THE ROLE OF GENETIC MARKERS AND NUTRIENTS IN THE DEVELOPMENT OF COMMON DISEASES
https://doi.org/10.1234/XXXX-XXXX-2015-5-8-17
Abstract
The review discusses the relationship of genetic markers and nutrients regarding their importance for the development of common diseases. The article gives examples of genetically determined individual differences in the level of a number of nutrients; involvement of nutrients in the metabolic pathways (particularly in folate-dependent one-carbon metabolism pathway) and in the function of different genes; as well as data on associations of nutrients and genes involved in their regulation with diseases of multifactorial nature.
About the Author
A. N. Kucher
Research Institute of Medical Genetics; National Research Tomsk State University
Russian Federation
Russian Federation
10 Nab. Ushaiki, Tomsk 634050, Russia
36 Lenin Prospekt, Tomsk, 634050, Russia
References
1. 10 ведущих причин смерти в мире // Информационный бюллетень. — №310, Май 2014 г. http://www.who.int/mediacent-re/ factsheets/fs310/ru/ (дата обращения — февраль 2015 г.)
2. Всемирная организация здравоохранения. Рацион питания и предупреждение хронических заболеваний / Доклад Совместного консультативного совещания ВОЗ/ФАО. Женева, 2003, http://whqlibdoc.who.int/trs/WHO_ TRS_916_rus.pdf?ua=1&ua=1 (дата обращения — февраль 2015 г.)
3. Всемирная организация здравоохранения. Рацион, питание и предупреждение хронических заболеваний / Доклад исследовательской группы ВОЗ. 1993 г. — 208 с.
4. Гаппаров М.М., Мойсеёнок Ф.Г. Биохимические основы нутрициологии // Питание и обмен веществ. Сб. научн. статей. — Вып. 3. Минск: «Белорусская наука», 2008. — С. 5—19.
5. Гольцов В.Р., Багненко С.Ф., Луфт В.М. и др. Нутриционная поддержка в лечении острого деструктивного панкреатита // Анналы хирургической гепатологии. — 2009. — Т. 14, №1. — С. 18—22.
6. Громова О.А. Калачаева А.Г., Торшин И.Ю. и др. О диагностике дефицита магния. Часть 1. // Архивъ внутренней медицины. — 2014. — №2(16). — С. 5—10.
7. Громова О.А., Калачева А.Г., Торшин И.Ю. и др. Недостаточность магния — фактор риска коморбидных состояний: результаты крупомасштабного скрининга магниевого статуса в регионах // Фраматека. — 2013. — №6. — С. 116—129.
8. Громова О.А., Торшин И.Ю., Гришина Т.Р. Мировой опыт применения цитрата магния в медицине // Трудный пациент. — 2010. — Т. 8, №8. — С. 20—27.
9. Калабеков И.Г. Российские реформы в цифрах и фактах. http://refru.ru (дата обращения — февраль 2015 г.)
10. Луфт В.М. Клиническая трофология: становление и перспективы развития / Питание и обмен веществ. Сб. научн. статей. — Вып. 3. Минск: «Белорусская наука», 2008. — С. 197—174.
11. Недогода С.В. Роль препаратов магния в ведении пациентов терапевтического профиля // Лечащий врач. — 2009. — №6. — С. 61—66.
12. Пузырев В.П., Кучер А.Н. Эволюционно-онтогенетические аспекты патогенетики хронических болезней человека // Генетика. — 2011. — Т. 47, №12. — С. 1573—1585.
13. Шилов А.М., Мельник М.В., Осия А.О. и др. Роль дефицита магния в патогенезе метаболического синдрома // Рус. Мед. журнал. — 2008. — Т. 16, №21. — С. 1439—1444.
14. Berna G., Oliveras-Lopez M.J., Jurado-Ruiz E. et al. Nutri-genetics and nutrigenomics insights into diabetes etiopathogenesis // Nutrients. — 2014. — Vol. 6(11). — P. 5338—5369.
15. Christensen B.C., Houseman E.A., Marsit C.J. et al. Aging and Environmental Exposures Alter Tissue-Specific DNA Methyla-tion Dependent upon CpG Island Context // PLoS Genetics. — 2009. — Vol. 5. — Is. 8. — e1000602.
16. Chu A.Y., Workalemahu T., Paynter N.P. et al. Novel locus including FGF21 is associated with dietary macronutrient intake // Hum. Mol. Genet. — 2013. — Vol. 22, №9. — P. 1895—1902.
17. de Luis D.A., Aller R., Izaola O. et al. Genetic variation in the beta 3-adrenoreceptor gene (Trp64Arg polymorphism) and its influence on anthropometric parameters and insulin resistance under a high monounsaturated versus a high polyunsaturated fat hypocalo-ric diet//Ann. Nutr. Metab. — 2013. — Vol. 62(4). — P. 303—309.
18. Elliott R., Ong T.J. Nutritional genomics // Br. Med. J. — 2002. — Vol. 324. — P. 1438—1442.
19. Feinberg A.P. Genome-scale approaches to the epigenetics of common human disease // Virchows Arch. — 2010. — Vol. 456. — P. 13—21.
20. Fenech M., El-Sohemy A., Cahill L. et al. Nutrigenetics and nutrigenomics: viewpoints on the current status and applications in nutrition research and practice // J. Nutrigenet. Nutrigenomics. — 2011. — Vol. 4(2). — P. 69—89.
21. Frazier-Wood A.C. Dietary Patterns, Genes, and Health: Challenges and Obstacles to be Overcome // Curr. Nutr. Rep. — 2015. — Vol. 4. — P. 82—87.
22. Hancock A.M., Witonsky D.B., Ehler E. et al. Human adaptation to diet, subsistence, and ecoregion are due to subtle shifts in allele frequency // PNAS. — 2010. — Vol. 107. — Suppl. 2. — P. 8924—8930.
23. Hancock A.M., Witonsky D.B., Gordon A.S. et al. Adaptations to climate in candidate genes for common metabolic disorders // PLoS Genet. — 2008. — Vol. 4. — e32.
24. Hindorff L.A., MacArthur J., Morales J. et al. A Catalog of Published Genome-Wide Association Studies. Available at: www.genome.gov/ gwastudies. Accessed (дата обращения — февраль 2015 г.).
25. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/. (дата обращения — февраль 2015 г.)
26. Kaput J., Rodriguez R.L. Nutritional genomics: the next frontier in the postgenomic era // Phisiol. Genomics. — 2004. — Vol. 16. — P. 166—177.
27. Kohlmeier M., da Costa K.A., Fisher L.M., Zeisel S.H. Genetic variation of folate-mediated one-carbone transfer pathway predicts susceptibility to choline deficiency in human // PNAS. — 2005. — Vol. 102. — P. 16025—16030.
28. Lourenco B.H., Qi L., Willett W.C. et al. FTO genotype, vitamin D status, and weight gain during childhood // Diabetes. — 2014. — Vol. 63(2). — P. 808—814.
29. Lucock M.D., Martin C.E., Yates Z.R., Veysey M. Diet and Our Genetic Legacy in the Recent Anthropocene: A Darwinian Perspective to Nutritional Health // Journal of Evidence-Based Complementary & Alternative Medicine. — 2014. — Vol. 19(1). — P. 68—83.
30. Major J.M., Yu K., Chung Ch.C. Genome-Wide Association Study Identifies Three Common Variants Associated with Serologic Response to Vitamin E in Men // J. Nutr. — 2012. — Vol. 142. — P. 866—871.
31. McKay J.A., Mathers J.C. Diet induced epigenetic changes and their implication for health//Acta Physiol. — 2011. — Vol. 202. — P. 103—118.
32. Meyer T.E., Verwoert G.C., Hwang S.J. et al. Genetic Factors for Osteoporosis Consortium; Meta Analysis of Glucose and Insulin Related Traits Consortium. Genome-wide association studies of serum magnesium, potassium, and sodium concentrations identify six Loci influencing serum magnesium levels // PLoS Genet. — 2010. — Vol. 6(8). — pii: e1001045.
33. Nuno N.B., Heuberger R. Nutrigenetic associations with cardiovascular disease // Rev. Cardiovasc. Med. — 2014. — Vol. 15(3). — P. 217-225.
34. Online Mendelian Inheritance in Man. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/omim/ (дата обращения — февраль 2015 г.).
35. Ortega-Azorin C., Sorli J.V., Asensio E.M.et al. Association ofthe FTO rs9939609 and MC4Rrs17782313polymorphismwithty-pe 2 diabetes are modulated by diet, being higher when adherence to the Mediterranean diet pattern is low // Cardiovas. Diabetol. — 2012. — Vol. 11. — P. 137. (http://www.cardiab.com/ content/11/1/137).
36. Perez-Martinez P., Lopez-Miranda J., Cruz-Teno C. et al. Adiponectin Gene Variants Are Associated with Insulin Sensitivity in Response to Dietary Fat Consumption in Caucasian Men // J. Nutr. — 2008. — Vol. 138. — P. 1609—1614.
37. Perry G.H., Dominy N.J., Claw K.G. et al. Diet and the evolution of human amylase gene copy number variation // Nat. Genet. — 2007. — Vol. 39, №10. — P. 1256—1260.
38. Raj S.M., Pagani L., Romero I.G. et al. Ageneral linear model-based approach for inferring selection to climate // BMC Genetics. — 2013. — Vol. 14. — P. 87. http://www.biomedcentral.com/ 1471-2156/14/87/.
39. Relton C.L., Smith G.D. Epigenetic Epidemiologe of common complex disease: prospects for prediction, prevention, and treatment // PLoS Medicine. — 2010. — Vol. 7, №10. — e1000356.
40. Smith C.E., Tucker K.L., Yiannakouris N. Perilipin Polymorphism Interacts with Dietary Carbohydrates to Modulate Anthropometric Traits in Hispanics of Caribbean Origin // J. Nutr. — 2008. — Vol. 138. — P. 1852—1858.
41. Speakman J.R. Evolutionary Perspectives on the Obesity Epidemic: Adaptive, Maladaptive, and Neutral Viewpoints // Annu. Rev. Nutr. — 2013. — Vol. 33. — P. 289—317.
42. Stemburgo T., Azevedo M.J., Gross J.L. et al. The rs9939609 polymorphism in the FTO gene is associate with fat and fiber intakes in patients with 2 diabetes // J. Nutrigenet. Nutrigenom. — 2013. — Vol. 6(2). — P. 97—106.
43. Tanaka T., Ngwa J.S., van Rooij F.J. et al. Genome-wide meta-analysis of observational studies shows common genetic variants associated with macronutrient intake // Am. J. Clin. Nutr. — 2013. — Vol. 97(6). — P. 1395—1402.
44. Thompson E.E., Kuttab-Boulos H., Witonsky D. et al. CYP3A variation and the evolution of salt-sensitivity variants // Am. J. Hum. Genet. — 2004. — Vol. 75, №6. — P. 1059—1069.
45. Young J.H., Chang Y.P., Kim J.D. et al. Differential susceptibility to hypertension is due to selection during the out-of-Africa expansion // PLoS Genet. — 2005. — Vol. 1, №6. — e82.
46. Zeisel S.H. Nutrigenomics and metabolomics will change clinical nutrition and public health practice: insights from studies on dietary requirements for choline // Am. J. Clin. Nutr. — 2007. — Vol. 86. — P. 542—548.
47. Zhang Y., De S., Garne J.R. et al. Systematic analysis, comparison, and integration of disease based human genetic association data and mouse genetic phenotypic information // BMC Medical Genomics. — 2010. — Vol. 3 (1). http://www.biomedcentral. com/1755-8794/3/1
Review
For citations:
Kucher A.N. THE ROLE OF GENETIC MARKERS AND NUTRIENTS IN THE DEVELOPMENT OF COMMON DISEASES. Medical Genetics. 2015;14(5):8-17. (In Russ.) https://doi.org/10.1234/XXXX-XXXX-2015-5-8-17
Views:
873
Email this article 