Ernährungsintervention und genetische Studie (DIGEST-Pilot) (DIGEST)

Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD) sind weltweit die häufigste Todesursache. Die Mehrheit der kardiovaskulären Erkrankungen wird durch herkömmliche Risikofaktoren erklärt, darunter Zigarettenrauchen, abnormale Lipide, Bluthochdruck, Fettleibigkeit, Diabetes und Gesundheitsverhalten, einschließlich Nahrungsaufnahme, körperliche Aktivität und psychosoziale Stressoren. Genetische Faktoren tragen zur Entwicklung dieser Risikofaktoren und über andere neuartige Wege direkt zu CVD bei. Seit dem Aufkommen der Chip-basierten Hochdurchsatz-Genotypisierung wurden mehr als 30 genetische Varianten gefunden, die mit Myokardinfarkt assoziiert sind. Die robusteste genetische Variante, die konsequent mit Myokardinfarkt und anderen Formen arterieller Erkrankungen in Verbindung gebracht wurde, ist die 9p21-Variante. Diese genetische Variante, die sich auf Chromosom 9 befindet, ist in der Bevölkerung weit verbreitet, wobei 50 % der Menschen eine Kopie des Risikoallels tragen und weitere 25 % der Bevölkerung zwei Kopien des Risikoallels tragen. Im Vergleich zu denen ohne Kopie des Risikoallels ist das Herzinfarktrisiko mit einer Kopie des Risikoallels um 15–20 % höher, und das erhöhte Risiko bei Trägern von 2 Risikoalleln beträgt 20–40 %. Bis heute ist der genaue Mechanismus, durch den die 9p21-Variante das Risiko eines Myokardinfarkts erhöht, unbekannt, obwohl einige Daten darauf hindeuten, dass andere Gene und Signalwege, die mit Zellproliferation und Entzündung assoziiert sind, beteiligt sind. Kürzlich haben wir die Beobachtung gemacht, dass bei Trägern der 9p21-Variante das MI-Risiko "ausgeschaltet" werden kann, wenn Personen eine Ernährung mit viel Obst und Gemüse zu sich nehmen. Der "Mechanismus", der dieser Wechselwirkung zugrunde liegt, ist jedoch unbekannt. Wir versuchen herauszufinden, wie ein „Prudent“ (d.h. entzündungshemmende) Ernährung interagiert mit dem/den 9p21-Risikoallel(en), um das Risiko eines Myokardinfarkts zu verändern.

Wir postulieren, dass eine „umsichtige“ Ernährung (d. h. eine Ernährung mit viel Obst, Gemüse, Vollkornprodukten, unverarbeiteten Lebensmitteln) im Vergleich zu einer „westlichen“ oder „entzündlichen Ernährung“ (z. B. einer typischen nordamerikanischen Ernährung mit einem hohen Anteil an gesättigten Fetten) steht und verarbeitete Lebensmittel) wird die Genexpression (gemessen durch RNA) des 9p21-Lokus unterschiedlich verändern, die epigenetischen Markierungen in dieser Region verändern und mehrere Entzündungsmarker verändern, von denen vermutet wird, dass sie die Wirkung von 9p21 auf das CVD-Risiko vermitteln (z. B. hs-CRP, IF-alpha21, IFN-γ, Interleukin 1-alpha, Interleukin 1-beta und Interleukin 6) bei Menschen mit einer oder zwei Kopien des Risikoallels im Vergleich zu Menschen ohne das Risikoallel.

Die vorgeschlagene Studie bietet einen einzigartigen Ansatz zur Untersuchung von Ernährungsbeziehungen mit Endpunkten, von denen angenommen wird, dass sie von 9p21-Genvarianten beeinflusst werden. Anstatt Nahrungsergänzungsmittel zu testen, sind unsere Ergebnisse auf die Umgebung der meisten Ernährungsberatungspraktiken verallgemeinerbar, die darauf abzielen, Ernährungsmuster und nicht bestimmte Nährstoffe zu ändern. Diese Studie wird uns helfen, die Grundlage für Wechselwirkungen zwischen Genen und Ernährung zu entschlüsseln und ein besseres Verständnis dafür zu erlangen, wie Entzündungen mit der Entwicklung von Atherosklerose, CVD und möglicherweise einigen Krebsarten zusammenhängen.