Kwasy tłuszczowe, zwłaszcza omega-3, są kluczowymi składnikami odżywczymi dla zdrowia. Pełnią szeroką funkcję w organizmie: wpływają na metabolizm, budują błony komórkowe, a przede wszystkim są cenione za działanie przeciwzapalne1. Stanowią niezbędny element naszej diety. Co prawda pewne ilości kwasów omega-3 są syntetyzowane z ich prekursorów, ale wydajność tego procesu jest różna u każdego z nas. Jak dowiedziono, odpowiadają za to nasze geny.
Nasz indywidualny kod genetyczny oraz czynniki środowiskowe sprawiają, że każdy z nas ma inną wydajność metabolizmu. Dotyczy to również zdolności do syntezy niezbędnych kwasów tłuszczowych omega-3 i omega-6. Okazuje się, że specyficzne mutacje mogą zadecydować o tym, że niektórzy z nas potrzebują spożywać większe ilości „omeg”. Naukowcy odkryli, że odpowiadają za to mutacje w genach FADS. Geny te decydują o aktywności enzymów odpowiedzialnych za przemiany długołańcuchowych kwasów tłuszczowych. Różne warianty w obrębie tych genów determinują następnie stężenie, jakie osiągnął wielonienasycone kwasy tłuszczowe (w tym omega-3) w naszych komórkach i tkankach.
Geny FADS
Niedobór lub nieodpowiednia proporcja wielonienasyconych kwasów tłuszczowych w organizmie związana jest z wieloma chorobami, takimi jak choroba sercowo-naczyniowa i zespół metaboliczny. Ich poziom i skład zależy głównie od ich spożycia lub od spożycia ich prekursorów, które są następnie przekształcane do fizjologicznie aktywnych form. Za proces ten odpowiadają enzymy delta-5-desaturaza i delta-6-desaturaza. W ciągu ostatnich kilku lat stwierdzono związek między mutacjami w genach kodujących te enzymy a stężeniem kwasów tłuszczowych omega-3 i omega-6 w organizmie2,3. Odkrycia te dowodzą, że oprócz żywienia, także czynniki genetyczne odgrywają ważną rolę w regulacji naszego zapotrzebowania na kwasy tłuszczowe.
Warianty genów FADS
Wśród kalstra genów FADS (fatty acid desaturase) wyróżniamy trzy: FADS1 FADS2 i FADS3. Kodują one enzymy – desaturazy odpowiedzialne za przekształcanie długołańcuchowych kwasów tłuszczowych do krótkołańcuchowych takich jak omega-3 i omega-6. W przypadku mutacji tych genów enzymy mogą mieć zmniejszoną aktywność.
Kluczową rolę w procesie przemiany wielonienasyconych kwasów tłuszczowych odgrywają zwłaszcza geny FADS1 i FADS2. Pierwszy z nich koduje białko enzymatyczne – delta-5-desaturazę kwasów tłuszczowych. Z kolei gen FADS2 koduje białko odpowiadające za aktywność enzymu delta-6 desaturazy4, która pomaga w konwersji kwasów tłuszczowych do DHA i DPA. W ich obrębie może dochodzić do specyficznych mutacji.
Mutacje w FADS
W ciągu pokoleń i zmian w sposobie odżywiania zwiększyła się częstotliwość występowania mutacji w genie FADS, która zmieniła ekspresję FADS1 i FADS2 oraz aktywność kodowanych przez nie enzymów. Co więcej, częstość występowania tych mutacji różni się w zależności od populacji i stosowanej diety. Przykładowo mutacja polegająca na insercji (wstawieniu dodatkowej sekwencji) jest częstsza w populacjach, których dieta jest uboga w wielonienasycone kwasy tłuszczowe pochodzące z produktów zwierzęcych, zwłaszcza ryb. Natomiast delecja – czyli usunięcie tej samej sekwencji DNA – może być przystosowaniem w przypadku populacji żywiących się głównie rybami np. u Inuitów.
Dalsze badania wykazały, że różnice w obrębie genu FADS1 (jego różne allele) wpływają również na poziom cholesterolu LDL i HDL i ryzyko wystąpienia zespołu metabolicznego. Z kolei brak tego allelu, powoduje zmniejszoną aktywność enzymów uczestniczących w wytwarzaniu kwasów omega-3. Dlatego w przypadku osób z mutacją pomimo tego samego spożycia kwasów omega-3 w diecie, co u osób bez mutacji, ich działanie prozdrowotne może być słabsze5.
W obrębie genu mogą występować różne warianty (allele). W przypadku genu FADS zmiana pojedynczego nukleotydu ma znaczący związek z metabolizmem kwasów tłuszczowych. U naszych przodków prowadzących łowiecko-zbieraczy tryb życia dominował allel C, powiązany z niższą aktywnością enzymów desaturaz. Wraz z rozpoczęciem hodowli wykształcił się allel T o prawdopodobnie zwiększonej aktywności tych enzymów.
W badaniu przeprowadzonym na 3521 chińskich uczestnikach i 8962 uczestnikach europejskiego pochodzenia stwierdzono, że osoby z wariantem genu C mają niższe poziomy długołańcuchowych nienasyconych form kwasów tłuszczowych, takich jak EPA i DHA. Takie osoby mogą mieć zmniejszoną aktywności enzymu desaturazy kwasów tłuszczowych i będą potrzebowały dostarczać ich więcej w diecie6. Z kolei osoby z wariantem genu T, mają prawdopodobnie zwiększoną aktywność enzymu desaturazy kwasów tłuszczowych i większą zdolność do uzyskiwania długołańcuchowych kwasów tłuszczowych z diety wegetariańskiej.
Podsumowując, powyższe dowody wskazują, że za osiągnięcie korzyści zdrowotnych kwasów omega-3 odpowiadają sprawnie działające enzymy desaturazy regulowane przez geny FADS7. Dlatego mutacje w tych genach, które upośledzają działanie enzymów, będą ograniczały także przeciwzapalne właściwości kwasów tłuszczowych. Wynika z tego, że osoby z mutacjami tego genu potrzebują większej ilości kwasów omega 3, aby uzyskać korzyści z ich stosowania.
Znając ewentualne mutacje w naszym kodzie genetycznym, możemy odpowiednio modyfikować terapię oraz dobierać indywidualnie sposób odżywiania.
Autor: Paulina Żurek
Bibliografia:
- https://ncez.pl/upload/normy-net-1.pdf
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20045144
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19776639
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0888754300961962?via%3Dihub
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20558833
- https://www.longdom.org/open-access/nutrigenetics-of-japanese-vegetarians-with-polymorphism-in-the-fatty-acid-desaturase-2155-9600-1000498.pdf
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27960561