Όταν οι επιστήμονες αποκωδικοποίησαν το ανθρώπινο γονιδίωμα το 2003, πολλοί περίμεναν ότι θα ξεκλείδωναν τα μυστικά των ασθενειών. Όμως η γενετική εξηγεί μόλις το 10% του κινδύνου. Το υπόλοιπο 90% βρίσκεται στο περιβάλλον — και η διατροφή παίζει τεράστιο ρόλο. Το πρόβλημα; Αγνοούμε σχεδόν όλες τις χημικές ουσίες που κρύβονται στο φαγητό μας.
Το φαγητό ως σκοτεινή ύλη
Παγκοσμίως, η κακή διατροφή συνδέεται με περίπου έναν στους πέντε θανάτους ενηλίκων άνω των 25 ετών. Στην Ευρώπη, ευθύνεται για σχεδόν τις μισές καρδιαγγειακές θανάτους. Παρά τις δεκαετίες συμβουλών για μείωση λιπαρών, αλατιού ή ζάχαρης, η παχυσαρκία και οι διατροφικές ασθένειες συνεχίζουν να αυξάνονται. Κάτι λείπει από τον τρόπο που σκεφτόμαστε το φαγητό.
Για χρόνια, η διατροφή παρουσιαζόταν με απλοϊκούς όρους: τροφή ως καύσιμο, θρεπτικά συστατικά ως δομικά υλικά. Πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, λίπη και βιταμίνες — περίπου 150 γνωστές χημικές ουσίες συνολικά — κυριαρχούσαν στην εικόνα. Όμως οι επιστήμονες υπολογίζουν πλέον ότι η διατροφή μας περιέχει περισσότερες από 26.000 ενώσεις, με τις περισσότερες να παραμένουν ανεξερεύνητες.
Εδώ η αστρονομία προσφέρει μια χρήσιμη σύγκριση. Οι αστρονόμοι γνωρίζουν ότι η σκοτεινή ύλη αποτελεί περίπου το 27% του σύμπαντος. Δεν εκπέμπει ούτε αντανακλά φως, και δεν μπορεί να παρατηρηθεί άμεσα, αλλά οι βαρυτικές της επιδράσεις αποκαλύπτουν ότι υπάρχει. Η επιστήμη της διατροφής αντιμετωπίζει κάτι παρόμοιο. Η συντριπτική πλειονότητα των χημικών ουσιών στο φαγητό είναι αόρατες για εμάς σε ερευνητικό επίπεδο.
Ορισμένοι ειδικοί αποκαλούν αυτά τα άγνωστα μόρια «διατροφικό σκοτεινό υλικό» (nutritional dark matter). Είναι μια υπενθύμιση ότι, όπως ακριβώς το σύμπαν είναι γεμάτο με κρυμμένες δυνάμεις, η διατροφή μας είναι γεμάτη με κρυμμένη χημεία. Κάποιες από αυτές τις ενώσεις μπορεί να προάγουν την υγεία, άλλες όμως μπορεί να αυξάνουν τον κίνδυνο ασθενειών. Η πρόκληση είναι να ανακαλύψουμε ποιες κάνουν τι.
Foodomics: Η επιστήμη του διατροφικού σύμπαντος
Το πεδίο της «foodomics» στοχεύει ακριβώς σε αυτό. Συνδυάζει τη γονιδιωματική (ο ρόλος των γονιδίων), την πρωτεομική (πρωτεΐνες), τη μεταβολομική (κυτταρική δραστηριότητα) και τη θρεψιγονιδιωματική (η αλληλεπίδραση γονιδίων και διατροφής). Αυτές οι προσεγγίσεις αρχίζουν να αποκαλύπτουν πώς η διατροφή αλληλεπιδρά με το σώμα με τρόπους που υπερβαίνουν κατά πολύ τις θερμίδες και τις βιταμίνες.
Πάρτε για παράδειγμα τη μεσογειακή διατροφή, η οποία είναι γνωστό ότι μειώνει τον κίνδυνο καρδιακών παθήσεων. Γιατί όμως λειτουργεί; Ένα στοιχείο βρίσκεται σε ένα μόριο που ονομάζεται TMAO (τριμεθυλαμίνη Ν-οξείδιο), το οποίο παράγεται όταν τα βακτήρια του εντέρου μεταβολίζουν ενώσεις από το κόκκινο κρέας και τα αυγά. Τα υψηλά επίπεδα TMAO αυξάνουν τον κίνδυνο καρδιακών παθήσεων. Αλλά το σκόρδο, για παράδειγμα, περιέχει ουσίες που μπλοκάρουν την παραγωγή του. Αυτό είναι ένα παράδειγμα του πώς η διατροφή μπορεί να γείρει την ισορροπία ανάμεσα στην υγεία και την ασθένεια.
Το μικροβίωμα του εντέρου ως κλειδί
Τα βακτήρια του εντέρου παίζουν επίσης κομβικό ρόλο. Όταν οι ενώσεις φτάνουν στο κόλον, τα μικρόβια τις μετασχηματίζουν σε νέες χημικές ουσίες που μπορούν να επηρεάσουν τη φλεγμονή, το ανοσοποιητικό σύστημα και τον μεταβολισμό. Για παράδειγμα, το ελλαγικό οξύ — που βρίσκεται σε διάφορα φρούτα και ξηρούς καρπούς — μετατρέπεται από τα βακτήρια του εντέρου σε ουρολιθίνες. Πρόκειται για φυσικές ενώσεις που βοηθούν στη διατήρηση της υγείας των μιτοχονδρίων, των ενεργειακών εργοστασίων του κυττάρου.
Αυτό δείχνει πόσο περίπλοκο είναι το φαγητό: μια πολύπλοκη ιστοσελίδα αλληλεπιδρώντων χημικών ουσιών. Μία ένωση μπορεί να επηρεάσει πολλούς βιολογικούς μηχανισμούς, οι οποίοι με τη σειρά τους μπορούν να επηρεάσουν πολλούς άλλους. Η διατροφή μπορεί ακόμα και να ενεργοποιήσει ή να απενεργοποιήσει γονίδια μέσω της επιγενετικής — αλλαγές στη γονιδιακή δραστηριότητα που δεν μεταβάλλουν το ίδιο το DNA.
Η Ιστορία έχει προσφέρει χαρακτηριστικά παραδείγματα. Τα παιδιά που γεννήθηκαν από μητέρες που επέζησαν τον λιμό στην Ολλανδία κατά τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο είχαν περισσότερες πιθανότητες να αναπτύξουν καρδιακές παθήσεις, διαβήτη τύπου 2 και σχιζοφρένεια αργότερα στη ζωή τους. Δεκαετίες αργότερα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η γονιδιακή τους δραστηριότητα είχε μεταβληθεί από αυτό που έτρωγαν — ή δεν έτρωγαν — οι μητέρες τους κατά την εγκυμοσύνη.
Χαρτογραφώντας το σύμπαν της τροφής
Προγράμματα όπως το Foodome Project επιχειρούν τώρα να καταγράψουν αυτό το κρυμμένο χημικό σύμπαν. Περισσότερα από 130.000 μόρια έχουν ήδη καταγραφεί, συνδέοντας τις ενώσεις των τροφίμων με ανθρώπινες πρωτεΐνες, μικρόβια του εντέρου και ασθένειες. Στόχος είναι να δημιουργηθεί ένας άτλαντας του πώς η διατροφή αλληλεπιδρά με το σώμα, και να εντοπιστούν ποια μόρια έχουν πραγματικά σημασία για την υγεία.
Η ελπίδα είναι ότι, κατανοώντας το διατροφικό σκοτεινό υλικό, θα μπορέσουμε να απαντήσουμε σε ερωτήματα που έχουν από καιρό απογοητεύσει τη διατροφική επιστήμη. Γιατί ορισμένες δίαιτες λειτουργούν για μερικούς ανθρώπους αλλά όχι για άλλους; Γιατί τα τρόφιμα μερικές φορές προλαμβάνουν και άλλες φορές προάγουν την ασθένεια; Ποια μόρια τροφίμων θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν για την ανάπτυξη νέων φαρμάκων ή νέων τροφίμων;
Βρισκόμαστε ακόμα στην αρχή. Αλλά το μήνυμα είναι σαφές — το φαγητό στο πιάτο μας δεν είναι απλώς θερμίδες και θρεπτικά συστατικά, αλλά ένα τεράστιο χημικό τοπίο που μόλις αρχίζουμε να χαρτογραφούμε. Όπως ακριβώς η χαρτογράφηση της κοσμικής σκοτεινής ύλης μεταμορφώνει την αντίληψή μας για το σύμπαν, έτσι και η αποκάλυψη του διατροφικού σκοτεινού υλικού θα μπορούσε να μεταμορφώσει τον τρόπο που τρώμε, που αντιμετωπίζουμε τις ασθένειες και που κατανοούμε την ίδια την υγεία.