Nutrigenetik

Gegenstand und Grundlage

Nutrigenetik ist ein Bereich der Ernährungsforschung neben der Nutrigenomik. Sie untersucht die Beziehung zwischen Ernährung und Genetik. Im Mittelpunkt steht die Frage, wie genetische Unterschiede beeinflussen, ob ernährungsbedingte Krankheiten und andere Vorgänge im Organismus auftreten.

Menschen sind in etwa 99,9 % ihrer DNA identisch. Dennoch gibt es rund 10 Millionen genetische Varianten. Diese entstehen unter anderem durch SNPs (Einzelnukleotid-Polymorphismen), also Unterschiede an einzelnen Bausteinen der DNA. Die genetische Vielfalt wird mit der Evolution erklärt: Die Aufnahme und Speicherung von Nahrungsbestandteilen durch Vorfahren war ein wichtiges Selektionskriterium.

Die Wirkung von Nahrungsbestandteilen hängt unter anderem vom Verbrauch und Transport von Nährstoffen ab. Daran sind viele Gene beteiligt, die jeweils bestimmte Polymorphismen, also Varianten, besitzen können. SNPs und daraus entstehende Anpassungsmechanismen werden vererbt. Als Beispiel nennt der Artikel die Fähigkeit, Laktose aus Kuhmilch zu verwerten, die Menschen im Lauf der Zeit entwickeln konnten.

Untersuchung genetischer Einflüsse

Für die Genotypbestimmung, also die Bestimmung der individuellen genetischen Varianten, werden meist Blut- oder Mundschleimhautzellen untersucht. Dafür kommen verschiedene Methoden und Sequenzierungstechniken zum Einsatz.

Ein Ansatz ist der „Candidate Gene Approach“. Auf Grundlage biochemischer oder physiologischer Hypothesen wird zunächst ein mögliches Risikogen ausgewählt. Seine Bedeutung wird in Laborversuchen mit Tieren oder Zellkulturen geprüft. Zeigt sich ein positiver Zusammenhang zwischen Ernährung und dem Kandidat-Gen, können die Ergebnisse anschließend in Humanstudien bestätigt werden.

Außerdem können genomweite Assoziationsstudien (GWAS) eingesetzt werden. Sie sollen Genvarianten finden, die zusammen mit der Ernährungsweise das Risiko für Adipositas, Zuckerkrankheit oder Hypertonie erhöhen. Untersucht wird dabei die Wirkung von Nahrungsbestandteilen auf Genom, Proteom, Metabolom und Transkriptom.

Ziele und mögliche Anwendung

Langfristiges Ziel der Nutrigenetik sind individuelle Ernährungsempfehlungen auf Grundlage genetischer Informationen. Damit sollen Präventivmedizin und die Therapie bestimmter Krankheiten verbessert werden. Erkenntnisse können außerdem für nachhaltiges und gesundes Abnehmen genutzt werden.

Genetische Stoffwechselanalysen, die vor allem der Gewichtsreduktion dienen und nicht der Prävention oder Therapie bestimmter Krankheiten, werden in der Regel als Gen-Diäten bezeichnet.

Grenzen und Herausforderungen

Für nutrigenetische Empfehlungen müssen valide wissenschaftliche Studien einen eindeutigen und zweifelsfreien Zusammenhang zwischen bestimmten Genen und aufgenommenen Nährstoffen nachweisen. Eine Schwierigkeit besteht darin, dass Ergebnisse leicht überbewertet werden können. Eine relative Risikosteigerung von 100 % kann beispielsweise nur eine absolute Erhöhung von 0,01 auf 0,02 Risikopunkte bedeuten.

Auch die Umsetzung individueller Diäten ist schwierig. Nutrigenetische Analysen verursachen Kosten, und viele Menschen sind nicht bereit, vorgegebene Ernährungsempfehlungen dauerhaft einzuhalten.