Dieten hur evolu.onen av en ny funk.on kan ha en nega.v effekt på vår hälsa

Transkript

1 Dieten hur evolu.onen av en ny funk.on kan ha en nega.v effekt på vår hälsa Ulf Gyllensten, Ins.tu.onen för Immunologi, Gene.k och Patologi, Uppsala Universitet och Science for Life Laboratory Uppsala

2

3 Homo erectus H. sapiens (Cro- Magnon) Homo neanderthalensis

4 Nervsystemet är.ll stor del (60%) uppbyggt av fep, i första hand fleromäpade fepsyror. Dessa grupperas i Omega- 3 och Omega- 6, och är bägge nödvändiga för hjärnans funk.on. Omega 3 och Omega 6 Omega 6 Omega 3

5 Långa fleromäpade fepsyror (LC- PUFAs) Omega- 3 har första dubbelbandet mellan 3:e och 4:e kolatomen och Omega- 6 mellan 6:e and 7:e. Essen.ella fepsyror: via dieten som förformer (linolensyra, LA, och α- linolensyra ALA) eller som färdiga PUFAs (AA och DHA). DHA finns i fisk och marina däggdjur och AA i ägg, fep från landdjur och lever. Förformerna, LA and ALA, finns i vissa vegetariska oljor.

6 Betydelsen av långa fleromäpade fepsyror Omega 3 (DHA) är nödvändigt för hjärnans och synnervens utveckling. DHA nivån hos vuxna påverkar arbetsminne och mentala funk.oner. DHA motverkar produk.onen av inflamma.onsökande substanser (dvs är an.inflammatoriskt) DHA has visats minska risken för kardiovaskulär sjukdom, reuma.sm och vissa former av cancer.

7 Energimängd och fepsyror i födan för.diga Afrikanska Hominder.

8 AP utveckla och bibehålla storhjärnan Utvecklingen av människan stora hjärna krävde.llgång.ll Omega 3 och Omega 6 via dieten eller genom ap synte.sera dem. Den bästa källan.ll Omega 3 är fisk och marina däggdjur, men dessa är mindre bra källor.ll kalorier. Kan en fysiologisk anpassning ha skep där en muta.on gav den moderna människan möjlighet ap öka produk.onen av Omega 3 och Omega 6 fepsyror?

9 EUROSPAN - European Special Popula.on Research Network Hälsoundersökning av europeiska popula.oner utanför storstadsområdena. Miljöfaktorer: Hur påverkar klimat, diet och livss.l den humana hälsan? Iden.fiering av gene.ska faktorer som är av betydelse för sjukdomsrisken.

10 Sverige Karesuando/Soppero Storbritannien Orkneyöarna Sverige Subark.skt klimat Extrem varia.on i dagslängd Utomhusarbete, mkt fysisk ak.vitet Livss.l Diet: viltköp och fisk Arbete (Utomhusarbete, fysisk ak.vitet) Nederländerna Byar på landet Stabil popula.on och miljö Italien Alpbyar i Tyrolen Kroa.en Öar i Adria.ska havet

11 Karesuando - 35 C

12 Midvinter maxdagljus

13 EUROSPAN Popula.onsbaserad, alla boende inbjudna 5 popula.oner < personer Undersökning Hälsoundersökning (t ex BMI, puls, blodtryck, lungor, bentäthet) Kliniskt kemiska analyser t ex blodfeper Livss.l (diet, socioeconomi, fysisk ak.vitet) Analyser av gene.sk varia.on

14 Varför studera blodfeper? Kolesterol en av de vanligaste kliniska analyserna och en indikator för risk ap utveckla hjärt- kärlsjukdomar. - LDL kolesterol (low density lipoprotein cholesterol) det dåliga kolesterolen - HDL kolesterol (high denisty lipoprotein cholesterol) det goda kolesterolen Både miljömässiga och ärlliga faktorer bidrar.ll kolesterolnivån

15 Kolesterol 6,2 6 5,8 Kolesterol (män) Kolesterol (kvinnor) 5,6 5,4 5,2 5 4,8 Sverige Kroatien Italien Storbritannien Nederländerna

16 FADS enzymernas funk.on

17 FADS enzymernas funk.on

18 Två olika gene.ska varianter av FADS generna; A = ancestral, D=derived SNP Freq. (percent) Assoc Haplotype Tot High Low Pval D CCCTCGTTAATCTTAAAAACCACCCTAG e-65 A AGTCGACCGGCTCCGGGGGTTGAAAAGA e-52 M1 CGTCCGCCGGTCTTGGAGGTTGAAAAGA e-04 M2 AGTCGACCGGCTCCGGGGGTTGACAAGA e-02 M3 AGTCGACCGGTTCCGGGGGTTGAAAAGA e-01 M4 CCCTCGTTAATCTTAAAAACCAAAAAGA e

19 FADS D varianten ökar syntesen av Omega 3 och 6

20 FADS D varianten finns bara hos människan D för Derived (red), A för Ancestral (blue)

21 FADS D varianten uppkom för 250 kya FADS1 FADS2 low hz 30 kb region Chimpanzee vs. hg muta.on/bp/genera.on Haplotypen DD hos Afrikaner Haplotype AA hos Paleo- Eskimo & Aborigin från Australien 600 kya 250 kya

22 FADS D varianten har selekterats för

23 Geografiska fördelningen of FADS varianterna Hypotes: D uppkom i Afrika och när de första grupperna av moderna människor lämnade Afrika tog de med sig både A och D. Selek.onen för D fortsape i Afrika,.lls dagens situa.on när det endast finns D. De grupper som vandrade in i Amerika hade inte med sig D varianten.

24 Summering De två FADS- variaterna är olika effek.va för ap synte.sera PUFAs. Den effek.va varianten (D) finns endast hos den moderna människan. Varianten uppkom för cirka år sedan i Afrika och har varit under posi.v selek.on. Idag är den effek.va varianten dominerande i Afrika, finns i hög frekvens i Europa och Asien, men inte alls i Amerika.

25 Summering D ger en överlevnadsfördel när.llgången.ll PUFAs är begränsad, som under människans utveckling. Den västerländska dieten har ändrats från ep förhållande mellan Omega 6:Omega 3 om 1:1,.ll 20:1. Ökad Omega 6 (AA) som är starkt proinflammatorisk. D varianten ökar risken för hjärt- kärlsjukdom, och är en thrily genotype = gene.sk faktor som en gång varit posi.v ap ha men som med överskop på energi och fep nu ökar risken ap bli sjuk.

26

27 Metabolic pathways of omega-6 and omega-3 fatty acids AA FADS DHA

28 Medical relevance Tradi.onal diet of some na.ve popula.ons is rich in Omega 3 and Omega 6, but the diet transi.on means less intake of PUFAs and therefore an increased risk of deficiency. In the last 150 years the average Western diet has changed from a Omega 6: Omega 3 ra.on of 1:1 ra.o to an es.mated 20:1. The D haplotype may act as a thrily genotype and represent a risk factor for life- style related diseases.

29 Medical relevance FADS genotypes associated with inflamma.on and coronary artery disease. Carriers of FADS D haplotype prone to a proinflammatory response favoring atherosclero.c vascular damage. Mar$nelli et al. Am J Clin Nutr Oct;88(4): Differences in FADS gene variants in African Americans and European Americans with diabetes or the metabolic syndrome. A gene.c risk factor contribu.ng to health dispari.es between popula.ons of African and European descent. Sergeant et al. Br J Nutr Feb;107(4):

30 Medical relevance Total cholesterol, HDL, LDL and triglyceride are influenced by the FADS genotype already in 10 year old children. Gene.cally determined blood lipid levels during childhood predispose development of cardiovascular diseases. Standl et al, for the GINIplus Study Group and LISAplus Study Group PLOS ONE 2012

31 LC- PUFA and cogni.ve func.on " Mice exposed to a diet rich in omega- 6 PUFAs during gesta.on display anxiety- like behavior. Prenatal diet rich in omega- 6 PUFAs result in classic features of au.sm. Maternal diet rich in omega-6 polyunsaturated fatty acids during gestation and lactation produces autistic-like sociability deficits in adult offspring. Jones et al, Behavioural Brain Research, The ra.o between maternal dietary n6 and n3 (LC)PUFA intake influences the childs brain development during fetal life,. The Dietary n6:n3 FaYy Acid Ra$o during Pregnancy Is Inversely Associated with Child Neurodevelopment. Bernard,et al and the EDEN Mother- Child Cohort Study Group. The Journal of Nutri$on " "