для снижения веса;
нарушения метаболизма отдельных веществ: предрасположенность к артериальной гипертензии, чувствительной к уровню употребления поваренной соли, необходимость ограничения кофе и кофеинсодержащих напитков.
Для чего используется исследование?
- Для выявления генетически обусловленных особенностей обмена веществ и факторов риска избыточной массы тела и связанных с ней заболеваний, а также подбора максимально эффективных рекомендаций по снижению веса.
Когда назначается исследование?
- При склонности к избыточной массе тела.
Что означают результаты?
Выявленный вариант аллелей каждого гена оценивается с точки зрения обуславливаемого им риска тех или иных нарушений обмена веществ:
защитный фактор — выявленный аллель приводит к таким особенностям обмена веществ, которые обуславливают устойчивость к негативному влиянию факторов внешней среды и образа жизни на данный признак (например, генетически обусловленные особенности обмена определенных питательных веществ способствуют снижению массы тела, а не ожирению);
норма – данный аллель не обладает защитным эффектом, но и не обуславливает повышенный риск избыточной массы тела;
умеренный риск – выявленное сочетание аллелей скорее приведет к нарушениям, в особенности под влиянием факторов внешней среды;
значительный риск – выявленные аллели в отношении данного признака считаются факторами риска возникновения патологических изменений.
Помимо указания обнаруженных вариантов генов, результат исследования будет содержать интерпретацию врачом-генетиком их влияния на риск возникновения избыточной массы тела и связанных с ней заболеваний, а также рекомендации по максимально эффективной коррекции выявленных генетических факторов риска с помощью диеты и физической активности.
Генетический материал не изменяется в течение всей жизни, поэтому результаты данного исследования всегда будут актуальны, повторное его проведение не нужно.
Результат исследования носит рекомендательный характер, указанные в нем меры по профилактике различных заболеваний должны быть обсуждены с лечащим врачом.
Ожирение у детей и подростков (недостаточность рецептора меланокортина)
Ген, ассоциированный с жировой массой и ожирением (FTO). Выявление мутации G(45+52261)A (регуляторная область гена)
Генетический риск развития гипергликемии
Кто назначает исследование?
Эндокринолог, диетолог, спортивный врач.
Литература
Nutrigenetics Applying the Science of Personal Nutrition. Martin Kohlmeier. Elsevier, 2013. Pages 314-318.
A Manual of Laboratory and Diagnostic Tests, 9th Edition, by Frances Fischbach, Marshall B. Dunning III. Wolters Kluwer Health, 2015. Page 820.
Nutrigenomics and Nutrigenetics in Functional Foods and Personalized Nutrition by Lynnette R. Ferguson. CRC Press, 2014.Pages 3-11, 19-21.
Источник