Nutrigenómica y nutrigenética. ¿El futuro de la nutrición deportiva?

En los últimos años, debido al mayor conocimiento científico, ha ganado relevancia la importancia de la genética de cada individuo como determinante de la predisposición o respuesta específica a factores del ambiente. En este sentido, cabe distinguir entre la nutrigenómica y la nutrigenética, ciencias en auge relacionadas directamente con la nutrición, y que podrían ayudarnos a optimizar el rendimiento deportivo.

En este artículo vamos a ver de qué se trata y si supone, como muchos dicen, el futuro de la nutrición deportiva.

Nutrigenómica vs. nutrigenética.

En los últimos años, debido al mayor conocimiento científico, ha ganado relevancia la importancia de la genética de cada individuo como determinante de la predisposición o respuesta específica a factores del ambiente. En este sentido cabe distinguir las diferencias entre la nutrigenómica y la nutrigenética.

La primera estudia los efectos que los nutrientes ingeridos a través de la dieta ejercen sobre el genoma propio del individuo, afectando de este modo a la expresión de genes que intervienen en gran variedad de procesos como mecanismos de transducción de señales, transcripción y replicación de ADN, transporte celular, etc. [1]. Cabe destacar la epigenética nutricional, la cual estudia los mecanismos que regulan la expresión génica sin alterar la secuencia del ADN (metilación, modificación de histonas, etc.).

La segunda, por el contrario, estudia los efectos (fenotipo) que generan las variaciones genéticas propias del individuo (genotipo) sobre la interacción entre dieta y enfermedad, es decir, como afectan las variaciones genéticas individuales sobre la expresión de los genes en respuesta a nutrientes específicos [1]. Por tanto, existirá un polimorfismo en un gen cuando existan diferencias en el genotipo que puedan conllevar o no a diferencias en el fenotipo entre individuos (Figura 1).

Hasta ahora, la optimización del rendimiento se hacía en base a entrenamientos, dieta, mejora de la composición corporal y uso de ayudas ergogénicas. Específicamente, dada la influencia demostrada de la dieta sobre el ejercicio, hoy en día se sabe que algunos de los genes relacionados con la nutrición están implicados en el desarrollo del rendimiento deportivo [2-5]. Esto, como se ha mencionado, dependerá de las características individuales del deportista y de la modalidad deportiva de la que se trate.

De esta manera, la nutrición personalizada basada en el genotipo individual, aun en auge, no es algo tan nuevo, ya que se lleva aplicando desde hace años en individuos que requieres un manejo nutricional especial [2-5].

La evidencia científica está basada en la realización de investigaciones básicas, estudios observacionales y ensayos clínicos aleatorizados, así como la realización de estudios de asociación de genoma completo (GWAS, genome-wide association studies), los cuales analizan la relación de distintas variables genéticas dentro del genoma completo con las características de estudio (por ejemplo, composición corporal del individuo). Sin embargo, hay que ser críticos a la hora de seleccionar los datos publicados, ya que muchos estudios no tienen en cuenta posibles variables influyentes (ajuste estadístico), han sido realizados en una muestra pequeña, o bien no demuestran causalidad, sino correlación, por lo que el conjunto de estos supuestos puede dar lugar a interpretaciones erróneas.

Además, la complejidad de mecanismos y elementos multifactoriales que entran en juego generan que sea un tema en el que existen discrepancias, estando en constante revisión y generación de nueva evidencia científica.

Por todo ello, nos planteamos si, realmente, ¿puede verse influenciado el rendimiento, en distintas modalidades deportivas, por la presencia de determinadas variaciones genéticas y epigenéticas en el individuo? Y para dar respuesta, queremos servirnos de una magnífica revisión realizada por Mayayo et al. [6] titulada “Nutrigenética y nutrigenómica en la optimización del rendimiento deportivo» que contesta de manera específica y muy bien resumida a esta pregunta.

¿Puede verse influenciado el rendimiento, en distintas modalidades deportivas, por la presencia de determinadas variaciones genéticas y epigenéticas en el individuo?

Genes implicados en el rendimiento deportivo.

En los últimos años, se ha descubierto la importancia de la genética en la optimización deportiva a través de la selección adecuada de nutrientes para el deportista en función de su modalidad y objetivos. Las variantes genéticas que influyen en la nutrición lo hacen en la forma que absorbemos, metabolizamos, utilizamos y eliminamos los nutrientes.

Un ejemplo común es la intolerancia a la lactosa, o bien menos frecuente la fenilcetonuria, donde existe un déficit en la enzima fenilalanina hidroxilasa, generando un acúmulo del aminoácido fenilalanina [7].

En este sentido, existen variantes genéticas nutricionales relacionadas con fenotipos o biomarcadores nutricionales que tienen un impacto indirecto en el rendimiento deportivo (Tabla 1). También hay variantes en las que no existe una asociación directa genotipo-nutrición que pueda ser cuantificada en medidas de rendimiento, como podría ser el aumento de la resistencia aeróbica o fuerza máxima, sino que se refleja en un fenotipo o en la presencia de biomarcadores, como mayores niveles de hierro en sangre [8], por ejemplo, que sí son determinantes independientes del rendimiento deportivo.

Inversamente, se han identificado distintas variables genéticas que están directamente relacionadas con el rendimiento deportivo en distintas modalidades (fuerza, potencia, capacidad aeróbica, predisposición a lesiones, etc.), y que pueden verse influenciadas por factores ambientales como la alimentación (Tabla 2).

Desarrollo actual de los tests nutrigenéticos.

Hoy en día existen diferentes casas comerciales y laboratorios de análisis que se dedican a la venta de tests nutrigenéticos y tests genético-deportivos para la optimización del rendimiento, tanto en atletas de alto rendimiento como en amateurs. En estos tests de alto coste (alrededor de 200 – 300 €) se analiza un pool seleccionado de genes que se han visto relacionados con ciertos fenotipos de rendimiento deportivo, predisposición a lesiones, composición corporal, muerte súbita u otras características relacionadas con el deporte, como los que hemos mostrado en las Tablas 1 y 2.

Las casas comerciales se encargan de analizar estadísticamente mediante sus propios algoritmos la interacción entre los resultados obtenidos de cada gen analizado para generar un resultado predictivo del perfil genético que oriente al individuo en la práctica deportiva y dieta más óptimas de cara a su mayor rendimiento [6].

Cabe destacar que no todas las variantes propuestas por estos tests tienen la misma evidencia científica, incluso hay algunas que directamente no tienen evidencia sólida de la asociación genotipo-fenotipo que alegan. Por ello, algunas de estas empresas incluyen dentro del algoritmo de análisis la prioridad en la toma de decisiones de aquellas variantes genéticas con mayor evidencia científica hasta la fecha.

Normalmente basta con obtener una pequeña muestra de sangre para realizar el análisis genético de decenas o cientos de variables, gracias a las nuevas técnicas masivas de análisis disponibles (Figura 3).

A partir de estos tests, como se ha mencionado, se pretende crear unas pautas o recomendaciones específicas basadas en el genoma individual del cliente, que le permitan optimizar la práctica deportiva a través de la nutrición (“dieta del ADN”) para conseguir un objetivo concreto. Existen ya numerosos tests comercializados que se pueden adquirir en empresas específicas, e incluso en grandes superficies o farmacias.

No obstante, a pesar de la repercusión que se le está dando a estas nuevas ciencias emergentes que estudian y analizan la amplia variedad de posibilidades genéticas dentro del conjunto del genoma humano, hay que recalcar que el fenotipo de cada individuo está determinado por el inmenso conjunto de variantes, y no por el impacto de cada una por separado [9-11]. Es por ello, que, hay que interpretar las variantes genéticas en su conjunto, y no como variantes aisladas.

Asimismo, se trata de un campo en el que queda mucho por explorar y probablemente existan gran variedad de variables genéticas que nos queden todavía por descubrir.

Resumen y conclusiones.

En los últimos años, debido al mayor conocimiento científico, ha ganado relevancia la importancia de la genética de cada individuo como determinante de la predisposición o respuesta específica a factores del ambiente. En este sentido, la nutrigenómica y la nutrigenética son dos ciencias en auge.

Hasta ahora, la optimización del rendimiento se hacía en base a entrenamientos, dieta, mejora de la composición corporal y uso de ayudas ergogénicas. Específicamente, dada la influencia demostrada de la dieta sobre el ejercicio, hoy en día se sabe que algunos de los genes relacionados con la nutrición están implicados en el desarrollo del rendimiento deportivo. Esto, como se ha mencionado, dependerá de las características individuales del deportista y de la modalidad deportiva de la que se trate.

Si atendemos a la bibliografía de los últimos años, es cierto que la planificación de una dieta adaptada a las características genéticas del individuo, por parte de un dietista – nutricionista especializado en nutrigenética, permite optimizar el rendimiento deportivo. La nutrigenética, basada en la evidencia, es una herramienta con gran potencial para ser utilizada por parte del dietista – nutricionista, pero siempre como una variable a ser integrada como parte de un conjunto y no como determinante exclusivo del fenotipo [6].

El fenotipo final de un individuo está determinado por muchas otras variables que no son solo genéticas, sino que más bien la genética predispone al individuo, pero es el ambiente quien determina su expresión final. Por ello, conocer la predisposición genética de cada persona en particular puede ayudar a optimizar objetivos, pero no debe ser el único punto a tener en cuenta, pues existen numerosos aspectos fisiológicos, psicológicos, ambientales y sociales que juegan un papel muy importante en lo que somos finalmente.

En conclusión, todavía es necesaria mucha investigación en el campo de la genética nutricional y epigenética. La evidencia científica está en continua actualización y es deber del dietista – nutricionista especializado en este tema ser riguroso y objetivo en la interpretación de resultados de los tests.

Bibliografía y referencias.

1. Fenech, M., El-Sohemy, A., Cahill, L., Ferguson, L. R., French, T. A. C., Tai, E. S., … & Head, R. (2011). Nutrigenetics and nutrigenomics: viewpoints on the current status and applications in nutrition research and practice. Lifestyle Genomics, 4(2), 69-89.
2. Chadwick, R. (2005). Nutrigenomics, individualism and sports. In Genetic Technology and Sport (pp. 140-149). Routledge.
3. Winkler, J. T. (2008). Imminent applications of nutrigenomics: A stakeholder analysis. Personalized nutrition. Principles and applications, 151-168.
4. Barh, D., & Ahmetov, I. I. (Eds.). (2019). Sports, Exercise, and Nutritional Genomics: Current Status and Future Directions. Academic Press.
5. Guest, N. S., Horne, J., Vanderhout, S. M., & El-Sohemy, A. (2019). Sport nutrigenomics: personalized nutrition for athletic performance. Frontiers in nutrition, 8.
6. Mayayo, J. C; González Leal, R. & Solano Pérez; L. A. (2021). “Nutrigenética y nutrigenómica en la optimización del rendimiento deportivo”. Trabajo Fin de Grado en Nutrición Humana y Dietética. Universidad Europea de Madrid.
7. Guillén-López, S., & Vela-Amieva, M. (2011). Actualidades en el tratamiento nutricional de la fenilcetonuria. Acta Pediátrica de México, 32(2), 107-114.
8. Cusack, H., & Hewlings, S. (2022). The impact of iron supplementation on athletic performance in elite-level female athletes–A systematic review. Strength & Conditioning Journal, 10-1519.
9. Suárez-Carmona, W., Sánchez-Oliver, A. J., & González-Jurado, J. A. (2017). Fisiopatología de la obesidad: Perspectiva actual. Revista chilena de nutrición, 44(3), 226-233.
10. De la Peña, C., & Vargas, V. M. L. (2018). De la genética a la epigenética: La herencia que no está en los genes. Fondo de Cultura económica. Ciudad de México.
11. Schenk, A., Proschinger, S., & Zimmer, P. (2021). Epigenetics in exercise science and sports medicine. In Medical Epigenetics (pp. 491-509). Academic Press.