Lu Qi

1 Departamentul de Nutriție, Școala de Sănătate Publică Harvard, Boston, Massachusetts

constatările

2 Channing Division of Network Medicine, Department of Medicine, Brigham and Women’s Hospital și Harvard Medical School, Boston, Massachusetts

Abstract

INTRODUCERE

Prevalența obezității și a bolilor complexe conexe, cum ar fi diabetul de tip 2 și bolile cardiovasculare, a crescut rapid în Statele Unite și în întreaga lume, întrucât oamenii au acces la capcanele stilului de viață sedentar și la dieta obezogenă, de tip occidental [1,2]. De asemenea, s-a observat că există o diversitate considerabilă ca răspuns la tranziția dietei și a stilului de viață la niveluri individuale, sugerând că machiajul genetic poate juca, de asemenea, un rol în modelarea tiparului epidemic al acestor tulburări. Odată cu progresele revoluționare recente în tehnologia de genotipare cu randament ridicat, a apărut un corp mare de studii de asociere la nivel genomic (GWAS) și a localizat sute de variații genomice legate de riscul de obezitate, diabet de tip 2 și boli cardiovasculare în ultimii ani [3] –7]. În plus, dovezile recent apărute din analizele de interacțiune genă-dietă din studiile observaționale la scară largă și din studiile de intervenție randomizată favorizează ideea că epidemia de obezitate și bolile complexe conexe nu pot fi doar prin stilul de viață/dietă sau genetică, ci interacțiunile acestor factori [3,4]. Cu toate acestea, datele reproductibile care susțin interacțiunea genă-dietă sunt încă rare; și puține cunoștințe despre interacțiunea genă-dietă au fost aplicate în practica de sănătate publică.

Scopul prezentului articol este de a revizui literatura recentă despre comportamentul dietei obezogene și studiile privind interacțiunea dintre variația genetică și dieta în raport cu obezitatea și bolile complexe conexe, inclusiv diabetul de tip 2 și bolile cardiovasculare. Revizuirea va aborda în special implicațiile rezultatelor asupra interacțiunii genă-dietă asupra sănătății publice și va discuta provocările din studiile și direcțiile viitoare.

1. Comportamentul dietetic obezogen și susceptibilitatea genetică

Cercetările genetice clasice, cum ar fi studiile familiale și gemene, au oferit un sprijin puternic pentru contribuția genetică la dezvoltarea obezității, diabetului de tip 2 și a bolilor cardiovasculare; iar ereditatea estimată (o proporție a varianței fenotipice reprezentate de factorii genetici) pentru aceste tulburări complexe a arătat o proporție ridicată a riscului (până la

2. Motivarea studierii interacțiunii genă-dietă

70% din populația Statelor Unite rămâne neobeză și

30% din populație rămâne slabă [28]. Se pare că oamenii variază în sensibilitatea lor integrată, determinată în principal de arhitectura genetică, la efectele obezogene ale factorilor de mediu, cum ar fi dieta.

3. Interacțiuni gen-dietă în studii observaționale

Interacțiunea genă-dietă apare atunci când efectul dietetic asupra sănătății unei persoane este condiționat de un genotip specific [3,29,30]. Deși subiectul interacțiunii genă-dietă a fost discutat pe larg, detectarea unei astfel de interacțiuni în studiile la om nu a fost fructuoasă în ultimele decenii, când majoritatea constatărilor nu au fost reproductibile [3,30,31]. Studiile anterioare sunt, în general, limitate de dimensiunea eșantionului relativ mică și de proiectarea transversală. Deși GWAS au demonstrat validitatea studiilor cu proiectare transversală în identificarea variantelor predispozante la boli, care sunt mai puțin probabil corelate cu potențiali confundanți și fără cauzalitate inversă, tendința inerentă a analizei transversale devine primordială în testarea interacțiunii genă-dietă . În plus, lipsa replicării este un alt defect grav în aceste studii. Un cadru epidemiologic pentru evaluarea interacțiunii genă-dietă nu a fost încă bine stabilit. Chiar dacă, au apărut mai multe studii recente la scară largă, cu proiectare și replicare prospectivă, pentru a face lumină asupra modalităților potențiale de a acoperi decalajul în această zonă în mișcare rapidă.

4. Interacțiunile gen-dietă în studiile de intervenție asupra dietei

Replicarea rămâne o provocare majoră în studiile de dietă genetică în cadrul studiilor clinice. Mecanismele de replicare adoptate prin analize genetice anterioare în cohorte mari sau studii de caz-control nu se aplică studiilor de intervenție, deoarece este imposibil să se atingă studiile cu design identic. Chiar dacă colaborările dintre studiile clinice care abordează intervenții și rezultate similare în dietă au propriul potențial de a fi validate încrucișat. De exemplu, efectuăm acum teste de interacțiune genă-dietă în colaborare cu un alt studiu de intervenție dietetică de 2 ani, Dietary Intervention Randomized Controlled Trial (DIRECT), care testează 3 diete diferite cu greutate redusă, mediteraneene sau cu conținut scăzut de carbohidrați în greutate pierderea la 322 de participanți cu obezitate moderată [40]. Proiectarea similară a studiului DIRECT și a studiului Pounds Lost construiește o bază excelentă pentru replicarea interacțiunilor genă-dietă.

5. Practică de sănătate publică orientată spre genetică

Pentru a reduce nivelurile de obezitate și boli complexe conexe, intervențiile care vizează modificări dietetice nu vor avea succes de la sine. Acțiunea de sprijinire a mediului este necesară și la nivel de populație. Mediul nostru obezogen oferă oportunități sporite pentru obținerea de alimente și băuturi zahărate cu un consum redus de energie. De exemplu, începând din 2002, în Statele Unite existau peste 170.000 de restaurante de tip fast-food și trei milioane de distribuitoare automate de băuturi răcoritoare [46]. Un astfel de mediu obezogen a schimbat considerabil modelele alimentare ale oamenilor. Alți factori de mediu, cum ar fi factorii fizici, sociali, culturali și economici, pot afecta, de asemenea, comportamentul alimentar [47]. În plus, activitățile sedentare moderne promovează, de asemenea, consumul excesiv de alimente nesănătoase. Acesta este în special cazul vizionării la televizor și a somnului scurt [48-50]. Viitoarele practici de sănătate publică orientate genetic vor lua în considerare și acești factori de nivel înalt.

6. Concluzie

Dieta nesănătoasă este un factor cheie de risc pentru obezitate și boli complexe conexe, cum ar fi diabetul de tip 2 și bolile cardiovasculare. În ultimii ani, cercetarea genetică a făcut pași mari în identificarea factorilor genetici care contribuie la aceste tulburări. Este larg recunoscut faptul că bolile complexe apar probabil printr-o rețea de interacțiuni între factori genetici și de mediu, inclusiv dieta. Cu toate acestea, există dovezi remarcabil de reduse ale interacțiunii genă-dietă din studiile la om. Rezultate recente din studii la scară largă evidențiază faptul că tiparele dietetice sau consumul de băuturi îndulcite cu zahăr pot modifica predispoziția genetică la risc cardiovascular sau obezitate; și sunt în curs de desfășurare studii mai bine concepute privind interacțiunile genă-dietă.

Progresele din domeniu au ridicat o întrebare fundamentală cu privire la modul de a încorpora noile cunoștințe despre interacțiunile genă-dietă în practica de sănătate publică orientată genetic. Progresul în tehnologia de genotipare cu randament ridicat facilitează oferta de servicii de testare genetică direct către consumator; și a ridicat mari speranțe și așteptări că testarea genetică va deschide calea către prevenirea personalizată. În lumina unei astfel de tendințe, abia au început dezbaterile despre modul de stabilire a testelor genetice preventive bazate pe genomică într-un mod responsabil din punct de vedere medical și social. În plus, reducerea epidemiilor de obezitate și a tulburărilor conexe necesită nu numai schimbări în obiceiurile alimentare, ci și schimbări în politici, mediu fizic și social, precum și stiluri de viață. În următorii ani, practica de sănătate publică nu va putea ignora impactul geneticii și al interacțiunilor genă-dietă; deși este încă o călătorie lungă pentru a aprecia mai bine relevanța lor pentru practicarea abordărilor preventive pentru întârzierea apariției bolilor, diminuarea severității acestora și optimizarea sănătății umane.

Mulțumiri

L. Qi este susținut de granturile Institutelor Naționale de Sănătate DK091718 și> HL071981, American Heart Association Scientist Development Award, Statele Unite - Israel Binational Science Foundation (Grant 2011036) și Boston Obesity Nutrition Research Center (DK46200).