Genetic ancestry and genotype-by-diet interactions shape plasma carotenoid metabolism in humans
من خلال دمج البيانات الجينومية متعددة الأصول مع تجربة تدخل غذائي طولية، تكشف هذه الدراسة كيف تشكل الأصول الجينية وتفاعلات محددة بين النمط الجيني والنظام الغذائي، لا سيما عند مواقع مثل 3q13 وPKD1L2-BCO1، بشكل كبير عملية استقلاب الكاروتينات في البلازما والاستجابة للمكملات الغذائية، مما يعزز إطار التغذية الدقيقة.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي لبحث مسبق لم يخضع لمراجعة الأقران. وهو ليس نصيحة طبية. لا تتخذ أي قرارات تتعلق بصحتك بناءً على هذا المحتوى. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
في كل مرة نأكل فيها جزرة أو خضروات ورقية، تبدأ أجسامنا عملية معقدة لتحويل تلك الأطعمة إلى العناصر الغذائية التي تحافظ على صحتنا. بعض هذه العناصر الغذائية، وتسمى الكاروتينات، هي الأصباغ التي تمنح الفواكه والخضروات ألوانها الزاهية من الأحمر والبرتقالي والأصفر. وهي تعمل كمضادات أكسدة قوية في دمائنا، مما يساعد في حماية خلايانا من التلف وتقليل خطر الإصابة بالأمراض المزمنة مثل أمراض القلب وأنواع معينة من السرطان. لعقود من الزمن، افترض العلماء أنه إذا تناول شخصان نفس الكمية من هذه الأطعمة الملونة، فيجب أن تكون مستويات هذه العناصر الغذائية في دمائهم متساوية تقريبًا. ومع ذلك، في العالم الحقيقي، نادرًا ما يحدث هذا. فقد يكون لدى شخص ما مستويات عالية من عنصر غذائي معين بعد الوجبة، بينما يكون لدى آخر مستويات منخفضة جدًا، حتى لو كانت أنظمتهم الغذائية متطابقة. يشير هذا التباين إلى أن شيئًا ما داخل أجسامنا، يتجاوز مجرد ما نأكله، هو الذي يقرر مقدار ما نمتصه ونحتفظ به من هذه العناصر الغذائية.
تجمع دراسة جديدة بين علم الوراثة، والنظام الغذائي، والمجموعات البشرية المتنوعة لحل هذا الغموض. أراد الباحثون فهم سبب تعامل أجسامنا مع هذه العناصر الغذائية بشكل مختلف. وقد ركزوا على فكرة أن تركيبتنا الجينية، أو المجموعة الفريدة من التعليمات في حمضنا النووي (DNA)، تتفاعل مع ما نأكله. هذا التفاعل يعني أن الطعام نفسه يمكن أن يكون له تأثيرات مختلفة على أشخاص مختلفين. ولإيجاد الإجابة، بحث الفريق في مجموعة من الأشخاص من خلفيات عرقية وإثنية متنوعة، حيث قاموا بقياس مستويات الكاروتينات في دمائهم ومقارنة هذه المستويات بشفرتهم الجينية. كما أجروا تجربة منضبطة حيث شرب المشاركون كمية محددة من عصير غني بالكاروتينات يوميًا لمدة ستة أسابيع لمعرفة كيفية استجابة أجسامهم لجرعة معروفة من هذا العنصر الغذي.
اكتشف الباحثون أن كمية هذه العناصر الغذائية في دمائنا ليست مجرد انعكاس بسيط لنظامنا الغذائي. بدلاً من ذلك، يتم تشكيلها من خلال مزيج من أسلافنا وجيناتنا المحددة. ووجدوا أنه بالنسبة لبعض أنواع الكاروتينات، تلعب الوراثة دورًا صغيرًا جدًا، ولكن بالنسبة لأنواع أخرى، فإنها تعد عاملًا رئيسيًا. أحد العناصر الغذائية المحددة، ويسمى بيتا-كريبتوكسانتين (beta-cryptoxanthin)، الموجود في أطعمة مثل البرتقال والخوخ، أظهر أقوى ارتباط بجيناتنا. وكشفت الدراسة أن الأشخاص الذين لديهم متغيرات جينية معينة كانت لديهم مستويات أعلى بكثير من هذا العنصر الغذائي في دمائهم مقارنة بغيرهم، حتى عندما تناولوا كميات مماثلة من الطعام. وهذا يشير إلى أنه بالنسبة لبيتا-كريبتوكسانتين، تعمل جيناتنا مثل مصفاة (فلتر)، تحدد مقدار ما تحتفظ به أجسامنا من هذا العنصر الغذائي.
ولتحديد الجينات المسؤولة بدقة، قام الفريق بفحص الحمض النووي لمئات المشاركين. وحددوا مواقع محددة في الجينوم البشري مرتبطة بقوة بمستويات البيتا-كريبتوكسانتين. أحد هذه المواقع يقع بالقرب من جين يسمى IGSF11، وآخر بالقرب من جين يسمى R3HDM4. الأشخاص الذين يحملون نسخًا معينة من هذه الجينات كانت لديهم مستويات دم مختلفة بشكل ملحوظ لهذا العنصر الغذائي. وأظهرت الدراسة أن هذه الاختلافات الجينية يمكن أن تفسر جزءًا كبيرًا من التباين المشاهد في المجموعة، مما يثبت أن حمضنا النووي هو محرك قوي لكيفية معالجة أجسامنا لهذه المركبات الصحية.
كان الجزء الأكثر كشفًا في الدراسة هو التجربة التي استمرت ستة أسابيع حيث شرب الناس عصيرًا غنيًا بالكاروتينات. أراد الباحثون معرفة ما إذا كانت الاختلافات الجينية التي وجدوها تغير بالفعل كيفية استجابة الناس لتناول المزيد من هذا العنصر الغذائي. ووجدوا أن الإجابة هي نعم. فقد استجاب الأشخاص الذين لديهم نسخ معينة من الجين القريب من IGSF11 بشكل مختلف تمامًا عن أولئك الذين لديهم نسخ أخرى. فبعضهم شهد زيادة كبيرة في مستويات هذا العنصر في دمه بعد شرب العصير، بينما لم يشهد آخرون سوى تغيير طفيف، رغم أنهم جميعًا شربوا نفس الكمية. وهذا يثبت أن تأثير النظام الغذائي الصحي ليس هو نفسه للجميع؛ بل يعتمد على التعليمات الجينية التي يحملها كل شخص.
بحث الفريق أيضًا عن التغيرات الجينية النادرة التي قد تسبب نتائج قصوى. ووجدوا أن عددًا قليلًا من الأفراد الذين لديهم مستويات عالية أو منخفضة بشكل غير عادي من الكاروتينات يحملون طفرات نادرة وضارة في الجينات التي تساعد في معالجة الدهون والمواد المغذية. على سبيل المثال، كان لدى شخص واحد مستوى منخفض جدًا من البيتا-كاروتين بسبب طفرة نادرة في جين يسمى BCO1، وهو جين معروف بمساعدة عملية تكسير الكاروتينات. ويعزز هذا الاكتشاف فكرة أنه بينما تخلق المتغيرات الجينية الشائعة اختلافات طفيفة في عامة السكان، فإن الأعطال الجينية النادرة يمكن أن تسبب اختلافات دراماتيكية في كيفية تعامل شخص واحد مع هذه العناصر الغذائية.
تغير هذه الأبحاث طريقة تفكيرنا في التغذية. فهي تظهر أن مستويات العناصر الغذائية في الدم ليست مجرد تقرير بسيط عما أكلناه، بل هي صورة معقدة ترسمها تغذيتنا، وأسلافنا، وشفرتنا الجينية الفريدة. وتشير الدراسة إلى أن نهج "المقاس الواحد الذي يناسب الجميع" في النصائح الغذائية قد لا يصلح للجميع. فما قد يكون الكمية المثالية لعنصر غذائي معين لشخص ما قد يكون كثيرًا جدًا أو قليلًا جدًا لشخص آخر، اعتمادًا على جيناته. ورغم أن الدراسة لا توفر بعد طريقة لوصف أنظمة غذائية محددة بناءً على الحمض النووي، إلا أنها تضع حجر الأساس لمستقبل تكون فيه التغذية مصممة خصيصًا للفرد. ومن خلال فهم أن جيناتنا تشكل كيفية امتصاصنا واستخدامنا للطعام الذي نأكله، يمكن للعلماء الاقتراب من عالم تصبح فيه النصائح الغذائية فريدة بقدر تميز الشخص الذي يتلقاها.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.