Este estudi multidisciplinari, els resultats del qual confirmen la modulació in vivo de l’expressió del genoma després d’una dieta rica en cítrics, ha permés identificar els primers gens i rutes on els canvis observats tenen potencial rellevància biològica i aplicabilitat en la salut
El projecte està actualment en la fase d’anàlisi exhaustiva del gran nombre de dades òmics generats mitjançant diferents aproximacions bioinformàtiques que comprenen tant l’ús de mètodes tradicionals com mètodes innovadors de machine learning
El projecte ‘Anàlisi nutrigenòmica de dietes suplementades amb cítrics’, un estudi pioner impulsat per l’Institut d’Investigació Sanitària INCLIVA, de l’Hospital Clínic Universitari de València, i la Fundació Valenciana d’Agricultura i Medi Ambient (FUVAMA) de l’Associació Valenciana d’Agricultors (AVA-ASAJA), ha confirmat en una segona etapa d’execució, amb la col·laboració de la Universitat Politècnica de València (UPV), que el consum de cítrics té la capacitat de modificar de manera notable l’expressió del genoma. Les primeres conclusions, que s’han presentat este matí en la seu d’AVA-ASAJA a València, obrin la porta a estudis de validació per a definir beneficis específics d’estos aliments en diferents àrees biomèdiques i de la salut humana a partir de la modulació de gens i/o rutes biològiques específiques.
L’acte de presentació ha comptat amb l’assistència de Vicente Tejedo, secretari autonòmic de la Conselleria d’Agricultura, que ha inaugurat l’esdeveniment. Han intervingut Bernardo Ferrer, president de FUVAMA; Vicente de Juan, director gerent d’INCLIVA; i Celestino Recatalá, vicepresident d’AVA-ASAJA i president d’Intercitrus. L’estudi ‘Anàlisi nutrigenòmica de dietes suplementades amb cítrics’, planificat com un projecte prova de concepte en investigació en l’àrea de la nutrigenòmica, està liderat pel Grup d’Investigació en Genòmica Translacional Humana d’INCLIVA, sota la direcció de l’investigador Arturo López Castel. La nutrigenòmica és una disciplina científica que busca entendre com els nutrients afecten l’equilibri entre la salut i la malaltia mitjançant la seua capacitat d’interacció amb el genoma. Este projecte en concret és pioner a tractar d’obtindre les primeres respostes sobre l’origen de les propietats beneficioses de cítrics, com la taronja i la mandarina, a partir de la seua capacitat per a modular l’expressió del genoma.
En este punt s’ha estat treballant en una segona fase del projecte, que inclou l’anàlisi exhaustiva de la gran quantitat de dades òmics generats durant la primera fase d’este. Les dades òmics són conjunts de dades biològiques que abasten diferents nivells moleculars d’un organisme, com el genoma (gens), el transcriptoma (ARN), el *proteoma (proteïnes) i el metaboloma (metabòlits). S’obtenen a través de tecnologies d’avantguarda que permeten analitzar de manera integral estos components per a entendre el seu funcionament i interaccions. La seua anàlisi, que requerix bioinformàtica i estadístiques avançades, és fonamental en la investigació biomèdica, la medicina de precisió i la detecció precoç de malalties. Per a això s’ha establit una col·laboració amb l’Institut Universitari Valencià d’Investigació en Intel·ligència Artificial de la Universitat Politècnica de València (UPV) que està permetent configurar l’anàlisi bioinformàtica a diferents nivells, inclòs per primera vegada, en un estudi d’este tipus, l’ús d’aproximacions de machine learning.
FUVAMA ha proporcionat els cítrics necessaris, amb varietats de taronja i mandarina cultivades a la nostra regió, per al desenrotllament d’este projecte d’investigació, que ha sigut finançat per la Conselleria d’Agricultura. El president de FUVAMA, Bernardo Ferrer, ha subratllat “el camí obert per a descobrir, a través de les noves tecnologies, els avantatges que proporciona el consum de cítrics i altres productes agraris de la Comunitat Valenciana per a la salut humana”. El vicepresident d’AVA-ASAJA, Celestino Recatalá, ha afegit que “la dieta mediterrània és la més saludable del món i treballarem al costat dels investigadors perquè encara ens falta molt per saber”.
Per part seua, Vicente de Juan ha destacat la transcendència d’impulsar conjuntament projectes per a estudiar i difondre les propietats saludables dels productes agraris valencians, en este cas la mandarina i la taronja, gràcies a la col·laboració dels sectors agrari i sanitari, amb l’objectiu de generar beneficis per a tota la societat.
El secretari autonòmic d’Agricultura, Vicente Tejedo, ha tancat la inauguració de l’acte remarcant “les fantàstiques propietats nutricionals que els científics, des del rigor i la serietat, atribuïxen als nostres cítrics. La ciència desmunta les faules estúpides sobre els suposats perjuís del suc de taronja. Consumir cítrics valencians millora la salut, l’economia rural i la cura del territori”.
En el seu conjunt, els resultats obtinguts fins ara permeten constatar per primera vegada que dietes suplementades amb cítrics (taronja o mandarina) són capaces de modular significativament in vivo (en ratolins) l’expressió gènica en diferents òrgans, sent rellevant la identificació de diferències concretes per cítric, amb efectes concorrent en òrgans i rutes moleculars específiques. Així ho han explicat este matí, durant la presentació realitzada, l’investigador Arturo López Castel i el seu equip.
De manera preliminar, l’estudi, en la segona anàlisi incorporada en la nova fase de la investigació, ha arribat a diverses conclusions. Primer, i després de constatar que l’anàlisi de diferents aspectes funcionals i bioquímics en els ratolins no va mostrar canvis entre la presència o absència de la suplementació amb cítrics, sí que s’ha establit de manera concloent la presència de canvis en els nivells d’expressió d’un gran nombre dels seus gens (transcriptòmica) i en els nivells relatius de proteïnes (proteòmica) en els grups de ratolins on hi ha arribada important del cítric a diferents teixits (cervell, fetge, múscul esquelètic, renyó, cor i teixit adipós).
Una de les hipòtesis plantejades inicialment era que la taronja i la mandarina provocarien un efecte similar. No obstant això, l’estudi ha revelat que la magnitud de la resposta teixit per teixit de la dieta suplementada amb mandarina és considerablement major que l’obtinguda amb taronja en quasi tots els òrgans analitzats. Per a donar una primera resposta a este interessant resultat, es va realitzar l’anàlisi dels pinsos subministrat als ratolins i suplementats amb cada cítric durant esta segona fase del projecte, observant-se una composició de principis actius presents diferent. En concret, el pinso suplementat amb mandarina contenia una quantitat superior en alcaloides i flavonoides específics, com la *sinefrina o la *naringenina, reportats en literatura per rellevants efectes *bioactivos.
Un segon aspecte rellevant, identificat i precisat pels investigadors durant el projecte, va ser l’alt nivell de complexitat a l’hora d’interpretar els resultats *ómicos en un context de ‘normalitat’ funcional observada després de la ingesta de les diferents dietes –sense i amb suplementació cítrica–, encara que l’existència de canvis en els nivells de molts gens i proteïnes sí que era evident.
Per això, la segona fase del projecte es va definir amb l’objectiu de treballar en profunditat l’anàlisi de les dades òmics, utilitzant diverses ferramentes bioinformàtiques. L’equip participant des de l’Institut Valencià d’Investigació en Intel·ligència Artificial de la UPV (VRAIN) i liderat pel catedràtic Óscar Pastor ha explicat que “les anàlisis bioinformàtiques proporcionen una base sòlida per a identificar gens que responen a intervencions nutricionals, mentres que les tècniques de machine learning amplien este enfocament en detectar patrons complexos que els mètodes tradicionals no capten per si sols”. “La combinació dels dos està impulsant una selecció gènica més robusta, informativa i predictiva per a aplicacions en nutrigenòmica de precisió”, han conclòs.
Finalment, un tercer grup de resultats, exposats per la investigadora Raquel Pérez, integrant del grup d’investigació d’INCLIVA, inclou els primers exemples concrets de resultats potencialment rellevants després de l’anàlisi de les dades obtingudes després de la dieta suplementada amb mandarina en els dos primers òrgans analitzats: cor i cervell.
A nivell de cor s’han identificat correlacions positives en canvis d’expressió en gens relacionats amb un augment de la respiració cel·lular, de la funció mitocondrial, així com amb la seua potencial resposta a l’estrés oxidatiu i vascularització, suggerint un potencial efecte positiu sobre el funcionament d’este òrgan. Un segon resultat rellevant també en cor, i a partir de la ingesta de mandarina, és la reducció significativa de TGF-*β, un *biomarcador trobat sovint augmentat en diferents tipus de càncer.
D’altra banda, l’anàlisi de dades transcriptòmica i proteòmica realitzats mitjançant aproximacions bioinformàtiques integratives, mostra la capacitat de mostrar rutes moleculars rellevants que l’anàlisi transcriptòmica tradicional per si sol no és capaç de detectar. Així, s’han identificat canvis consistents en l’expressió de gens relacionats amb el control de l’establiment del ritme circadiari en el cervell. Actualment, entendre com es regulen els ritmes circadiaris d’un organisme és essencial per la seua influència directa en la salut, sabent que la vida moderna ha provocat una desincronització en este rellotge biològic natural, la qual cosa impacta negativament en el nostre benestar. La rellevància fisiològica d’estos canvis produïts en este cas per una dieta rica en mandarina, encara no és clara, però és una porta molt interessant on estendre processos de validació derivats d’este projecte. És important esmentar que estos primers resultats són prometedors, però han d’interpretar-se amb cautela, ja que han sigut obtinguts a partir d’una població d’animals xicoteta, i no han d’extrapolar-se sense validacions addicionals.
Els investigadors ja estan treballant en la redacció dels primers resultats i les aproximacions metodològiques dissenyades en manuscrits científics d’alt impacte amb l’objectiu de plasmar la seua rellevància en literatura especialitzada. Alhora estan finalitzant els estudis en la resta de teixits seleccionats durant l’estudi.
Informació i foto: AVA-ASAJA.
