Líneas de Investigación

El objetivo de la línea de investigación en Genómica Nutricional del Instituto IMDEA Alimentación es el estudio de la interacción entre la nutrición influido por el ambiente y los procesos celulares y genéticos, con el objetivo de llegar a un entendimiento a nivel genético de cómo ciertos nutrientes y componentes bioactivos de los alimentos afectan el equilibrio entre salud y la enfermedad mediante la alteración de la expresión del perfil genético de un individuo. Desde el punto de vista de la nutrigenética examinamos si las variantes genéticas pueden predecir la respuesta individual a los componentes de la dieta que alteran procesos tales como el cáncer, las enfermedades cardiovasculares o la obesidad y modificar así la susceptibilidad individual para su desarrollo.

Por otro lado, el enfoque de nutrigenómica se utiliza para analizar cómo ciertos nutrientes y componentes de los alimentos afectan el genoma humano, alterando su expresión genética o su estructura, con un efecto beneficioso sobre la salud humana. Varios componentes bioactivos de los alimentos pueden modificar la transcripción, la expresión génica y la regulación de los dianas genéticas que se sabe que influyen en diferentes enfermedades relacionadas con las vías de señalización que determinan el desarrollo o la agresividad de una enfermedad.

Varios proyectos están en marcha en este campo, centrándose principalmente en el mecanismo de acción y la actividad de diferentes antioxidantes naturales y fitoquímicos. Diversos enfoques experimentales se están realizando, incluyendo estudios genómicos, ensayos in vitro con diferentes sistemas de células humanas, y experimentos in vivo en modelos animales.

El objetivo de esta línea de investigación es el desarrollo y aplicación de técnicas y metodologías avanzadas para la producción eficaz de nuevos alimentos funcionales. Para ello se consideran aspectos genéticos que indican la forma en que las variaciones en el genoma de cada individuo provocan diferentes respuestas a los numerosos ingredientes alimentarios bioactivos

Se pretende contribuir al bienestar de la población mejorando su salud a través del desarrollo eficaz de alimentos funcionales y seguros como una herramienta nutricional para ayudar a lograr una alimentación sana. Esta línea de investigación está destinada también a contribuir al desarrollo económico de la Comunidad de Madrid y de España, mediante la producción de productos de alto valor añadido para la industria alimentaria y favorecer su competitividad y rentabilidad.

Este programa de investigación propone el estudio de nuevos ingredientes bioactivos, optimización de los procedimientos de producción, determinación de su composición química, evaluación de su biodisponibilidad y seguridad toxicológica; estudio de su actividad biológica in vitro, de sus efectos sobre la salud en animales de experimentación, y sobre humanos realizando ensayos de intervención dietética. Las posibles líneas de investigación son múltiples: la atención se focaliza en la adición de probióticos a los alimentos, que como ejemplos se encuentran las grasas y los aceites, dotado con óptimas propiedades nutricionales. Otros ejemplos son los lípidos alterados funcionalmente a través de reacciones enzimáticas, el enriquecimiento de productos lácteos con lípidos bioactivos mediante procesos naturales, carbohidratos prebióticos, proteínas que ejercen efectos fisiológicos en el organismo, ya sea directamente a través de la hidrólisis enzimática in vivo, es decir, durante la digestión gastrointestinal, o a través de antioxidantes y moléculas anti-inflamatorias con numerosos y variados efectos fisiológicos.

En la promoción de la salud mediante la alimentación, el conocimiento del genoma humano y de sus variaciones en genes candidatos clave puede ser muy importante para ayudar a descifrar los mecanismos moleculares que determinan la respuesta interindividual a la dieta y generar así una serie de biomarcadores que permitan conocer con precisión el efecto de los alimentos en el organismo humano. Por ello, el Instituto IMDEA-Alimentación considera que es necesario en este momento que la comunidad científica alimentaria se dote de las herramientas necesarias para abordar su I D con este nuevo enfoque. El objetivo final de este proyecto es mejorar la calidad de vida y la salud de la población mediante la alimentación. Además, este proyecto constituye también un salto tecnológico necesario para mejorar el nivel competitivo y económico de la industria alimentaria puede sustentarse en buena medida en la alimentación para la salud.

La Plataforma Cantoblanco de Genómica Nutricional y Alimentación constituye una herramienta de gran envergadura y alto nivel científico, para realizar estudios de cómo el genoma de los individuos interactúa con los alimentos de la dieta y estos a su vez con el genoma, para conocer los beneficios o perjuicios de determinados nutrientes e ingredientes alimentarios en la salud del individuo. Su uso se dirige a las investigaciones básicas o aplicadas sobre las interacciones gen-dieta, tanto en el ámbito nutrigenético como nutrigenómico. No existe actualmente una herramienta para la investigación en alimentación-salud similar a la Plataforma que, una vez en plena capacidad operativa, podrá dar servicio a grupos de investigación españoles y extranjeros que trabajen en genómica nutricional. Igualmente, podrá prestar servicios a empresas del ámbito alimentario que deseen realizar los estudios de intervención dietética necesarios para el desarrollo de productos o para obtener la aprobación de alegaciones nutricionales y saludables en los productos alimentarios por parte de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria, las administraciones de los EEUU u otros países como Japón, que poseen normativa específica al respecto. La Plataforma “Cantoblanco” de Genómica Nutricional y Alimentación está promovida y gestionada por el Instituto Madrileño de Estudios Avanzados en Alimentación (IMDEA-Alimentación) y cuenta con la colaboración de la Universidad Autónoma de Madrid.

Se trata de una plataforma estable de cohortes de voluntarios de población general. Cada cohorte está compuesta por un alto número de individuos con características genéticas conocidas en cuanto a polimorfismos en genes candidatos relacionados con enfermedades crónicas no transmisibles y la posible respuesta a la dieta. La Plataforma está constituida por los siguientes elementos:

• BIOBANCO de ADN, disponible para investigaciones biomédicas, constituido y gestionado según las normas que establece la Ley de Investigación Biomédica.
• BANCO DE DATOS de población caracterizada tanto genotípica como fenotípicamente, constituido y gestionado según las normas que establece la Ley de Protección de Datos.

La Plataforma se sustenta en los recursos humanos y tecnológicos de IMDEA-Alimentación en tres aspectos:

1. Capacidad para realizar la caracterización fenotípica de la población implicada, mediante medidas antropométricas y datos sobre hábitos de vida, alimentación, actividad física, historial médico y datos socioeconómicos.

2. Capacidad para realizar la estratificación genotípica de la población implicada, mediante la selección de marcadores genéticos implicados tanto en la metabolización de nutrientes como en las enfermedades nutricionales más prevalentes en la actualidad, así como mediante el análisis de las variantes genéticas seleccionadas.

3. Capacidad de gestión económico-administrativa de la Plataforma.

La Plataforma tiene dos etapas de actuación:

1. Constitución de cohortes específicas de población basadas en sus características fenotípicas y genotípicas.

2. Realización de estudios de intervención dietética en cohortes.

Además de la población reclutada por GENYAL, la Plataforma también trabaja con cohortes externas de población procedentes de distintos estudios de intervención dietética de los que se quiere hacer un análisis de interacción gen-nutriente.