Actualidad y perspectivas de la Foodómica para la salud humana

En el siguiente artículo, la Dra. Beatriz Riverón nos explica qué es la foodómica, en qué campos se está utilizando y sus perspectivas  

Por Beatriz Riverón, Bioquímica Farmacéutica

 

¿Qué es la foodómica?

En 2009, se definió la foodómica o alimentómica como "una disciplina que estudia los dominios de la alimentación y la nutrición mediante la aplicación e integración de tecnologías avanzadas (ómicas ) para mejorar el bienestar, la salud y el conocimiento del consumidor". Combina la química de alimentos, la biología y el análisis de datos. En la era posgenómica, se ha desarrollado gracias a la posibilidad de combinar e integrar las plataformas analíticas y los sistemas de procesado de datos. Esta disciplina ha evolucionado con el objetivo de satisfacer las necesidades de los consumidores en términos de calidad, seguridad y sostenibilidad de los alimentos. La foodómica abarca, principalmente, el estudio de cuatro ciencias ómicas: ​

• Genómica, que implica la investigación del genoma y su patrón.
• Transcriptómica, se refiere al conjunto completo de transcritos (ARN mensajero, ARN ribosomal, ARN de transferencia y microARN) de un organismo, órgano, tejido o linaje celular determinado. Por lo tanto, es un reflejo directo de la expresión génica.
• Proteómica, que abarca estudios de todo tipo de proteínas que es un producto de los genes.
• Metabolómica, que incluye la diversidad química en las células y cómo afecta el comportamiento celular. Tiene como objetivo identificar y cuantificar el conjunto de metabolitos producidos y/o modificados por un organismo.

 

Aplicaciones de la foodómica

En la tecnología de alimentos

La foodómica supone, para los científicos, una enorme ayuda en el campo de la ciencia alimentaria y la nutrición para analizar los efectos de los alimentos en la salud humana. Se trata de un avance hacia una mejor comprensión del desarrollo y la aplicación de la tecnología de los alimentos. Por otra parte, el estudio de los alimentos conduce a otras subdisciplinas ómicas. Este es el caso de la nutrigenómica, que integra el estudio de la nutrición, los genes y la ómica.

En la salud humana

Por ejemplo, la foodómica se utiliza para analizar la capacidad del romero para curar el cáncer de colon. En concreto, los compuestos capaces de curar esta enfermedad son el ácido carnósico (bencenodiol abietano diterpeno) y su derivado, el carnosol. Estos fuertes antioxidantes se pueden obtener mediante la extracción del romero. Además, tienen el potencial de combatir y reducir la proliferación de células humanas de cáncer de colon HT-29. Actualmente, es fundamental demostrar los mecanismos a través de los cuales los alimentos favorecen la salud y el bienestar humanos. Esto incluye las complejas relaciones que conectan los alimentos, la nutrición y las necesidades nutricionales, con énfasis en el desarrollo de alimentos funcionales y nutracéuticos, enfoques de nutrición personalizados y el estudio de la interacción entre la microbiota intestinal, la dieta y salud / enfermedades. Se ha demostrado el papel de varias plataformas ómicas en el estudio de los efectos beneficiosos sobre la salud de los alimentos y las intervenciones dietéticas personalizadas. Sin embargo, aunque asociado a importantes desafíos analíticos, solo la integración adecuada de los estudios multiómicos y la implementación de herramientas y bases de datos bioinformáticas ayudarán a traducir los hallazgos de la práctica clínica en estrategias de tratamiento personalizadas efectivas. El conocimiento de que las vías metabólicas pueden alterarse en individuos con variantes genéticas en presencia de ciertas exposiciones dietéticas ofrece un gran potencial para el asesoramiento nutricional personalizado, y la epigenética y la nutrigenética, se han utilizado para evaluar la necesidad y el estado de nutrientes específicos. Solo considerando el “espacio de la salud" como un espacio multidimensional, tenemos la posibilidad de comprender la compleja relación que vincula nutrición y salud, y de alcanzar condiciones más saludables mediante dietas balanceadas personalizadas con una visión foodómica.

Para el control de calidad de los alimentos

Por otro lado, la foodómica ofrece el poder de garantizar la calidad de los productos alimenticios y la identificación de adulteraciones. La espectrometría de masas es una herramienta analítica extremadamente útil, ya que puede proporcionar información cualitativa y cuantitativa directa sobre una molécula de interés a partir de una pequeña cantidad de muestra. Con las tecnologías moleculares de alto rendimiento que impulsan la foodómica, ahora es posible estudiar las interacciones bidireccionales del cometabolismo microbiano del huésped, el desarrollo inmunitario innato, la absorción y el procesamiento de nutrientes disfuncionales (por ejemplo, alergénicos), y las vías de señalización complejas involucradas en el metabolismo nutricional. En todos los casos, a medida que continúan los esfuerzos de canalización de microbiomas, es posible que se puedan desarrollar protocolos estandarizados mejorados, lo que puede conducir a nuevas hipótesis biológicas y clínicas comprobables, lo que puede revolucionar el diseño de nuevas estrategias de intervención dietética. De esta manera, es conocido que los polifenoles vegetales son fuentes ricas en antioxidantes y prebióticos naturales. Después de la ingestión, la mayoría de estos compuestos se absorbe en el intestino e interactúa con la microbiota intestinal y los metabolitos producidos por la fermentación bacteriana, como los ácidos grasos de cadena corta. Mediante las tecnologías y enfoques de la foodómica se pueden identificar los componentes polifenólicos activos de los alimentos naturales, como por ejemplo, los responsables de la función inmunomoduladora, del control de los microorganismos intestinales, y de la inhibición de la etiología y patogenia de diversas enfermedades, así como sus efectos protectores gastrointestinales a nivel molecular.  

Fuentes

Braconi   , D.;  Bernardini   , G.;   Millucci   , L.;   Santucci , A. (2018). Foodomics for human health: current status and perspectives. Expert Rev Proteomics. 15(2):153-164.   Bordoni   , A.;   Capozzi , F. (2014). Foodomics for healthy nutrition. Curr Opin Clin Nutr Metab Care, 17(5):418-24. Putignani   , L.;   Dallapiccola , B. (2016). Foodomics as part of the host-microbiota-exposome interplay. J Proteomics, 147:3-20.   Zhang   , W.;  Qi   , S.;  Xue   , X.; ,  Naggar , A.; Wu   , L.;  Wang, K. (2021). Understanding the Gastrointestinal Protective Effects of Polyphenols using. Foodomics-Based Approaches. Front Immunol, 12:671150.  

Fuente de la imagen

Theodoridis, G.; Pechlivanis, A.; Thomaidis, N.S.; Spyros, A.; Georgiou, C.A.; Albanis, T.; Skoufos, I.; Kalogiannis, S.; Tsangaris, G.T.; Stasinakis, A.S.; Konstantinou, I.; Triantafyllidis, A.; Gkagkavouzis, K.; Kritikou, A.S.; Dasenaki, M.E.; Gika, H.; Virgiliou, C.; Kodra, D.; Nenadis, N.; Sampsonidis, I.; Arsenos, G.; Halabalaki, M.; Mikros, E.; on behalf of the FoodOmicsGR_RI Consortium. FoodOmicsGR_RI: A Consortium for Comprehensive Molecular Characterisation of Food Products. Metabolites 2021, 11, 74. https://doi.org/10.3390/metabo11020074