Nie wiemy, co jemy - „ciemna materia jedzenia” wpływa na nasz organizm

Niewłaściwa dieta jest obecnie powiązana z dużą częścią zgonów na świecie, szczególnie z powodu chorób układu krążenia. Mimo wieloletnich zaleceń dotyczących ograniczania tłuszczu, i , liczba przypadków oraz chorób związanych z dietą nadal rośnie, co sugeruje, że dotychczasowe podejście do żywienia jest zbyt uproszczone.

Przez wiele lat nauka o żywieniu koncentrowała się głównie na podstawowych składnikach pokarmowych, takich jak białka, węglowodany, tłuszcze i witaminy. Obecnie badacze szacują jednak, że żywność dostarcza organizmowi ponad 26 tysięcy różnych związków chemicznych, z których większość nadal pozostaje słabo poznana.

Naukowcy określają te nieznane składniki mianem „nutritional dark matter" („ciemnej materii żywienia"), nawiązując do astronomii, gdzie ciemna materia jest niewidoczna, ale jej istnienie można wykazać dzięki wpływowi na otoczenie. Podobnie wiele cząsteczek obecnych w pożywieniu działa prawdopodobnie na organizm, choć ich funkcje nie zostały jeszcze odkryte.

Dziedzina zwana foodomics zajmuje się badaniem tego ukrytego świata chemii żywności. Łączy ona wiedzę z zakresu genomiki, proteomiki, metabolomiki i nutrigenomiki, aby zrozumieć, jak konkretne składniki pokarmowe wpływają na geny, białka, i procesy zachodzące w organizmie.

Przykładem jest dieta śródziemnomorska, której korzystny wpływ na zdrowie serca jest dobrze udokumentowany. Naukowcy próbują wyjaśnić, dlaczego działa, badając m.in. cząsteczkę TMAO (trimethylamine N-oxide), powstającą przy udziale bakterii jelitowych podczas rozkładu składników obecnych w czerwonym mięsie i jajach. Wysoki poziom TMAO zwiększa ryzyko chorób serca, natomiast niektóre składniki czosnku mogą ograniczać jego powstawanie.

Szczególną rolę w działaniu diety odgrywają bakterie jelitowe, które przekształcają składniki pokarmowe w nowe związki chemiczne wpływające na odporność, stan zapalny i metabolizm. Przykładem jest kwas elagowy obecny w owocach i orzechach, który bakterie jelitowe zamieniają w urolithins - związki pomagające utrzymywać sprawność mitochondriów, czyli „fabryk energii" komórek.

Żywność jest więc złożoną siecią wzajemnie oddziałujących substancji, które mogą wpływać na wiele procesów biologicznych jednocześnie. Dieta może nawet zmieniać aktywność genów poprzez mechanizmy epigenetyczne, czyli regulację działania DNA bez zmiany jego struktury. Przykładem są dzieci kobiet, które przeżyły głód w Holandii podczas II wojny światowej - w późniejszym życiu częściej chorowały m.in. na cukrzycę typu 2 i choroby serca, a ich geny wykazywały trwałe zmiany aktywności.

Badania nad „ciemną materią żywienia" są dopiero na początku, ale mogą całkowicie zmienić sposób rozumienia zdrowia i chorób. Lepsze poznanie składników żywności może pomóc wyjaśnić, dlaczego określone diety działają u jednych osób, a u innych nie, oraz umożliwić tworzenie nowych terapii i bardziej spersonalizowanych zaleceń żywieniowych.