Ernährungsgenomik und die Rolle der Mittelmeerdiät bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Frühe Forschungsergebnisse aus der Ernährungsgenomik zeigen, dass die mediterrane Ernährung und der Verzehr von Olivenöl positive molekulare Veränderungen im Körper bewirken.

Ein Ernährungsmuster setzt sich aus unterschiedlichen Mengen an Lebensmitteln und Getränken zusammen, die gemeinsam und in Synergie wirken, um einen positiven Einfluss auf die allgemeine Gesundheit zu haben. Anstatt einzelne Nährstoffe als Lösung für Gesundheitsprobleme zu betrachten, haben Forscher begonnen, die Gesamtheit der Bestandteile verschiedener Ernährungsmuster zu untersuchen. Da das Ernährungsmuster eines Menschen ein Umweltfaktor ist, dem er täglich ausgesetzt ist, den er jedoch selbst beeinflussen kann, könnte die Ernährungsweise die entscheidende Wahl sein, um chronischen Zivilisationskrankheiten vorzubeugen und ein gesundes Altern zu fördern.

Die mediterrane Ernährung (MedDiet) enthält Lebensmittel mit hohem Gehalt an sekundären Pflanzenstoffen, nämlich Obst, Gemüse und den reichlichen täglichen Verzehr von Olivenöl (OO), von denen nachgewiesen wurde, dass sie Symptome lindern und das Risiko für Bluthochdruck, hohe Cholesterinwerte, Schlaganfall und Herz-Kreislauf-Erkrankungen senken. Die Zugabe von OO, das mehr als 36 phenolische Verbindungen enthält, macht das MedDiet-Muster einzigartig und trägt wesentlich zu seinen allgemeinen gesundheitlichen Vorteilen bei.
Siehe auch: Gesundheitliche Vorteile
von Olivenöl Obwohl die MedDiet zu den am intensivsten untersuchten Ernährungsmustern gehört, sind die Mechanismen, die ihren positiven Auswirkungen auf die Gesundheit zugrunde liegen, noch weitgehend unbekannt – und genau hier setzen Studien zur Ernährungsgenomik an. Die Ernährungsgenomik ist ein relativ neues Forschungsgebiet, das Nutrigenetik, Nutrigenomik, Nutrimetabolomik und Nutri-miRomik umfasst. Dieser breite neue Forschungsbereich untersucht, wie Nährstoffe und Ernährungsmuster mit unserem Genom interagieren und unsere genetische Veranlagung beeinflussen.

Eine kürzlich in „Nutrients“ (2016) veröffentlichte Übersichtsarbeit hatte zum Ziel, den aktuellen Wissensstand zur Mittelmeerdiät im Hinblick auf ernährungsgenomische Mechanismen zu bewerten, die dazu beitragen könnten, die Vorteile der Mittelmeerdiät bei der Prävention von Herz-Kreislauf-Erkrankungen (HKE) zu erklären.

Nutrigenetik

Die genetische Veranlagung entwickelt sich zu einem vorherrschenden Bereich der Ernährungsforschung, um verschiedene Untergruppen zu identifizieren, die von intensiveren Ernährungsinterventionen profitieren könnten. Es hat sich gezeigt, dass verschiedene Genotypen auf unterschiedliche Ernährungsgewohnheiten reagieren. Daher versucht die Nutrigenetik, ein tieferes Verständnis der Mechanismen zu erlangen, die mit individueller Variabilität verbunden sind.

Zu den mit einer genetischen Veranlagung verbundenen Risikofaktoren für CVD gehören beispielsweise bei manchen Personen Nüchternblutzucker, Gesamtcholesterin, LDL-Cholesterin und Triglyceridkonzentrationen.

Erstaunlicherweise hat sich gezeigt, dass diese genetisch bedingten Merkmale durch die Einhaltung der Mittelmeerdiät abgeschwächt werden können. Es wurde auch nachgewiesen, dass diese Gen-Ernährungs-Wechselwirkung die Telomerlänge beeinflusst, einen Biomarker für biologisches Altern.

Es wird nun deutlich, dass gesunde Ernährungsgewohnheiten wie die mediterrane Ernährung verschiedene Reaktionen auf Gene auslösen. Die Forscher erklären: „Blutzuckerwerte, das Lipidprofil, die Häufigkeit von Schlaganfällen, die Telomerlänge und emotionales Essverhalten sind einige der Merkmale, bei denen festgestellt wurde, dass sie von der genetischen Veranlagung und der Einhaltung der mediterranen Ernährung beeinflusst werden.“

Nutrigenomik

Dieser Forschungsbereich legt nahe, dass Nährstoffe und Ernährungsgewohnheiten die Genexpression direkt oder durch die Induktion epigenetischer Modifikationen beeinflussen.

Es wird vermutet, dass der hohe Gehalt an Antioxidantien in der Mittelmeerdiät für ihre schützende Wirkung verantwortlich ist, da Antioxidantien nachweislich die Genexpression modulieren, indem sie sowohl Oxidation als auch Entzündungen herunterregulieren. In jüngerer Zeit wurde zudem entdeckt, dass die Ernährung das Immunsystem direkt und indirekt beeinflussen kann.

Im Zusammenhang mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen hat sich gezeigt, dass natives Olivenöl extra dazu beiträgt, die Signalwege von Atherosklerose, Renin-Angiotensin, Stickstoffmonoxid und Angiopoietin zu modulieren.

Nutri-Metabolomik

Laut der Studie „zielt die Metabolomik darauf ab, die Gesamtheit der kleinen Moleküle (Metaboliten) eines Systems zu untersuchen … [Im menschlichen Körper] existiert eine enorme Vielfalt an Metaboliten, darunter Peptide, Lipide, Nukleotide, Kohlenhydrate und Aminosäuren.“

In dieser frühen Forschungsphase werden dank der Metabolomik viele neue Erkenntnisse im Bereich der Ernährung gewonnen. Dazu gehören beispielsweise die Beurteilung von Ernährungsgewohnheiten anhand des Metabolomprofils im Urin, die Überprüfung der Einhaltung und der Ergebnisse bestimmter Ernährungsmuster sowie die Etablierung von Biomarkern, die auf der Grundlage der Darmmikrobiota eine zusätzliche Ebene der personalisierten Ernährung ermöglichen könnten.

Zum jetzigen Zeitpunkt gibt es noch keine endgültigen Schlussfolgerungen, aber nach dem bisherigen Forschungsstand beeinflusst die mediterrane Ernährung alle Ergebnisse der Metabolomik in positiver Richtung.

Nutri-miRomics

Nutri-miRomics ist ein Teilgebiet der Ernährungsgenomik, das sich mit microRNAs und deren Funktion befasst. Laut der Studie haben sich microRNAs „als die wichtigsten Regulatoren einer Vielzahl physiologischer Prozesse herausgestellt, darunter Zelldifferenzierung, Apoptose und Fettstoffwechsel, und es wurde berichtet, dass sie die Glukosehomöostase, die Zellfunktion und die Insulinsignalübertragung regulieren.“

Eine der Hauptfunktionen von microRNAs besteht darin, ihre Zielgene zu stilllegen, wodurch sie die oben genannten Regulatoren beeinflussen und Auswirkungen auf die allgemeine Gesundheit und Krankheitsverläufe haben. So haben sich microRNAs beispielsweise als epigenetische Regulatoren bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD) herausgestellt.

Die Ernährungsgenomik ist ein relativ neues und komplexes Forschungsgebiet, das zudem unglaublich spannend ist. Die Möglichkeit, verschiedene Aspekte ernährungsbezogener molekularer Mechanismen zu untersuchen, eröffnet viele Möglichkeiten, Wissen und Verständnis über die menschliche Biologie zu gewinnen und Ernährungsinterventionen individueller zu gestalten. Erste Hinweise deuten darauf hin, dass sowohl die mediterrane Ernährung als auch natives Olivenöl extra einige dieser molekularen Mechanismen positiv beeinflussen.

Da die mediterrane Ernährung zu den am intensivsten untersuchten Ernährungsmustern gehört, könnte die Ernährungsgenomik letztendlich einige der Unklarheiten beseitigen, die die Zusammenhänge und Ergebnisse früherer Studien umgeben.

Sicherlich gibt es noch viel Forschungsarbeit zu leisten, aber die Zukunft der Ernährungswissenschaft sieht sehr spannend aus, mit der Möglichkeit, optimale „Dosierungen“ von Ernährungsmustern auf der Grundlage der genetischen Veranlagung eines Individuums und anderer komplexer Faktoren zu ermitteln.