Genómica nutricional

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La genómica nutricional es el estudio de las interacciones entre la nutrición y el genoma, con el objetivo de entender cómo la dieta interactúancon el genoma humano para influir en la salud y la enfermedad. La Unión Europea desempeña un papel central en la genómica nutricional, con la Organización Nutrigenómica Europea (Organización Europea de Nutrigenómica), junto con importantes contribuciones de las organizaciones en los Estados Unidos y Nueva Zelanda.
La secuenciación del genoma humano se utiliza para identificar los genes, para estudiar las variaciones o polimorfismos en sus secuencias y polimorfismos asociados con enfermedades. Se espera que la información genómica pueda ser utilizada para identificar los factores genéticos implicados en las enfermedades relacionadas con la dieta y la edad, lo que permitirá un mejor diagnóstico de la enfermedad y la  intervención nutricional con el fin de retrasar o prevenir la enfermedad. Las interacciones entre el genoma, el medio ambiente y los patógenos tienen consecuencias inmediatas y a largo plazo de la salud y la enfermedad. El entendimiento molecular de cómo la nutrición afecta al cuerpo en su conjunto mediante la alteración de la expresión génica y la función, debe permitir la evaluación de las necesidades nutricionales individuales, y promover una mejor salud y calidad de vida. Es posible que la genómica nutricional se traducirá en "nutrición personalizada".
Los avances en el conocimiento biotecnológico, así como la finalización del Proyecto Genoma Humano ha permitido el aumento del conocimiento sobre la interacción entre la genética y la nutrición, que debe ser una herramienta importante para definir la mejor dieta para cada individuo o grupo de individuos. Se considera que, en primer lugar, los científicos son capaces de determinar los componentes de la dieta que juegan un papel importante organofuncional en nutrición y salud. Pueden determinar cómo y dónde estos componentes ejercen sus efectos, si son beneficiosos o perjudiciales, y cómo las necesidades de nutrientes varían de acuerdo con las características genéticas, la edad, género, estilo de vida, etc. 
El genoma humano es muy sensible al entorno nutricional. La nutrición influye en la expresión génica directa e indirectamente a través de sus efectos en la señalización celular y las vías de comunicación. Los nutrientes y metabolitos pueden actuar directamente como ligandos para los receptores nucleares y factores de transcripción, o indirectamente, a través de cambios  en el balance de energía intracelular que se asocian con cambios en la remodelación de la cromatina , la función del ADN y la regulación de genes. 
La transcriptómica es la parte de esta ciencia que tiene como objetivo estudiar el transcriptoma, es decir, todo el ARNm transcrito a partir de una célula. La presencia de una transcripción en la célula  es un fuerte indicio de que el gen en cuestión se expresa. Así, un análisis del transcriptoma de los diferentes tipos de células, tejidos u organismos proporciona información valiosa sobre el patrón de expresión génica en condiciones fisiológicas o patológicas. Importantes cambios genéticos han sido identificados por el análisis global del transcriptoma, lo que permite una mejor definición de los mecanismos moleculares de los fenómenos fisiológicos o patológicos estudiados. 
La transcriptómica realiza estudios experimentales directamente relacionados con los seres humanos. El envejecimiento se asocia con una mayor expresión de genes de respuesta al estrés y la reducción de expresión de los genes y síntesis de metabolitos en el músculo esquelético de ratones de edad, y la mayoría de estos cambios fueron impedidos por la restricción calórica. Por otra parte, un solo nutriente también puede causar un gran impacto en la expresión de múltiples genes, como el selenio, el cual está asociado con un menor riesgo de cáncer (en ratones con una dieta pobre en selenio para la activación de genes relacionados con el proceso de daño en el ADN, el estrés oxidativo y el control del ciclo celular y la disminución de la expresión de los genes de desintoxicación).
Por otra parte, la variación genética individual influye en los requerimientos de nutrientes y la nutrición biológica. Aunque la secuencia de bases en el genoma humano es en un 99,9% idéntica entre individuos, el 0,1% restante genera millones de variaciones  entre las cuales están los llamados polimorfismos de nucleótido único (SNP). Los SNP son responsables del 90% de todas las variaciones genéticas en los seres humanos y son herramientas poderosas para el estudio del papel de la nutrición en la salud y la enfermedad, y la definición de los requerimientos de nutrientes y la nutrición óptima para cada individuo.
Las tecnologías de secuenciación actuales han permitido la identificación de hasta 500.000 SNPs en un solo individuo. La identificación de SNPs clave que parecen influir en la salud permite hacer recomendaciones nutricionales a fin de mejorar la salud y prevenir enfermedades. Por ejemplo, se sabe que el metabolismo del ácido fólico está relacionado con defectos del tubo neural, el cáncer del colon,  recto y las enfermedades cardiovasculares. Por lo tanto, se pueden detectar los polimorfismos en los genes cuyos productos están involucrados en el metabolismo del folato y alterar la expresión de estos genes, como es el caso de los genes de la metionina sintasa y glutamato carboxipeptidasa. Estas serían estrategias nutricionales para la prevención y el tratamiento de estas enfermedades, ajustando la cantidad necesaria de ácido fólico a cada persona.
La  proteómica tiene como objetivo estudiar todas las proteínas producidas por una especie, incluyendo la estructura de los genes, su secuencia y otras características de los cromosomas. El proteoma de un genoma varía con el tiempo. La proteómica permitirá el conocimiento de las proteínas en diferentes etapas de desarrollo y sus respuestas a los factores ambientales, nutricionales y hormonales.
La metabolómica tiene como objetivo el estudio de todos compartimentos metabólicos de las células, tejidos y fluidos corporales.  Determina la distribución de los metabolitos en el hombre, mostrando las concentraciones y cambios en la salud y la enfermedad, lo que permite utilizar estos datos para evaluar el perfil nutricional de una persona en un momento dado.

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