صفحه 1:
صفحه 2:
برهم کنش مواد مغذی و ژن
در دفاع سلولی بدن
دکتر سلطانعلی محبوب
استاد دانشگاه علوم پزشکی تبریز
و قائم مقام موسسه آموزش عالی ربع رشیدی
ازدهمین کنگره سراسرى تغذيه ايران
دانشكاه علوم يزشكى شيراز
أبان ماه 4۵6
صفحه 3:
INTRODUCTION
eT he ۳
صفحه 4:
علل تغییر در اهداف تحقیقات تغذیه ای
:عامل اول
اجرای تحقیقات بر روی ژن ها منجر به
کسب اطلاعات ژنتیکی جدید گردیده و توجه
محققین را به اهمیت ژن ها در تغذیه انسانی
Gila کرده است و در واقع برنامه های
,تحقیقاتی را به شدت تغییر داده است
صفحه 5:
عامل دوم:
اعتقاد هر جه بيشتر به اين واقعيت بيدا شده که
درشت مغذى ها و زير مغذى ها سيكنال هاى
قوى تغذيه اى هستند که برنامه ریزی متابولیک
سلول را تحت تاثیر قرار داده و نقش عمده ای
را در کنترول همو استازی ها بعهده دارند.
صفحه 6:
عامل سوم :
محفقین حوزه علوم تغذیه بطور روز افزونی به
اين باور رسيده اند که ژنتیک شریک مهمی در
بروز و ایتولوژی مرگ و مير بیماری های
مرتبط با مواد مغذی از جمله بیماری های قلب
و عروق » دیابت نوع دو و سرطان ها به شمار
می رود.
صفحه 7:
عامل چهارم:
بکارگیری وسایل و ابزار جدید » انجام
مطالعات دقیق تر تغذیه ای درسطح
ملکولی را امکان پذیر ساخته و به تغییر
اهداف " قیقات تغذیه ای SS نموده است .
صفحه 8:
برهم كنش مواد مغذی و ژنوم
مواد مغذیبیانژنرا میتسولند الفاء کردم و از لین1
طريقفنوتييفردورا تغيير دهد
©- در مقابل يلى مورفيسم تك نو كلئو تيدى كه در
التهاب » متابوليسم ليييد ها اهميت دارد مى تواند بيو
اكتيويتى مسير هاى مهم متابوليكى و مدياتور هارا
تغيير داده و استعداد مواد مغذى براى برهم كنش دادن با
آنها را تحت تاثيرقرار دهد
صفحه 9:
Assumptions
* Common dietary compounds act on the
human genome, directly or indirectly, to
alter gene expression or structure
* Some individuals, under some
circumstances, can have diet become a
serious risk factor;
* Some diet-regulated genes and their normal
common variants help shape processes like
و to disease/injury/extreme
environments and progression, recovery
from, and severity of breakdown
3 Kaput and Rodriguez, 2004 “Nutritional Genomics”,
Physiol Genomics 16(2):166-167
صفحه 10:
Assumptions (cont...)
* The degree to which diet
influences these processes
depends in part on an
individual’s genetic makeup
* Dietary interventions based on
the “nutriome” can be used to
prevent, mitigate, or cure
disease/injury
صفحه 11:
*Ohv do cutiivists eed tv study
Wow oot wolerdar upprouckes be used
صفحه 12:
Qevessiy Por wolecur upprowhes
Qode oP cuttedt your erases
Tools vad Tevbotques ولموطان()
Wot topic to اوه لاش
صفحه 13:
Nutritional Genomics
¢ Correlations between...
— Diet
— Disease
— Gene variants
* Basic idea behind nutritional genomics
— Genotype individuals
— Identify gene variants
— Suggest appropriate changes in diet.
صفحه 14:
addresses the
role of diet in
gene
expression
صفحه 15:
Nutrigenetics
The study of individual
differences at genetic level
(SNPs) influencing response
to diet.
صفحه 16:
Example for applied genomics:
Nutrigenomics and nutrigenetics:
two sides of a coin
+ For personalized
nutrition:
= effects of diet on
body-metabolism
= اس — influence of
1 genotype on
nutritionally related
diseases
* must be
considered
Mutch, FASEB
2005
صفحه 17:
0د شح ايديا
Pa
as
See
Dad
With the kind permission of Dr Ruan Elliott
صفحه 18:
The “Omics” of
Nubfition
Nutrigenetic
5
Nutritional
Eplgeneticg.
Nutritional
Transcriptomi
cs
Bioactive
Food
Compone
sy proteomicf
Metabolomic——_> (FY 75]
5 :
لت
صفحه 19:
Must Focus on Processes Which Are Modified by
Single or Multiple Foods/Components
Es © digestion Cellular
Compound Cay
tasis
Activatior \ Homeos
( tmfammation
«Apoptosis vere: 42
صفحه 20:
Gene-Nutrient
Imbalance
Energy
expenditure
/ /
/
Xs
jo mm
(Phytochemicals)
۸
Vegetables
Soy protein
(Carcinogen)
High fat/calories
High n-6 fats
Growth factors
Genetic Susceptibility
(Polymorphisms )
صفحه 21:
سیستم دفاعی بدن
سیستم دفاعی بدن ما را از ابتلا به عفونت توسط عوامل
بیماریزا مانند ویروسها » باکتریها و قارچها محافظت می کند
و دو نوع دفاع انجام می دهد:
54 دفاع غير اختصاصی:
كه مابين عوامل خارجى » ميكروبى و غير ميكروبى تفاوت
قائل نمى شود.
2 دفاع اختصاصى:
که با تولید آنتی بادی ها مابین مواد خارجی و سلولهای
مختلف ایمنی فرق می گذارد.
صفحه 22:
The Immune System is
the Third Line of
Defense Against
First line of defense ‘Second line of defense Third line of defense
+ Skin * Phagocytic white «Lymphocytes
+ Mucous membranes blood cells + Antibodies
+ Secrétions of skin and + Antimicrobial proteins
mucous membranes * The inflammatory
response
(61898 Also sey Longa, he
صفحه 23:
اجزا تشکیل دهنده دستگاه ایمنی بدن
)-گلبول های سفید + ماکروفاژ ها
مولکول های پروتئینی
پوست-۳
لندلم هاولنفی-۴
صفحه 24:
اندام های لنفی
- تیموس(محل بلوغ لنفوسیت های ۲ )
مغز لستخولن( محتولید سلولیخوني) -2
لوزم ظ -3
گره های لنفاوی (محل بلوغ و استقرار گلبو ل های سفید)-4
صفحه 25:
وظایف دستگاه ایمنی بدن
)-جلو گیری از ورود میکروب ها به بدن
به دلم لندلختنو خروج مواد خارجیاز بدن2
لیجاد محیط نا مساعد برلیزندگیمیکروبه در سطح-3
بدن
تشخیصو از بینبردن یا بیخطر ساختزميكروبها- 4
تشخیصو بیخطر ساختنمواد بیگانه وارد شدم به-5
بدن
تشخیصو از بینبردنسلولهایخودیسرطانزا شدم-6
صفحه 26:
Early life events Nutrient status (diet)
? Obesity
Genetics
Alcohol
سر 0
تا سس
Age
-Acute
-Chronic
Hormonal 2
ress
seus 2 یی Vaccination -Environmental
(infections) history Physiological
-Presence -Psychological
-History
Fig. 2. Sources of variation in immune function.
صفحه 27:
© Natural Disaster
'® Socioeconomic
© Nutstional insult
¢ Environmental insult
‘Viruses:
seria {Loli
مر Parasites ١
4 q
Vv )
Suboptimal Host Nutrition
© Stress
Adaptation
Immune defense : مود 3
يب سي سس “Sf
compromised por
Cancer Autoimmune Disease
Genetios
Infection
Figure 1 Nutrition, stress, immune defense, and susceptibility to diseases.
صفحه 28:
Inflammatory trigger
(viruses, bacteria, injury)
0 nt and + +
antioxidant وق +— Cytokine genotype
status |
— ال للدم - | Influence of
Pro- and anti-inflammatory | 4 | lipid intake
cytokine production +/-
— +
Clinical outcome _ |
Fig. 10. Summary of nutritional and genetic influences on cytokine
production and clinical outcome. +, A stimulatory effect; -, an inhibi-
tory influence.
صفحه 29:
Inflammatory stimuli
pathogens. envronmental
factors, damaged tissue Diabetes mellitus
1
Insulin insensitivity
Pathogens killing
Atherosclerosis
a,
Mortality, morbidity, Stroke| | Myocardial infarction
aging
Fig. 4 Overview of the interrelationships between inflammation,
dseases with a covert inflammatory basis and metabolic disturbances.
صفحه 30:
Protein and emino
acid deficiency
Influence on
acute-phase
proteins and
endogenous
antioxidants
۱
Altered cytokine
production?
۱
Suppression of
oxidant effects,
NFKB effects
۱
Altered
oytokine
production
Lipids
“lt
+h
۱
Changes in
membrane
Phospholipids
۱
Changes in
cytokine and
lipid-derived
mediator
production
Influence on
inflammation
Possible
mechanism(s}
Effects
Fig. 1. Overview of the modulatory effects of nutrients on the response of animal models to inflammatory stimuli
inhibitory; NFxB, nuclear factor xB.
and the mechanisms underlying modulatory effects. +, Stimulatory: -,
صفحه 31:
Evidence-based nutrition
Glutamine 4 > Arginine
Nucleotides
Samincacids || gsy ip rs
یه |p] “Smanty! | <——— | ۳۳۵۵ |
+ t # اب سا
GSH
- ۱
Be Glutamine
a]
Fig.5. Overview of the points at which immunonutrients counteract the deleterious influence of oxidant stress on cel
meciated immunity and enhance T lymphocyte activity. +, Stimulatory or supportive effect: - an inhibtory influence; GSH,
alutathione: 9-3 PUFA. n-3 polyunsaturated fatty acids
Inflammatory
response
صفحه 32:
Adipose tissue
TOE
[_Lipid metabolism | ism
Appetite Immune
system
Fig. 2 Interaction between leptin and tumour necrosis factor (TNF),
with adipose tissue mass, lipid metabolism and inflammation. TNF
and Leptin stimulate the immune system and adipose tissue,
respectively. Both also act on lipid metabolism and plasma concentra-
tions of each other.
صفحه 33:
هیر
CELL FUNCTION امعان شيع جمس
Fig. 4. Mechanisms by which n-3 polyunsaturated fatty
acid (PUFA) could exert imniunomodulatory actions.
صفحه 34:
نکاتی در مورد اسیدهای چرب امگا 3 و امگا 6
» افزایش دریافت غذایی اسید آراشیدونیک اثرات آنروژنیک
ژنوتیپ را سرعت می بخشد در حالی که افزایش اسیدهای
چرب امگا 9 از جمله EPA 5 0۳۷۸ آن را کند می کند.
* مکمل یاری با اسیدهای چرب امگا 2 التهاب ناشی از
لکوترین را تحریک می کند ۰ در حالیکه اسیدهای چرب
امگا 2 آن را مهار می کند.
صفحه 35:
نکاتی در مورد اسیدهای چرب امگا 3 و امگا 6
* هم اسیدهای چرب امگا 0 و هم امگا در بیان ژن
شرکت دارند.امگا 0 اثر مهم ضد التهابی داشته و ۱۱-16
را , و ۲۱۳-۵ را سد می کند » در حالی که امگا 9
اثر پیش التهابی دارد.
۰ از دیدگاه ژنتیک» امروزه بشر در محیطی زندگی می کند
كه نوع تغذیه اش با ساختار ژنتیکی تثبیت شده متفاوت
است.نسبت بالای اسیدهای چرب امگا 0 به امگا 9 که در
غذای غربی ها مشاهده می شود پاتوژنز بسیاری از
بیماریهای مزمن را تشدید می کند.
صفحه 36:
هو و من رو( مش Cxuavples oP koows
Effect
A Transcription
y Transcription Purine and
Pyrimidine Synthesis
A Transcription
A Translation
A Transcription
Allows binding of zinc
containing proteins to
specific DNA sequences
Transcription
A Transcription
Protects against free radical
damage to DNA
A Transcription
Purine and pyrimidine synthesis
Purine and pyrimidine synthesis
Retinoic acid receptor
Steroid hormone receptor
All genes
Procollagen
lysyloxidase
Aldosterone Synthetase
Zinc fingers
Metallothionein
Calcium binding proteins
All genes
c-fos, c-jun, c-myc
DNA, RNA
All genes
Nutrient
Retinoic acid
Vitamin ]86[
Ascorbic acid
Potassium
Zinc
Vitamin D
Vitamin E
Calcium
[B12]
[B6]
صفحه 37:
CONCLU
صفحه 38:
حوزه نوتری ژنومیکس این تصور عمومی
در دیدگاه بهداشتی را که معتقد است
ONE SIZE FITS ALL
تغییر داده است
صفحه 39:
حوزه نوتری ژنومیکس این دیدگاه فارماکوژنومیکس
یعنی: 01۷۱65/درمان/دارو /بیمار را با دیدگاه :
065 پیشگیری/ غذا/فرد سالم
جایگزین کرده است.
صفحه 40:
Let food be your
medicine
and medicine be your
food.
- Hippocrates, 400
BCE
صفحه 41:
aK
Food
Development
“raditional Food
€3-Modified Food
Future
Food
صفحه 42:
Traditional Food
* Natural Food, Organic Food
* Fermented Food
صفحه 43:
Modified Food
* Genetic modified organism
(GMn\
inserting the gene for yellow skin colour, from capsicum).
bacteria transfers new
gene into host plant
Plants with new
by characteristics are
different organisms generated
صفحه 44:
Modified Food
* Functional Food
صفحه 45:
Future Food
* Nutrigenomics
the study of molecular relationships
between nutrition and the response of gnc
, with the aim of extrapolating how such
subtle changes can affect human health
1
Personal Nutrition
صفحه 46:
HUMAN GENOME PROJECT
NUTRIGENETICS
- candidate gene approach
- whole genome scans
- QTL-mapping
- biostatistics
NUTRITIONAL SCIENCE
NUTRIGENOMICS
- transcriptomics
- proteomics
- metabolomics
- bioinformatics
PERSONALISED DIET
- prevention of disease
صفحه 47:
Benefits of nutrition
science from
nutrigenomics
1- delivering biomarkers from health
2- delivering early biomarkers for nutrition-
related disease disposition
3- identifying genes and molecular pathways
as targets for prevention
4- differentiating dietary responders from no
responders
5- discovering bioactive food
components(functional foods)
صفحه 48:
SAME SPECIES...VERY DIFFERENT
CREATURES