TECA [Associació Catalana de Ciències de l’Alimentació], núm. 10 (desembre 2006), p. 25-33 • 25

CIÈNCIA

Aliments funcionals:cap a una dieta personalitzada

RESUM: La indústria alimentària ha esmerçat grans esforços en el desenvolupament d’aliments funcionals, enriquint aliments tradicionals ambnutrients dels quals es coneixen els efectes beneficiosos sobre la salut. Recentment,a la Unió Europea han estat publicats els criteris de consens sobre els qualss’haurien de fonamentar les al·legacions sobre aliments funcionals. El grup de treball del projecte europeu va proposar que la ciència de l’alimentació funcionals’havia d’estructurar en set àrees temàtiques relatives a les funcions que podenmillorar-se amb els aliments funcionals, i evitar la classificació segons els productesmateixos.

En els darrers anys han aparegut nombroses evidències que els nutrients sóncapaços d’alterar l’expressió d’un gran nombre de gens. Aquest fet obre lapossibilitat de modificar l’expressió gènica mitjançant la modificació de la dieta.La nutrigenòmica és la ciència que explica els mecanismes moleculars pels quals els nutrients afecten la salut dels individus i obre les portes al camp de la nutriciópersonalitzada.

En una segona part s’explica com a l’empresa Ordesa ha aplicat els avençoscientífics per innovar i ha llançat al mercat una gamma de llets infantilsespecialment dissenyades per ajudar a sincronitzar els ritmes circadiaris en els nadons.

SUMMARY: Food industry has focused on functional food development, by enrichingtraditional food with acknowledged healthy nutrients. Recently, EU publishedagreed criteria on which functional food allegations should be substantiated.The taskforce of the European project proposed that the science of functional foodshould be structured in seven topics concerning functions to be improved, avoidingclassification based on the nature of products.

In the last few years, the potential of nutrients to alter a number of gene expressions has been evidenced, opening up the possibility to modify geneexpression by modifying the diet. Nutrigenomics is the science aimed to elucidate the molecular mechanisms involved in health-related nutrients and opens up the field to customised nutrition.

The second part deals on how the firm Ordesa has applied scientific advances toinnovate and launching in the market a range of children milk specially designed to help synchronising circadian cycles of newborns.

PARAULES CLAU: alimentació funcional, nutrigenòmica, nutrició personalitzada, llets infantils.

MONTSERRAT RIVERO1 I JOAQUIM

PUIGJANER2

1. Directora general científica de Grup Ordesa2. Departament de Recerca i Desenvolupament Grup OrdesaA/e: montserrat.rivero@ordesa.es

Ponència dictada a la jornada sobre«Ciència i tecnologia dels aliments alcomençament del segle XXI», el dia 14 de desembre de 2005, organitzadaper l’ACCA.

Capitulo 04 Teca 10 9/2/07 14:53 Página 25

1. INTRODUCCIÓ

esperança de vida delseuropeus i nord-americansaugmenta cada any en tresmesos. S’estima que a esca-

la global el nombre d’ancians es tri-plicarà: es passarà dels 606 milionsde l’any 2000 als 1.970 milions l’any2050, mentre que la resta de grupsd’edat de la població mundial crei-xeran tan sols la meitat. Aquest fetsignifica un nou repte per a les cièn-cies de la vida en general i per a lesciències de la nutrició i l’alimenta-ció en particular.

Vivim una nova revolució cientí-fica on els grans programes de genò-mica dels darrers anys, no tan solshan aconseguit desxifrar el genomasencer de molts organismes, entreells l’home, sinó que també s’en-dinsen en la comprensió de la varia-bilitat genètica humana, la sevainfluència en les malalties i en lasalut. Tots aquests nous coneixe-ments obren una nova etapa en elcamp de la nutrició.

L’informe 916 de l’OMS [1] del’any 2003 ens recorda que «dispo-sem d’un gran nombre de provescientífiques contundents que elshàbits alimentaris i el grau d’activi-tat física no sols influeixen en l’es-tat de salut del moment sinó quedeterminen el risc que un individu

pateixi malalties cròniques com elcàncer, les malalties cardiovascu-lars i la diabetis. Aquestes malaltiescròniques continuen essent lesprincipals causes de mortalitat pre-matura i discapacitat en els païsosindustrialitzats i en la majoria depaïsos en desenvolupament». És deltot evident, per tant, la relaciódirecta que existeix entre dieta isalut.

En la mesura que anem compre-nent els mecanismes d’acció delsdiferents components de l’alimen-tació, podem entendre els proble-mes biològics que produeixen elsdèficits o els excessos d’un determi-nat compost i dissenyar nous ali-ments millorats que optimitzin lasalut humana [2, 3]. Són una novageneració d’aliments dotats de fun-cionalitat i que se’ls ha anomenataliments funcionals [4].

2. ELS ALIMENTS FUNCIONALS

La creença que l’aliment està ínti-mament lligat a la salut no és unconcepte nou: «Que l’aliment siguila teva medicina i la medicina el teualiment» era una màxima del metgegrec Hipòcrates (s. IV aC). Gairebé2.500 anys després, aquest enunciatcontinua essent de plena actualitat,ja que és la filosofia de l’aliment com

a medicina la que suporta el para-digma dels aliments funcionals [5].

L’any 1999 el grup de treballpatrocinat per la Unió Europea en el marc del projecte «FunctionalFood Science in Europe» (acrònimFUFOSE) va proposar una definicióde consens sobre el concepte de ali-ment funcional: un aliment pot con-siderar-se funcional si es demostrade manera satisfactòria que, a mésdels seus efectes nutritius, afectabeneficiosament una o més fun-cions de l’organisme de manera quemillora l’estat de salut o benestar oredueix el risc de malaltia [6]. A mésun aliment funcional ha d’éssersempre un aliment (s’exclouenexplícitament píndoles o càpsules),però pot ésser un aliment natural obé transformat tecnològicament pera retirar o modificar algun dels seuscomponents o bé afegir-ne d’altres.

La indústria alimentària haesmerçat grans esforços en el desen-volupament d’aliments funcionals,enriquint aliments tradicionals ambnutrients dels quals es coneixen elsefectes beneficiosos sobre la salut.Aquest és el cas, per exemple, delslàctics o sucs de fruita enriquits ambvitamines, antioxidants, o la fibrasoluble amb efectes bifidogènics.Tots aquests exemples demostrenl’enginy de la indústria alimentària,tot i que és necessari incidir en laimportància que la comunicació alsconsumidors sigui honesta i tinguiun suport científic sòlid.

Recentment han estat publicatsels criteris de consens sobre els qualss’haurien de fonamentar les al·lega-cions sobre aliments funcionals, ela-borades pel grup de treball patroci-nat per la Unió Europea en el marcdel projecte «Process of Assesmentof Scientific Support for Claims onFoods» (acrònim: PASSCLAIM) [7]:

1. L’aliment o el component del’aliment al qual se li atribueix l’efec-te al·legat ha d’estar ben caracteritzat.

2. La fonamentació d’una al·le-gació s’ha de basar en dades obtin-gudes en estudis amb humans, prin-cipalment en estudis d’intervenció.

3. Quan l’objecte propi del’al·legació no pot mesurar-se direc-tament s’han d’utilitzar marcadors.

26 • TECA / 10

Un aliment pot considerar-sefuncional si es demostra de

manera satisfactòria que, a mésdels seus efectes nutritius, afecta

beneficiosament una o mésfuncions de l’organisme demanera que millora l’estat

de salut o benestar o redueix el risc de malaltia

L’

Capitulo 04 Teca 10 9/2/07 14:53 Página 26

4. Els marcadors han d’ésser:a) Biològicament vàlids en tant

que tenen una relació conegudaamb l’esdeveniment que represen-ten i la seva variabilitat en la pobla-ció estudiada és coneguda.

b) Metodològicament vàlids res-pecte a les seves característiquesanalítiques.

5. La variable primària de l’es-tudi s’ha de modificar com a conse-qüència de la intervenció de maneraestadísticament significativa, i elcanvi ha d’ésser biològicament sig-nificatiu per a la població en estudii consistent amb l’al·legació.

6. Les al·legacions s’han de fona-mentar científicament tenint enconsideració la totalitat de les dadesi valorant el pes de l’evidència.

El grup de treball del projecteFUFOSE va definir quins són elstipus de marcadors biològics relle-vants en l’àmbit de l’alimentaciófuncional [6]:

A. MARCADORS D’EXPOSICIÓ:són aquells que demostren l’exposi-ció a un aliment funcional o a uncomponent funcional d’un aliment.Per exemple [8], concentració d’àcidfòlic en els eritròcits, concentracionsd’àcids grassos ω3 en plasma omembrana cel·lular, presència d’unprobiòtic en femtes, etc.

B. MARCADORS DE RESPOSTA:són aquells útils per mesurar la res-posta d’una intervenció i, per tant,reflecteixen directament una funcióbiològica o psicològica. Per exemple,pressió arterial, temps de trànsitintestinal, qüestionaris de qualitatde vida, etc.

C. FACTORS FISIOPATOLÒGICSINTERMEDIS: són aquells marca-dors que ens poden indicar una certapredisposició a patir algun tipus depatologia. Per exemple, la concen-tració d’hemoglobina glicosilada ésun factor que prediu un desenvolu-pament de diabetis tipus 2.

El grup de treball del projecteFUFOSE va proposar que la ciènciade l’alimentació funcional s’haviad’estructurar en àrees relatives a lesfuncions que poden millorar-se ambels aliments funcionals, i evitar laclassificació d’acord amb els pro-ductes. Una classificació funcional

s’adapta millor al caràcter de vali-desa i d’aplicabilitat universal querequereix una ciència. Va ésser elgrup de treball del projecte PASS-CLAIM [7] el qui va identificar i pro-posar set àrees temàtiques en lesquals l’alimentació funcional potdemostrar efectes rellevants:

1. Patologia cardiovascular rela-cionada amb la dieta

2. Salut òssia i osteoporosi3. Rendiment i forma física4. Regulació del pes corporal,

sensibilitat a insulina i diabetis5. Càncer relacionat amb la dieta6. Estat mental i rendiment psí-

quic7. Salut gastrointestinal i immu-

nitat.

3. CAP A UNA DIETAPERSONALITZADA:LA NUTRIGENÒMICA

Tradicionalment, s’ha assumit quel’expressió de gens en els eucariotesno estava influenciada directament

pels nutrients sinó per l’acció de leshormones, factors de creixement icitocines, però en els darrers anyshan aparegut nombroses evidènciesque els nutrients són capaços d’alte-rar l’expressió d’un gran nombre degens. Aquest fet obre la possibilitatde modificar l’expressió gènica mit-jançant la modificació de la dieta [9].

La nutrigenòmica és la ciènciaque explica els mecanismes mole-culars pels quals els nutrients afec-ten la salut dels individus mitjançantl’alteració de l’expressió de gens. Tantels nutrients majoritaris (glucosa,aminoàcids i àcids grassos) com elsminoritaris (vitamines i minerals)participen de manera concertadaamb moltes hormones en la regula-ció de l’expressió gènica en respostaa canvis nutricionals [4, 9, 10].

Així com la farmacogenòmica haevolucionat cap als conceptes demedicament personalitzat i fàrmacsde disseny, la nutrigenòmica obre lesportes al camp de la nutrició per-sonalitzada. És a dir, coneixent l’estat nutricional d’un individu,

TECA / 10 • 27

La nutrigenòmica és la ciència que explica els mecanismesmoleculars pels quals els nutrients afecten la salut dels individus mitjançant l’alteració de l’expressió de gens

Recentment han estat publicatsels criteris de consens sobre els quals s’haurien de fonamentar les al·legacionssobre aliments funcionals

Capitulo 04 Teca 10 9/2/07 14:53 Página 27

les seves necessitats nutricionalsparticulars i el seu genotip, la nutri-genòmica ens ha de proporcionar,en un futur no massa llunyà, unpatró d’alimentació personalitzatque, finalment, desemboqui en unamillora de l’estat de salut i del benes-tar, ajustant de manera precisa laseva dieta a la dotació genètica es-pecífica.

Les bases conceptuals de lanutrigenòmica es poden resumir enels punts següents [11]:• Els components dels alimentsactuen en el genoma humà, directa-ment o indirecta, alterant l’expres-sió o l’estructura gènica.• En algunes circumstàncies i enalguns individus, la dieta és un fac-tor de risc important per a algunesmalalties.• Alguns gens regulats per la dieta iles seves variants comunes normals,probablement tenen un paper enl’inici, la progressió i la severitat deles malalties cròniques.• El grau en què la dieta influeix enel balanç entre els estats de salut imalaltia pot dependre de la dotaciógenètica individual.• La intervenció basada en el conei-xement dels requeriments nutricio-nals, de l’estat nutritiu i del genotippot ésser utilitzada per prevenir,alleugerir o curar malalties.

Interacció entre el genoma i la dieta: el cas de lahipercolesterolèmia familiarLa hipercolesterolèmia familiar ésuna malaltia deguda a mutacions (sen’han descrit més de set-centes) delgen que codifica per al receptor(LDLR) de les lipoproteïnes de baixadensitat (LDL). Malgrat que és unamalaltia monogènica, les sevesmanifestacions fenotípiques en ter-mes d’inici i de severitat de malaltiaateroscleròtica varien considerable-ment. Una explicació plausible seriaque el tipus de mutació determinael fenotip, de manera que els feno-tips més severs coincidirien amb lesmutacions que comporten l’absèn-cia d’expressió de la proteïna. Peròaquesta hipòtesi no ha estat confir-mada i, de fet, s’han observat mani-festacions clíniques molt diverses

fins i tot entre individus que com-parteixen la mateixa mutació o quesón membres d’una mateixa famí-lia. Per tant, és evident que hi ha fac-tors addicionals que desemboquenen variacions molt importants en lesmanifestacions clíniques de lamalaltia. Així, per exemple, el grupde Williams i col·laboradors [12]varen estudiar quatre famílies deUtah, on els homes heterozigotstenien uns valors mitjans de coles-terol en plasma de 352 mg/dl, infartsde miocardi a una mitjana d’edat dequaranta-dos anys i mort per causescoronàries a una mitjana d’edat dequaranta-cinc anys. En canvi, elsquatre homes antecessors, conside-rats els fundadors de cadascuna deles quatre mutacions i nascuts abansdel 1880, varen viure fins a l’edat deseixanta-dos, seixanta-vuit, setanta-dos i vuitanta-un anys. Aquests indi-vidus tenien un estil de vida ambmolta més activitat física i una dietaamb un contingut total de greixos,especialment els saturats, molt mésbaix que els seus descendents. Defet, un dels membres actuals d’unad’aquestes famílies va ésser capaç dedisminuir la concentració de coles-terol en sang de 426 a 248 mg/dlamb una adherència estricta a unadieta baixa en greixos i sense l’ajutde cap tipus de fàrmac.

La variabilitat en el fenotip clínicde la hipercolesterolèmia familiardemostra que els factors ambientals(inclosa la dieta) i d’altres factorsgenètics tenen un paper clau fins itot en una malaltia de caràctermonogènic.

Variabilitat genètica:implicacions nutricionalsLa interacció entre la genètica i elsfactors ambientals influeix decisiva-ment en els processos que determi-nen l’estat de salut dels individus.Tenint en compte que la nutrició ésun factor ambiental de primeramagnitud, és evident que nutrició igenètica són fenòmens íntimamentrelacionats. De la mateixa maneraque els nutrients poden modificar iregular l’expressió gènica, la càrregagenètica d’un individu pot influir enels efectes que una determinada

dieta pot tenir sobre la seva salut.Així doncs, els individus responendiferent davant d’una mateixa dietaperquè hi ha variacions genètiquesentre ells.

La seqüència del genoma humàés idèntica en un 99,99 % de personaa persona, però existeixen diferèn-cies que en la majoria dels casos sóncanvis en un únic nucleòtid (SNP:single nucleotide polymorphisms),tot i que també existeixen canvis quesón duplicacions o delecions deseqüència. Aquestes petites varia-cions són les que poden determinarla vulnerabilitat de cada persona apatir una malaltia, la resposta a unadeterminada dieta o les característi-ques físiques com el color dels ulls ocabells, l’alçada o la constituciófísica de cada individu.

Aquestes petites diferències en laseqüència del genoma poden pro-duir-se en les regions codificadoresdels gens i, per tant, provocar canvisen la seqüència de les proteïnescodificades amb els corresponentscanvis en la funció biològica o bé enles zones que regulen l’expressió i,per tant, alterar-ne la concentracióintra o extracel·lular de les proteïnesafectades.

Efectes nutricionals del polimorfisme de la 5,10-metilè-tetrahidrofolat reductasa(C677T): un SNP que canvia la seqüència de la proteïna(NUHEAL: nutraceutical for a healthier life)L’enzim 5,10-metilè-tetrahidrofolatreductasa catalitza la conversió del5,10-metilè-trahidrofolat a 5-metil-tetrahidrofolat, que és la forma cir-culant majoritària del folat i a lavegada un metabòlit imprescindibleen el metabolisme de transferènciad’un carboni, necessari entre d’al-tres per a la síntesi d’àcids nucleics.

En l’home s’han descrit vint-i-sismutacions del gen de la MTHFR, deles quals vint-i-quatre corresponena individus amb hiperhomocistinè-mia i les altres dues corresponen amutacions que provoquen canvis enl’activitat enzimàtica de l’enzim: elC677A i l’A1298C (C677A vol dir queen la posició 677 de la seqüència del

28 • TECA / 10

Capitulo 04 Teca 10 9/2/07 14:53 Página 28

gen la citosina ha estat substituïdaper una tirosina) [13].

En el cas del polimorfisme C677Tdel MTHFR el canvi en la seqüènciade l’ADN es tradueix en un canvi d’a-minoàcid en la posició 222 de la pro-teïna on una alanina és substituïdaper una valina. Aquest canvi en pro-voca un altre en l’afinitat de l’enzimpel seu cofactor (NADPH), a lavegada que l’enzim és més inestable.Com a conseqüència d’això es pro-dueix una reducció de l’activitatenzimàtica d’un 70 %. En presènciade concentracions elevades de folatl’enzim augmenta la seva afinitat pelcofactor i la seva estabilitat i, per tant,els efectes de la mutació reverteixen.

Els individus homozigots (TT)presenten increments moderats dela concentració plasmàtica d’homo-cisteïna, especialment aquells quetenen una ingesta baixa d’àcid fòlic.La hiperhomocistinèmia moderadaés un factor de risc per a les malal-ties cardiovasculars [14].

S’ha demostrat que aquest poli-morfisme també està relacionat ambel risc de patir malalties relaciona-des amb defectes del tub neural [15].La taula 1 mostra el risc de patir undefecte del tub neural segons elgenotip C677T de la MTHFR.

Recentment, i dins del projecteeuropeu «Nutraceutical for a heal-thier life» (NUHEAL), amb la parti-cipació del nostre grup de recerca,hem observat que el genotip TT estàrelacionat amb un risc més elevat dedèficit de folat tant en mares emba-rassades com en els lactants acabatsde néixer [16]. A la vegada tant lesmares com els nadons amb un geno-tip TT que reben suplements de 5-metil-tetrahidrofolat (5-MTHF) sónmolt més sensibles a aquesta su-plementació i les concentracionsplasmàtiques d’homocisteïna dis-minueixen significativament res-pecte al genotip salvatge (CC) (vegeufigura 1).

Per tant, és evident que la res-posta en cada individu a la suple-mentació nutricional amb àcid fòlicserà diferent, en termes de reducciódel risc de patir certes malalties,depenent del tipus de polimorfismedel qual és portador.

Efectes nutricionals del polimorfisme del gen 5-lipoxigenasa: un polimorfismeque afecta la seqüènciareguladora del genLa 5-lipoxigenasa és l’enzim clau enla biosíntesi dels leucotriens i cata-litza les etapes inicials de la conver-sió de l’àcid araquidònic en aquestspotents mediadors lipídics.

Els leucotriens són molèculesamb un potent efecte proinflamato-ri in vivo [17, 18]. Així, per exemple,s’ha demostrat la relació dels leuco-triens i l’asma [19]. Recentment, hanaparegut resultats que indiquen larelació entre la 5-lipoxigenasa (5-LO)i les malalties cardiovasculars. En les lesions ateroescleròtiques s’hadetectat la presència de LTB4 i LTE4

i a més s’ha pogut comprovar l’ex-pressió del gen de la 5-LO [20, 21].Molt recentment, s’ha postulat fins

i tot la «hipòtesi ateroescleròtica de la 5-lipoxigenasa» [22].

S’han descrit polimorfismes enel gen de la 5-LO, que en aquest casno són SNP ni afecten la regió co-dificadora del gen sinó la zona delpromotor. En aquest cas els poli-morfismes són deguts a delecions oaddicions en la zona del promotor.Dwyer i col·laboradors han pogutdemostrar una relació entre el geno-tip i el gruix de les capes íntima imèdia de la caròtide (IMT) [23]. LaIMT és un indicador de l’ateroscle-rosis que prediu de manera consis-tent els events aterotrombòtics. Elsindividus amb els dos al·lels mutantstenen un valor significativamentmés elevat de la IMT.

Però el resultat més importantd’aquest estudi és la influència de ladieta sobre els valors de la IMT. Així,per exemple, en els individus porta-

TECA / 10 • 29

4

5

6

7

20 setmanes 30 setmanes part nadons

Polim orfism e de les m ares

µmo

l/L

d'h

om

oc

iste

ïna

CC CT TT

p = 0 ,029 p = 0 ,020

p = 0 ,017

FIGURA 1. Concentracions plasmàtiques d’homocisteïna en mares que prenien suplements de 400 µg/dia de 5-MTHF en diferents moments de la gestació i en els seus nadons, respecte al genotip C677T de la MTHFR.

TAULA 1. Risc de patir un defecte del tub neural segons el genotip C677T de laMTHFR[15]

Genotip Raó de probabilitats (95 % CI) P

CC (genotip salvatge) 1,00 –

CT (heterozigot) 1,52 (1,16-2,00) 0,0015

TT (homozigot) 2,56 (1,75-3,74) < 0,0001

CT o TT 1,73 (1,40-2,14) < 0,0001

Capitulo 04 Teca 10 9/2/07 14:53 Página 29

dors de dos al·lels mutants la ingestade més de 0,06 g/100 kcal d’àcid ara-quidònic i de més de 5,6 g/100 kcald’àcid linoleic incrementa significa-tivament el gruix de la IMT, mentreque la ingesta de menys de 0,02 g/10kcal de DHA + EPA també està sig-nificativament relacionada amb unincrement de la IMT. Dit d’una altramanera, aquells individus amb dosal·lels mutats i que tenen una ingestade DHA + EPA superior als 0,02 g/100 kcal presenten uns valors de laIMT semblants als individus porta-dors d’almenys un al·lel salvatge. Elsàcids grassos monoinsaturats nomostren cap efecte pel que fa al valorde la IMT ni en els individus porta-dors d’un gen salvatge ni en els por-tadors de dos al·lels mutats. Pel quefa als individus portadors d’almenysun al·lel salvatge, no s’observa capefecte ni dels àcids grassos de la sèrieω3 ni dels de la sèrie ω6 pel que faals valors de la IMT.

De nou és evident que la respostad’un individu davant un determinatnutrient, en aquest cas diferentstipus d’àcids grassos, està claramentcondicionada per les característi-ques genètiques de cada persona.

Genòmica i recerca en l’àmbit de la nutrició: l’exemple d’OrdesaL’esperit històricament innovadord’Ordesa és el que ha portat la com-panyia a incorporar les noves meto-dologies genòmiques en el camp dela recerca nutricional. Recentment,Ordesa ha desenvolupat i llançat almercat una gamma de llets infantilsespecialment dissenyades per ajudara sincronitzar els ritmes circadiarisen els nadons. La idea sorgeix des-prés d’haver observat que la compo-sició de la llet materna té variacions,de manera que la concentració d’al-guns dels seus nutrients segueix unritme circadiari [24]. Aquestes varia-cions poden ajudar el nadó a sincro-

nitzar els seus ritmes de son i de vigí-lia. Alguns d’aquests nutrients, comés el cas del triptòfan, tenen una rela-ció molt directa amb la fisiologia delson. El triptòfan és el precursormetabòlic de la melatonina, una hor-mona reguladora dels cicles de son ide vigília. La concentració de trip-tòfan en la llet materna varia demanera circadiària.

Seguint aquest patró i mitjançantun esforç investigador de més decinc anys, hem desenvolupat unagamma de llets en què algunsnutrients s’han dissociat entre duesfórmules infantils, una especialmentdissenyada per a la seva ingestiódurant el dia i una altra per a la nit.La taula 2 resumeix la composiciónutricional entre les dues fórmulesdesenvolupades.

Una vegada es varen dissenyarles fórmules, se’n va procedir a unaavaluació nutrigenòmica. Es varenutilitzar rates acabades de néixer,separades en tres grups:

1. Alimentació amb llet mater-na + fórmula estàndard

2. Alimentació amb llet mater-na + fórmula dia

3. Alimentació amb llet mater-na + fórmula nit.

Al cap de cinc dies les rates sesacrificaven i s’obtenia l’ARN mis-satger del seu cerebel, es marcavaamb fluoròfors i s’hibridava en unxip d’ADN que contenia sondes pera 1.265 gens. Els gens es varenincloure per la seva possible relacióamb ritmes circadiaris o bé pel seuinterès toxicològic. Malgrat que laintervenció nutricional era parcial(alimentació mixta) i tenint encompte que els canvis d’expressiógènica induïts per una intervenciónutricional no són mai de la mateixamagnitud que una intervenció far-macològica, vàrem poder observarcanvis en l’expressió de gens en elsalimentats amb alguna de les duesnoves fórmules respecte als animalsalimentats amb la fórmula estàn-dard. La figura 2 resumeix els resul-tats obtinguts en aquests experi-ments.

La fórmula nit reprimeix l’ex-pressió de gens relacionats ambl’estrès oxidatiu (Cyt-C oxidasa, Cyt

30 • TECA / 10

El triptòfan és el precursormetabòlic de la melatonina, unahormona reguladora dels cicles

de son i de vigília. Laconcentració de triptòfan en la llet

materna varia de maneracircadiària

TAULA 2. Diferències en la composició de les fórmules de dia i nit

Ingredient Dia Nit

Triptòfan + + + +

α-lactoalbumina + + + +

AGPI-CL / MCT + / – – / +

Adenosina, uridina – + +

Citidina, guanosina, inosina + + _

Vitamines A, C, E i B12 + + +

Hidrats de carboni + + + + +

Capitulo 04 Teca 10 9/2/07 14:53 Página 30

P450) i l’apoptosi (Bcl-2, Bax), gensque habitualment estan associatsamb una alta activitat cel·lular (lafase de son està associada amb unabaixa activitat cel·lular). D’altrabanda, la fórmula nit activa l’ex-pressió del factor de transcripciónuclear NF-KB. Aquest factor detranscripció estimula la produccióde diverses proteïnes que s’han des-crit com a estimuladores del son: lainterleucina-1, el TNF i el NGF [25].

La fórmula dia reprimeix l’ex-pressió dels receptors GABA i el fac-tor de necrosi tumoral (TNF). Elsreceptors GABA estan implicats enel mecanisme d’inducció del son, ide fet són dianes terapèutiques pera fàrmacs inductors del son [26]. Elsdescensos en les concentracions deTNF s’han associat amb la supressióde la son espontània [27].

Els nostres resultats semblenindicar que les composicions espe-cíficament dissenyades de les duesfórmules influeixen sobre l’expres-sió de gens relacionats amb l’esti-mulació o la repressió del son [28].A més, una altra dada important ésque en cap cas es va detectar capvariació en l’expressió gènica delsgens que se sap que poden estarrelacionats amb possibles efectestòxics.

Posteriorment, es va realitzar unassaig clínic per demostrar l’eficàciade les dues fórmules pel que fa aparàmetres clínics de son, i els resul-tats varen ésser molt satisfactoris iconcordaven amb les dades que esvaren obtenir en l’avaluació nutri-genòmica. Els principals resultats de l’assaig clínic estan resumits enla figura 3. Els nens que prenien lacombinació de les dues fórmules dia

i nit dormien més hores, tenien mésminuts d’immobilitat i els costavamenys temps adormir-se que elsnens que prenien la fórmula estàn-dard [29].

4. CONCLUSIONS I REFLEXIONS

Els grans avenços científics en diver-ses àrees del coneixement i mésconcretament en el camp de lesciències «òmiques» permet i per-metrà obtenir una quantitat d’in-formació suficientment acurada perpoder avançar cap al concepte denutrició personalitzada. Òbviament,la transició del concepte actual denutrició fins a arribar al nou con-cepte de nutrició personalitzadaserà un procés gradual. Es passaràd’un criteri de selecció de la dieta onel consumidor la decideix per simateix, depenent del seu estil devida i dels seus propis coneixementspersonals, sense pràcticament captipus de consulta a professionalssanitaris i, per tant, sense cap tipusde recomanació específica sobre laseva nutrició, a una fase on la nutri-ció es començarà a centrar en grupsespecífics de població i on els crite-

ris nutricionals es basaran més enproves clíniques i proves genètiques,on hi haurà un procés de consulta aprofessionals sanitaris i, per tant, hihaurà un procés de recomanaciónutricional específica per a cadagrup i, conseqüentment, apareixe-ran aliments o suplements dietèticsespecífics per a grups poblacionals,fins a arribar a la fase de nutrició per-sonalitzada, que es basarà igualmenten proves clíniques i genètiques quedeterminin de manera molt especí-fica les necessitats nutricionals, aixícom també en l’anàlisi molt especí-fica dels aliments, on la consulta aexperts nutricionals serà un factorfonamental per obtenir recomana-cions específiques i personalitzadesi on hauran de desenvolupar-se ali-ments o suplements que permetinla individualització. La taula 3 resu-meix l’evolució del mercat de l’ali-mentació i les seves característiquesa mesura que els coneixements i elsavenços tecnològics vagin progres-sant.

Tal com hem exposat en apartatsanteriors, és evident que els diferentsnutrients tenen la capacitat demodificar i regular l’expressió gèni-ca i, per tant, de produir efectes

TECA / 10 • 31

Fórmula nit enfront estàndard Fórmula dia enfront estàndard

FIGURA 2. Gens que es reprimeixen o que se sobreexpressen en els animalsalimentats amb la fórmula dia o nit enfront de la fórmula estàndard.

*p < 0,001*p < 0,05

*p < 0,001

Hores de son Temps que tarda a adormir-se Minuts d’immobilitat

Fórmules dia i nitFórmules dia i nitFórmules dia i nit

FIGURA 3. Principals resultats de l’assaig clínic doble cec i aleatoritzat on es compara l’eficàcia de la combinació de lesdues fórmules dia i nit respecte de la fórmula estàndard.

Capitulo 04 Teca 10 9/2/07 14:53 Página 31

macroscòpics finals que podenbeneficiar o perjudicar el nostreestat de salut i/o benestar. A lavegada, cadascun de nosaltres potrespondre d’una manera o una altraa la ingesta de determinats nutrientssegons la dotació genètica indivi-dual. Tenint en compte el nombrede gens, el nombre de nutrients i elnombre de possibles variacionsgenètiques individuals, és obvi quela complexitat de les interaccions ésenorme. És per això que el desenvo-lupament de les anomenades cièn-cies «òmiques» seria del tot impos-

sible sense l’ajut de potents einesbioinformàtiques que permetenprocessar i interpretar l’enormequantitat de dades que generen lestècniques d’alt rendiment associa-des a la genòmica, proteòmica ometabolòmica.

Aquest increment espectacularen la quantitat d’informació dis-ponible, conjuntament amb elsavenços tecnològics, possibilitaranla progressió cap a la nutrició per-sonalitzada (vegeu figura 4).

Podem concloure, per tant, queels coneixements, d’ una banda, de

quina forma i en quina magnitud elsnutrients alteren, modifiquen oregulen l’expressió gènica i, de l’al-tra, de com la dotació genètica indi-vidual afecta la resposta a una deter-minada dieta, són els que permetranavançar cap al concepte de nutriciópersonalitzada.

BIBLIOGRAFIA

[1] «Diet, nutrition and the prevention ofchronic diseases». A: WHO technicalreport series; 916 [en línia]. <www.who.int/nut/documents/trs_916.pdf. >

[2] RIVERO, M.; SANTAMARÍA, A.; RODRÍGUEZ-PALMERO, M. (2005). «La importanciade los ingredientes funcionales en lasleches y cereales infantiles». Nutr.Hosp., vol. 20, p. 135-146.

[3] RIVERO, M.; RODRÍGUEZ-PALMERO, M.(2003). «Ingredientes funcionales enlas leches infantiles: componentes coninfluencia sobre el sistema inmune dellactante». A: MARCOS, A. Actualizaciónen nutrición, inmunidad e infección.Panamericana, p. 67-75.

[4] RIVERO, M. (2005). Alimentación delsiglo XXI: Alimentos funcionales ynutrigenómica. Gispert Edicions.[Discurs d’ingrés com a acadèmiccorresponent de la Reial Acadèmia deFarmàcia de Catalunya]

[5] HASLER, C. M. (1996). «Functionalfoods: the western perspective». Nutr.Rev., vol. 54, p. 6-10.

[6] DIPLOCK, A. T.; AGGET, P. J.; ASWELL, M.;BORNET, F.; FERN, E. B.; ROBERFROID, M.B. (1999). «Scientific Concepts ofFunctional Foods in Europe: Consen-sus Document». Brit. J. Nutr., vol. 81, p. 1-27.

[7] AGGET, P. J.; ANTOINE, J. M.; ASP, N. G.;BELLISTE, F.; CONTOR, L.; CUMMINGS, J.H.; HOWLET, J.; MULLER, D. J.; PERSIN, C.;PIJLS, L. T.; RECHKEMMER, G.; TUIJTELA-ARS, S.; VERGHAGEN, H. (2005). «PASS-CLAIM: Consensus on criteria». Eur.J. Nutr., núm. 44, supl. 1, p. 5-30.

[8] ASHWELL, M. (2002). Concepts of func-tional foods. ILSI Europe ConciseMonograph Series.

[9] GIL, A.; THOMPSON, O. (2005). «Nutri-genómica. Regulación de la expresióngénica mediada por nutrientes». A:GIL, A. [ed.]. Tratado de nutrición.Madrid: Acción Médica.

[10] JUMP, D. B.; CLARKE, S. D. (1999). «Regu-lation of gene expresión by dietaryfat». Annu. Rev. Nutr., vol. 19, p. 63-90.

[11] KAPUT, J.; RODRÍGUEZ, R. L. (2004).«Nutritional genomics: the next fron-

32 • TECA / 10

TAULA 3. Evolució del mercat de l’alimentació: increment de la individualització, de la complexitat i de la base tecnològica

AutoseleccióOrientat a grups

Individualitzatespecífics

Criteris de decisió Criteris de decisió Criteris de decisióEstil de vida Estil de vida Estil de vidaConeixements personals Proves clíniques Proves clíniques

Proves genètiques Proves genètiquesAnàlisi acurada dels aliments

Consulta Consulta ConsultaNo Sí + Sí + + +

Recomanacions Recomanacions RecomanacionsNo Aliments orientats Aliments i suplements

a grups específics individualitzats

Inf

Inf o

ro

r ma

ció

ma

ció

CCo

ne

ixo

ne

ixe

me

ne

me

ntt

CC ièncie

s emer

ièncie

s emergen

gentsts

NN ous cous c anals d

’inf

anals d’in

foror mació

mació

UUsuarsuar is am

b més in

f

is amb m

és inforor m

ació

mació

Nutriciópersonalitzada

Nutrició comunitària

• Bases de dades d’ADN dels nutrients• Epidemiologia molecular• Aliments biotecnològics• Alimentació com a prevenció primària• Complexos aliment-medicament

• Nutrició molecular• Biomarcadors• Instruments d’anàlisis personals• Dietistes per Internet

Alimentsfuncionals

Die

tag

ener

al

• Nutrifarmacologia• Perfil bioanalític• Al·legacions de salut

• Epidemiologia geogràfica• Identificar i documentar

Ahir Avui Demà

FIGURA 4. Evolució de la nutrició a partir dels coneixements adquirits.Adaptat de P. J. Gilles [30].

Capitulo 04 Teca 10 9/2/07 14:53 Página 32

tier in the postgenomic era». Physiol.Genomics, vol. 16, p. 166-177.

[12] WILLIAMS, J. R.; HASSTED, S. J.; WILSON,D. E.; ASH, K. O.; YANOWITZ, F. F. et al.(1986). «Evidence that men with fami-liar hipercolesterolemia can avoidearly coronary death. An analysis of77 gene carriers in four Utah pedi-grees». JAMA, vol. 255, p. 219-224.

[13] GOS, M.; SZPECHT-POTOCKA. (2002).«Genetic basis of neural tube defects.II Genes correlated with folate andmethionine metabolism». J. Appl.Genet., vol. 43, p. 511-524.

[14] WALD, D. S.; LAW, M.; MORRIS, J. K.(2002). «Homocysteine and cardio-vascular disease: evidence on ca-suality from a meta-analysis». BMJ,vol. 325, p. 1202.

[15] KIRKE, P. N.; MILLS, J. L.; MOHILLO, A. M.;BRODY, L. C.; O’LEARY, V. B. et al. (2004).«Impact of the MTHFR C677T poly-morphism on risk of neural tubedefects: case-control study». BMJ, p. 1535-1536.

[16] CAMPOY, C.; DOLZ, V.; MOLLOY, A.; SCOTT,J.; JIMÉNEZ, M.; CAÑO, A.; PARDILLO, S.;RIVERO, M.; DÉCSI, T.; KOLETZKO, B.(2005). «Methylenetetrahydrofolatereductase (MTHFR) 677c—>tpoly-morphism in spanish pregnantwoman and in their offspring».SAJCN, vol. 49, supl. 1, p. 115.

[17] SAMUELSSON, B. (1983). «Leukotriens:mediators of immediate hypersensi-tivity actions and inflammation».Science, vol. 220, p. 568-575.

[18] FUNK, C. D. (2001). «Prostaglandinsand leukotriens: advances in eicosa-noid biology». Science, vol. 294, p.1871-1875.

[19] DRAZEN, J. M.; ISRAEL, E.; O’BYRNE, P. M.(1999). «Treatment of asthma withdrugs modifying the leukotriene path-way». N. Engl. J. Med., vol. 340, p. 197-206.

[20] DE CATERINA, R. et al. (1988). «Leuko-triene B4 production in human athe-rosclerotic plaques». Biomed. Bio-chim. Acta, vol. 47, p. 182-185.

[21] SPANBROEK et al. (2003). «Expandingexpression of the 5-Lipoxigenasepathway within the arterial wallduring human atherogenesis». Proc.Natl. Acad. Sci. USA., vol. 100, p. 1238-1243.

[22] LOTZER, K.; FUNK, C. D.; HABENICHT, A.J. R. (2005). «The 5-lipoxygenase path-way in arterial wall biology and athe-rosclerosis». Biochim. Biophys. Acta,vol. 1736, p. 30-37.

[23] DWYER, J. H.; ALAYEE, H.; DWYER, K. N.; FAN, J.; WU, H.; MAR, R.; LUSIS, A. J. (2004). «Arachinodate 5-Lipoxi-genase promoter genotype, DietaryArachidonic Acid and Atheroscle-rosis». N. Engl. J. Med., vol. 350, p. 29-37.

[24] CUBERO, J.; SÁNCHEZ, J.; VALERO, V.;ESTEBAN, S.; RODRÍGUEZ, A.; BARRIGA, C.(2005). «The circadian rhythm ofaminoacid tryptophan in breastmilk». J. Physiol. Biochem., vol. 61, p. 1.

[25] KUBOTA, T.; KUSHIKATA, T.; FANG, J.; KRUE-GER, J. M. (2000). «Nuclear factor-kap-paB inhibitor peptide inhibits spon-taneous and interleukin-1beta-indu-ced sleep». Am.J.Physiol.Regul. Integr.Comp. Physiol., vol. 48, núm. 2, p. R404-413.

[26] STALEY, K. J.; SOLDO, B. L.; PROCTOR, W.R. (1995). «Ionic mechanisms of neu-ronal excitation by inhibitory GABAreceptors». Science, vol. 269, p. 977-981.

[27] TAKAHASHI, S.; TOOLEY, D. D.; KAPAS, L.;FANG, J.; SEYER, J. M.; KRUEGER, J. M.(1995). «Inhibition of tumor necrosisfactor in the brain suppresses rabbitsleep». Pflugers Arch., vol. 431, p. 155-160.

[28] PUIGJANER, J.; FÁBREGA, J.; DIEGO, I. de;SUBIRADA, F.; DURANY, O.; RIVERO, M.(2005). «Two circadian infant formu-las produce differential cerebellumgen expression in lactating rat neo-nates». A: Proceedings of the 3rd Inter-national Nutrigenomics Conference,p. 89.

[29] RIVERO, M.; BARRIGA, C.; RODRÍGUEZ, A.B.; CUBERO, J.; NARCISO, D.; APARICIO, S.;GARAU, C.; CHIFRÉ, R.; MARTÍN, M.; RIAL,R. V. (2005). «Circadian dissociatedbaby formula consolidates thewake/sleep rhythm in lactating neo-nates». SAJCN, vol. 49, supl. 1, p. 393.

[30] GILLIES, P. J. (2003). «Nutrigenomics:the Rubicon of molecular nutrition».J. Am. Diet Assoc., vol. 103, supl. 2,núm. 12, p. 50-55.

TECA / 10 • 33

Fotografia cedida pel Museu de l’Institut Químic de Sarrià.

Capitulo 04 Teca 10 9/2/07 14:53 Página 33