Toleranta la carbohidrati

Te duci la cina impreuna cu un prieten. Prietenul tau comanda un sandwich din orez si cartofi, cu garnitura de spaghete. "Tolerez bine carbohidratii" explica el, luand o gura de bere si aruncand o privire pofticioasa la bufetul cu deserturi. 

Tu, pe de alta parte, comanzi salata verde cu somon! Nu esti tolerant la carbohidrati. Dar prietenul tau te cam enerveaza. Toleranta sa la carbohidrati te face sa vrei sa il injunghii cu o furculita. 

Ce este toleranta la carbohidrati?

Exista asa ceva? Toleranta la carbohidrati? Poate suna ca ceva real, dar stie cineva ce inseamna cu adevarat? 

Poate ca cei "intoleranti" la carbohidrati pur si simplu mananca prea multi carbohidrati, sau tipul gresit de carbohidrati - precum prajituri, fursecuri, gogosi, etc. 

Sau poate problema nu sunt carbohidratii. Poate cartofii lor copti au prea multa smantana si unt. Dar, poate ca unii din acestia pur si simplu nu pot procesa cum trebuie carbohidratii. Poate ca de vina le sunt genele. 

Polimorfismul genetic si toleranta la carbohidrati

Explicatia gentica este valida! Recent, cercetatorii au gasit o legatura intre obezitate si abilitatea unei persoane de a produce amilaza,o enzima care ajuta la descompunerea amidonului din gura. Dar de ce difera de la persoana la persoana cantitatile de amilaza?

Pana la urma, oamenii au evoluat la fel, sa manance o dieta variata care include o gama larga de macro si micro nutrienti. Te-ai gandi ca am fi toti la fel in ceea ce priveste abilitatile de digerare. Si totusi nu suntem. Exista si un termen pentru asta: polimorfism genetic. 

Polimorfismul este o variatie a unei gene, secvente de ADN sau cromozom, care apare in comportamentul sau fiziologia unei persoane (fenotip). Asta te face diferit fata de persoana de langa tine. Poti spune ca este ceea ce te face sa fii tu. 

Majoritatea polimorfismelor sunt mici, implicand o singura pereche de baza. Ca sa iti imaginezi cum are loc procesul in corp, compara asta cu a schimba o singura litera dintr-o carte. Rezulta o diferenta atat de mica incat multi nici nu ar observa-o. 

Dar uneori diferentele sunt mult mai mari - implicand un cromozom intreg. Este ca si cum ai pierde sau castiga un capitol intreg dintr-o carte! Astfel de diferenta duc la variatii evidente intre indivizi. 
Si polimorfimsul genetic se poate incarda oriunde intre aceste doua extreme. 

Polimorfisme cu un singur nucleotid

Modificarile intr-un singur punct se numesc polimorfisme cu un singur nucleotid (PSN).

Un PSN bine cunoscut este o variatie a genei CYP1A2. In functie de ce varianta de CYP1A2 ai, vei metaboliza cafeina mai rapid sau mai lent. Daca ai varianta rapida esti tolerant la cafeina, din moment ce o elimini mai rapid din corp. 

PSN naste un polimorfism minor.

Variatia numarului de copii

Dar polimorfismul poate fi generat si de schimbari in numarul de gene, ceea ce poate crea diferente mari intre oameni. 

Mult timp s-a crezut ca intotdeauna este vorba de doua copii ale unei gene si diferentele dintre doi membrii ale aceleiasi specii tine de diferentele subtile dintre aceste gene. 

Poti avea mai multe versiuni ale aceleiasi gene care declanseaza multe potentiale diferente. Sau poti avea o mutatie cu un singur nucleotid, ceea ce creeaza posibilitati nelimitate. Dar oricum ar fi, ai doar doua copii. 

Se pare ca nu este chiar asa. Poti avea mai mult de doua copii ale unei gene. Sau poti avea mai putin de doua. Se numeste variatia numarului de copii (VNC).

Si principalele forme de VNC sunt duplicarea (adaugarea de gene) si stergerea (indepartarea de gene). In loc de doua copii ale unei gene poti avea zero copii. Sau 3. Sau chiar 30! 

Cercetatorii estimeaza ca pana la 12% din ADN are VNC. Fiecare din noi suntem diferiti genetic cu cel putin 1% - in mare parte ca rezultat al VNC. Si gemenii identici pot avea VNC diferit. 

VNC a fost asociat cu multe boli complexe, de la Lupus la boala Crohn. VNC a fost legat si de rezistenta la infectiile cu HIV. 

VNC poate oferi unele indicii in privinta tolerantei la carbohidrati. 

Amilaza

Amilaza salivara (alfa-amilaza) este o enzima din saliva care incepe digestia amidonului. 

Stim totul despre amilaza de mult timp  - prima lucrare stiintifica despre ea a fost publicata acum 100 de ani. Gena care face amilaza, AMY1, variaza ca numar de copii de la persoana la persoana. Iar umarul de copii ale genei AMY1 poate varia enorm, de la doua la 60! 

Mai multe gene AMY1 inseamna mai multa amilaza salivara. Mai multa amilaza salivara inseamna o descompunere a carbohidratilor mai eficienta si mai rapida. Imediat ce musti dintr-un cartof, AMY1 trecde la treaba. 

Mai multe copii de AMY1 inseamna ca digestia carbohidratilor este mai rapida si mai eficienta. 

Amilaza si evolutia

In 2007, cercetatorii au aflat ca oamenii care traiesc in culturi care in mod traditional mananca o dieta bogata in amidon, au mai multe copii de AMY1 si mai multa amilaza salivara. 

Cei care traiesc in societati traditional agrare, precum Japonia, au, in medie,7 copii de AMY1, pe cand cei care traiesc mai aproape de cercul arctic, precum Yakut, Rusia, au, in medie, 4 copii de AMY1. 

Ca fapt divers, cimpanezii au doua copii de AMY1. 

Are multa logica, daca te gandesti! Daca mananci mai mult amidon, ai nevoie de mai multe enzime pentru a il descompune. 

Dar ce se intampla cu cei care au mai putine copii de AMY1, intr-un mediu in care toata lumea are acces la o dieta bogata in amidon? 

Un studiu din Suedia a descoperit ca diferentele de masa corporala dintre persoane care provin din  aceeasi familie au legatura cu numarul de copii de AMY1. Alte studii din U.K., Franta si Singapore au confirmat aceste descoperiri. 

Oamenii care au mai multe copii de AMY1 au implicit mai multa amilaza salivara si un indice de masa corporala mai mic. Daca ai mai mult de 9 copii de AMY1 esti de 8 ori mai putin predispus la a fi obez, comparartiv cu cineva care are mai putin de 4 copii. 

Pe scurt, mai multa amilaza inseamna mai putina masa coporala. Si viceversa. 

Dar inainte sa te apuci sa iti blestemi genele, tine cont ca tendinta de ingrasare din cauza amilazei a fost de 2 kg/m patrat din totalul masei corporale, de la 25 la 27. 

Intoleranta la carbohidrati poate influenta tendinta de ingrasare, dar nu este singurul factor implicat.

Concluzia

Studiile arata ca exista toleranta si intoleranta la carbohidrati. Cei cu mai multe gene AMY1 sunt mai norocosi. 

Iata de ce:

• Mananca in mod natural mai putin. Mai multa amilaza inseamna o digestie mai buna a carbohidratilor in gura; o digestie mai buna in gura inseamna ca alimentele par mai dulci si mai bogate in gust. Ca rezultat, cei cu mai multa amilaza pot simti satietate mai rapid. Poate fi si o explicatie pentru care mestecatul mai lent sustine slabirea. Cu cat mesteci mai lent cu atat alimentele se digera mai bine in gura. 
• Tolereaza mai bine glucoza. Nivelel mari de amilaza salivara sunt corelate cu un raspuns inslunic pre-absortie mai mare , o componenta cheia a tolerantei la glucoza. 
• Toate alimentele au un indice glicemic mai mic pentru ei. Concentratii diferite de amilaza rezulta in rate diferite de absortie ale aceluiasi aliment, sau un indice glicemic diferit. 

Ce poti face?

Chiar daca suna complicat, exista cateva solutii simple. 

Daca, din cauza bagajului genetic, banuiesti ca ai mai putine copii de AMY1, si ca urmare o toleranta mai proasta la carbohidrati, poti face cateva lucruri  ca sa ramai sanatos si fara procente mari de grasime.

1. Mananca incet si mesteca bine. Poate suna simplu (si este o strategie des trecuta cu vederea). Dar mestecand mai lent, dai timp amilazelor sa deascompuna carbohidratii. Te pune in aceeasi situatie cu cineva care are mai multe copii de amilaza dar mananca mai repede. 
2. Foloseste probiotice. Studiile pe soareci sugereaza ca nivelele mici de amilaza (si obezitatea asociata) pot fi corelate cu schimbari negative ale microflorei intestinale. Probioticele nu pot face rau, dar pot ajuta, asa ca merita incercate. 
3. Mananca carbohidrati sanatosi. Asta inseamna alimente cu multe fibre, dense nutritional, precum leguminoase, fructe colorate si legume. Cei cu nivele mici de amilaza sunt mai avantajati daca mananca ceva mai putini carbohidrati fata de cei cu nivele mai mari de amilaza, dar sa reduci de tot carbohidratii pe termen nedefinit, nu este o solutie. 

Pana la urma, si oamenii aflati la extrema saraca a amilazelor produc cantitati mai mari decat cimpanzeii si alte mamifere. Cimpanzeii nu pot manca paine, dar mananca fructe bogate in carbohidrati - bananele fiind cele mai evidente. Si nu vezi prea des un cimpanzeu obez. 

Referinte

1. Almal SH, Padh H. Implications of gene copy-number variation in health and diseases. J Hum Genet. 2012 Jan;57(1):6-13.
2. Falchi M, El-Sayed Moustafa JS, Takousis P, Pesce F, Bonnefond A, Andersson-Assarsson JC, Sudmant PH, Dorajoo R, Al-Shafai MN, Bottolo L, Ozdemir E, So HC, Davies RW, Patrice A, Dent R, Mangino M, Hysi PG, Dechaume A, Huyvaert  M, Skinner J, Pigeyre M, Caiazzo R, Raverdy V, Vaillant E, Field S, Balkau B,
3. Marre M, Visvikis-Siest S, Weill J, Poulain-Godefroy O, Jacobson P, Sjostrom L, Hammond CJ, Deloukas P, Sham PC, McPherson R, Lee J, Tai ES, Sladek R, Carlsson LM, Walley A, Eichler EE, Pattou F, Spector TD, Froguel P. Low copy number of the salivary amylase gene predisposes to obesity. Nat Genet. 2014 May;46(5):492-7.
4. Girirajan S, Campbell CD, Eichler EE. Human copy number variation and complex genetic disease. Annu Rev Genet. 2011;45:203-26.
5. Mandel AL, Breslin PA. High endogenous salivary amylase activity is associated with improved glycemic homeostasis following starch ingestion in adults. J Nutr.  2012 May;142(5):853-8
6. Mandel AL, Peyrot des Gachons C, Plank KL, Alarcon S, Breslin PA. Individual differences in AMY1 gene copy number, salivary ?-amylase levels, and the perception of oral starch. PLoS One. 2010 Oct 13;5(10):e13352
7. Novembre J, Pritchard JK, Coop G. Adaptive drool in the gene pool. Nat Genet. 2007 Oct;39(10):1188-90
8. Parks BW, Nam E, Org E, Kostem E, Norheim F, Hui ST, Pan C, Civelek M, Rau CD, Bennett BJ, Mehrabian M, Ursell LK, He A, Castellani LW, Zinker B, Kirby M, Drake TA, Drevon CA, Knight R, Gargalovic P, Kirchgessner T, Eskin E, Lusis AJ. Genetic control of obesity and gut microbiota composition in response to high-fat, high-sucrose diet in mice. Cell Metab. 2013 Jan 8;17(1):141-52.
9. Perry GH, Dominy NJ, Claw KG, Lee AS, Fiegler H, Redon R, Werner J, Villanea FA, Mountain JL, Misra R, Carter NP, Lee C, Stone AC. Diet and the evolution of human amylase gene copy number variation. Nat Genet. 2007 Oct;39(10):1256-60.
10. Santos JL, Saus E, Smalley SV, Cataldo LR, Alberti G, Parada J, Gratacos M, Estivill X. Copy number polymorphism of the salivary amylase gene: implications in human nutrition research. J Nutrigenet Nutrigenomics. 2012;5(3):117-31.
11. Sudmant PH, Kitzman JO, Antonacci F, Alkan C, Malig M, Tsalenko A, Sampas N,Bruhn L, Shendure J; 1000 Genomes Project, Eichler EE. Diversity of human copynumber variation and multicopy genes. Science. 2010 Oct 29;330(6004):641-6.