برهم کنش مواد مغذی و ژن در دفاع سلولی بدن

2. برهم کنش مواد مغذی و ژن در دفاع سلولی بدن دکتر سلطانعلی محبوب استاد دانشگاه علوم پزشکی تبریز و قائم مقام موسسه آموزش عالی ربع رشیدی یازدهمین کنگره سراسری تغذیه ایران دانشگاه علوم پزشکی شیراز آبان ماه 1389

3. INTRODUCTION

4. علل تغییر در اهداف تحقیقات تغذیه ای عامل اول: اجرای تحقیقات بر روی ژن ها منجر به کسب اطلاعات ژنتیکی جدید گردیده و توجه محققین را به اهمیت ژن ها در تغذیه انسانی جلب کرده است و در واقع برنامه های تحقیقاتی را به شدت تغییر داده است.

5. عامل دوم: اعتقاد هر چه بیشتر به این واقعیت پیدا شده که درشت مغذی ها و زیر مغذی ها سیگنال های قوی تغذیه ای هستند که برنامه ریزی متابولیک سلول را تحت تاثیر قرار داده و نقش عمده ای را در کنترول همو استازی ها بعهده دارند.

6. عامل سوم : محققین حوزه علوم تغذیه بطور روز افزونی به این باور رسیده اند که ژنتیک شریک مهمی در بروز و ایتولوژی مرگ و میر بیماری های مرتبط با مواد مغذی از جمله بیماری های قلب و عروق ، دیابت نوع دو و سرطان ها به شمار می رود.

7. عامل چهارم: بکارگیری وسایل و ابزار جدید ، انجام مطالعات دقیق تر تغذیه ای درسطح ملکولی را امکان پذیر ساخته و به تغییر اهداف تحقیقات تغذیه ای کمک نموده است.

8. برهم کنش مواد مغذی و ژنوم 1-مواد مغذی بیان ژن را می تواند القاء کرده و از این طریق فنوتیپ فردی را تغییر دهد 2- در مقابل پلی مورفیسم تک نو کلئو تیدی که در التهاب ، متابولیسم لیپید ها اهمیت دارد می تواند بیو اکتیویتی مسیر های مهم متابولیکی و مدیاتور ها راتغییر داده و استعداد مواد مغذی برای برهم کنش دادن با آنها را تحت تاثیرقرار دهد

9. Assumptions • Common dietary compounds act on the human genome, directly or indirectly, to alter gene expression or structure • Some individuals, under some circumstances, can have diet become a serious risk factor; • Some diet-regulated genes and their normal common variants help shape processes like susceptibility to disease/injury/extreme environments and progression, recovery from, and severity of breakdown • Kaput and Rodriguez, 2004 “Nutritional Genomics”, Physiol Genomics 16(2):166-167

10. Assumptions (cont…) • The degree to which diet influences these processes depends in part on an individual’s genetic makeup • Dietary interventions based on the “nutriome” can be used to prevent, mitigate, or cure disease/injury

11. Nutrient Gene Interactions • Why do nutritionists need to study nutrient gene interactions? • How can molecular approaches be used to investigate gene modulation by dietary components?

12. NutrientGene Interactions • Necessity for molecular approaches • Mode of nutrient gene interactions • Molecular Tools and Techniques Hot topic in nutrition research

13. Nutritional Genomics • Correlations between… • Diet • Disease • Gene variants • Basic idea behind nutritional genomics • Genotype individuals • Identify gene variants • Suggest appropriate changes in diet.

14. NUTRIGENOMICS addresses the role of diet in gene expression

15. Nutrigenetics The study of individual differences at genetic level (SNPs) influencing response to diet.

16. Example for applied genomics: Nutrigenomics and nutrigenetics: two sides of a coin • For personalized nutrition: • effects of diet on body-metabolism • influence of genotype on nutritionally related diseases • must be considered Mutch, FASEB 2005

18. The “Omics” of Nutrition Nutrigenomics DNA Nutrigenetics Nutritional Epigenetics RNA Nutritional Transcriptomics Bioactive Food Component Phenotype Protein Proteomics Metabolomics Metabolite

19. Must Focus on Processes Which Are Modified by Single or Multiple Foods/Components Digestion Cellular Division Cellular Energetics Compound Activation Hormonal Homeostasis Bioactive Food Components DNA Repair Inflammation Immunity Apoptosis Differentiation

21. سیستم دفاعی بدن سیستم دفاعی بدن ما را از ابتلا به عفونت توسط عوامل بیماریزا مانند ویروسها ، باکتریها و قارچها محافظت می کند و دو نوع دفاع انجام می دهد: 1. دفاع غیر اختصاصی: که مابین عوامل خارجی ، میکروبی و غیر میکروبی تفاوت قائل نمی شود. 2. دفاع اختصاصی: که با تولید آنتی بادی ها مابین مواد خارجی و سلولهای مختلف ایمنی فرق می گذارد.

22. The Immune System is the Third Line of Defense Against Infection

23. اجزا تشکیل دهنده دستگاه ایمنی بدن 1-گلبول های سفید + ماکروفاژ ها 2-مولکول های پروتئینی 3- پوست 4-اندام های لنفی

24. اندام های لنفی 1- تیموس(محل بلوغ لنفوسیت هایT ) 2- مغز استخوان ( محل تولید سلول های خونی) 3- لوزه ها گره های لنفاوی (محل بلوغ و استقرار گلبو ل های سفید)-4

25. وظایف دستگاه ایمنی بدن 1-جلو گیری از ورود میکروب ها به بدن 2-به دام انداختن و خروج مواد خارجی از بدن 3-ایجاد محیط نا مساعد برای زندگی میکروب ها در سطح بدن 4-تشخیص و از بین بردن یا بی خطر ساختن میکروب ها 5-تشخیص و بی خطر ساختن مواد بیگانه وارد شده به بدن 6-تشخیص و از بین بردن سلول های خودی سرطانزا شده

33. Fig. 4. Mechanisms by which n-3 polyunsaturated fatty acid (PUFA) could exert imniunomodulatory actions.

34. نکاتی در مورد اسیدهای چرب امگا 3 و امگا 6 • افزایش دریافت غذایی اسید آراشیدونیک اثرات آتروژنیک ژنوتیپ را سرعت می بخشد، در حالی که افزایش اسیدهای چرب امگا 3 از جمله EPA و DHA آن را کند می کند. • مکمل یاری با اسیدهای چرب امگا 6 التهاب ناشی از لکوترین را تحریک می کند ، در حالیکه اسیدهای چرب امگا 3 آن را مهار می کند.

35. نکاتی در مورد اسیدهای چرب امگا 3 و امگا 6 • هم اسیدهای چرب امگا 3 و هم امگا 6 در بیان ژن شرکت دارند.امگا 3 اثر مهم ضد التهابی داشته و IL-1β ، IL-6و TNF-αرا سد می کند ، در حالی که امگا 6 اثر پیش التهابی دارد. • از دیدگاه ژنتیک، امروزه بشر در محیطی زندگی می کند که نوع تغذیه اش با ساختار ژنتیکی تثبیت شده متفاوت است.نسبت بالای اسیدهای چرب امگا 6 به امگا 3 که در غذای غربی ها مشاهده می شود پاتوژنز بسیاری از بیماریهای مزمن را تشدید می کند.

36. Examples of known nutrient effects on gene expression

37. CONCLUSION

38. حوزه نوتری ژنومیکس این تصور عمومی در دیدگاه بهداشتی را که معتقد است ONE SIZE FITS ALL تغییر داده است

39. حوزه نوتری ژنومیکس این دیدگاه فارماکوژنومیکس یعنی: OMICS/درمان/دارو/بیمار را با دیدگاه : OMICS/پیشگیری/ غذا/فرد سالم جایگزین کرده است.

40. Let food be your medicine and medicine be your food. - Hippocrates, 400 BCE

41. Food Development Traditional Food Modified Food Future Food

42. Traditional Food • Natural Food, Organic Food • Fermented Food

43. Modified Food • Genetic modified organism (GMO)

44. Modified Food • Functional Food

45. Future Food • Nutrigenomics the study of molecular relationships between nutrition and the response of genes, with the aim of extrapolating how suchsubtle changes can affect human health Personal Nutrition

47. Benefits of nutrition science from nutrigenomics 1- delivering biomarkers from health 2- delivering early biomarkers for nutrition-related disease disposition 3- identifying genes and molecular pathways as targets for prevention 4- differentiating dietary responders from no responders 5- discovering bioactive food components(functional foods)

48. SAME SPECIES…VERY DIFFERENT CREATURES AND VERSUS Nurture Nature