Nutrigenomics der Schlüssel zur personalisierten Ernährung?

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1 Eidgenössisches Departement für Wirtschaft, Bildung und Forschung WBF Agroscope Nutrigenomics der Schlüssel zur personalisierten Ernährung? SMP Symposium 2016 Ernährungstrends Barbara Walther 13. September I gutes Essen, gesunde Umwelt

2 Steht die Ernährung in den Genen? At Essence, we have packages designed for everyone in every stage of life. Whatever your goals may be, we re here to help you make those a reality. Nutrition for Men Nutrition for Athletes Nutrition for Children & Adolescents Bridal Nutrition Nutrition Pre-Conception Nutrition During Menopause Nutrition for Weight Loss Nutrition for Inflammatory Conditions 2

3 Grundlagen der Genetik Aufbau der DNA Replikation, Transkription Translation 3

4 Humangenom Fakten Millionen Basenpaare (A,C,T,G) Ø 3000 Basen pro Gen (grosse Variation) bis Gene > 50% der Gene haben unbekannte Funktion 99.9% der Basen in allen Menschen identisch 4

5 Vom Genotyp zum Phänotyp Was steht drin? Was wird gelesen? Was wird verstanden? Wie wird es umgesetzt? Genotyp DNA RNA Proteine Metaboliten Phänotyp 5

6 Genomik ist nicht alles Polymorphismen (SNP ) Gen-Interaktionen Regulation Genexpression 6

7 Laktose(in)toleranz und Laktase *T Genmutation *C Angepasst nach Curry, Nature, :20 Einfluss der Viehhaltung auf die Verbreitung des Genoms 7

8 Vitamin C Mangel personalisierte Ernährung von Bevölkerungsgruppen oder Individuen Risiko für Serum Vitamin C Mangel Adapted from Cahill et al, Am J Clin.Nutr. 2009;90:

9 Nutrigenomik und Nutrigenetik 9

10 Nutrigenetik ist nicht alles 10

11 Epigenetik Methylierung mirna Histon-Modifikation vererbbare Veränderungen der Genaktivität ohne Veränderung der Abfolge der DNA Bausteine Adapted from: Mukherjee et al. Progress in Biophysics and Molecular Biology

12 Epigenomik Ernährung zugeschnitten auf spezifische Lebensabschnitte Adapted from Fraga et al, PNAS :10604 Entwicklung nicht übertragbarer Krankheiten(Übergewicht, Krebs, ) 12

13 Nutri-Epigenetik Einfluss von Hunger auf das ungeborene Kind Figure 2. Distributed food rations (calories/day) for the Western Netherlands,

14 Nutri-Epigenetik Einfluss über Generationen F2 Grandson s mortality (risk ratio) Gute Kalorienversorgung Schlechte Kalorienversorgung F1 Age of paternal grandfather (years) F0 transgenerationale Ernährung Adapted from Pembrey et al, Eur J Hum Genet :159 14

15 Wir sind aber nicht allein 15

16 Microbiota und Ernährung De Filippo et al, Proc Natl Acad Sci U S A. 2010; 107:

17 Antwort des Blutzell-Transkriptoms auf eine fettreiche Mahlzeit n=7 n=7 Gille et al. unpublished data Genes activated postprandially (iauc) n= kcal kcal kcal 500 kcal kcal kcal Wir reagieren nicht alle gleich auf Kalorien 17

18 Metabolomik - Marker der Lebensmittelaufnahme identifizieren Metabolom der Lebensmittel Blut-Metabolome Pimentel et al. unpublished data >100 Moleküle im Blut sind unterschiedlich nach dem Verzehr von Milch oder Joghurt 18

19 Von Omics zur Systembiologie Genomics Transcriptomics Proteomics Metabolomics Gene Ca Proteine > Metaboliten DNA RNA Systembiologie Big Data 19

20 Nutzen von Nutrigenomik- Technologien Nutrigenomic verspricht wesentlichen Gesundheitsnutzen «Für wen?» Theoretisch: Verbesserte Ernährungsrichtlinien über öffentliche Gesundheitsprogramme für ein breites Publikum über individuelle Ernährungsberatung können auch kleinere Segmente der Bevölkerung erreicht werden. Aber: Befürchtungen, Nutrigenomik-Technologien und -Dienste nur für eine elitäre Bevölkerungsgruppe in den industrialisierten Ländern 20

21 Nutrigenomik (m)ein Fazit Wirkungsweise zwischen Genom und Ernährung ist komplex Individuelle Veränderungen während eines Lebens Einfluss der Umwelt über mehrere Generationen Big Data System Biologie erfordern neue Werkzeuge Personalisierte Ernährung für Bevölkerungsgruppen - ja, für Individuen -? Ethische Fragen bleiben offen 21

22 Danke für Ihre Aufmerksamkeit 22