Tangl Ferenc ( ) Kezdeményezésére létesült a M. kir. Állatélettani és Takarmányozástani Kísérleti Állomás, melynek között volt az igazgatója. A M. kir. Állatorvosi Főiskola élettani tanszékét centrummá tette. Kutatási területei az anyagcsere-folyamatok, az egyedi fejlődés energetikája, energiaforgalmi kérdések. Iskolát teremtett maga körül, az orvosok és biológusok számára szilárd természettudományos alapokat rakott le, materialista gondolkodásmódját igyekezett tanítványaiba is beleoltani.

Nutrigenomics, nutrigenetics,

Mi az? Táplálkozási genomika: milyen hatással bírnak a táplálékok-tápanyagok a gének expressziójára és/vagy a gének szabályozására? Táplálkozási genetika: hogyan befolyásolja a különböző emberek genetikai variabilitása azt, hogy táplálkozásuk milyen anyagcsere reakciókat vált ki?

Mire használható a nutrigenomika és nutrigenetika? A szerzett ismeretek együttese alapján megállapítható, hogy egy adott étrend egy adott embernél milyen csak rá jellemző reakciókat válthat ki Tehát a genetikai status ismerete magasabb szintű individuális étrendi tanácsadásra ad lehetőséget!

Miért vagyunk különbözőek?

Nézzünk példákat: a DNS metilálása = nutrigenomika

Apolipoprotein A1 (APO A1) SNPs: Promotor G75A FRAMINGHAM STUDY (N = 1500) Nőknél Variáns „A” allél jelenléte esetén = fokozott többszörösen telítetlen zsírsav (PUFA) bevitel növeli a HDL- koleszterin szintet „Wild type” „G” allél jelenléte esetén = fokozott többszörösen telítetlen zsírsav (PUFA) bevitel csökkenti a HDL- koleszterin szintet Férfiaknál ez az interakció hasonló,de gyengébb Ordovas et al. Am J Clin Nutr. 200

Az APO E-4 allél káros hatása: csökkenti a lipidek kiáramlását a makrofágokból és neuronokból

(Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 1996;16: ) © 1996 American Heart Association, Inc. Articles Apolipoprotein E Alleles and Risk of Coronary Disease A Meta-analysis Peter W.F. Wilson; Ernst J. Schaefer; Martin G. Larson; Jose M. Ordovas the Framingham Heart Study, National Heart, Lung, and Blood Institute (P.W.F.W.) and Boston University (M.G.L.), Framingham, and Tufts USDA Nutrition Center, Boston (E.J.S., J.M.O.), Mass. Correspondence to Peter W.F. Wilson, MD, Framingham Heart Study, National Heart, Lung, and Blood Institute, 5 Thurber St, Framingham, MA

E2 allél-nek jót tesz a pia! E4 allél ne igyon! Nutrigenomics

LIPC (máj-lipáz) gén C514T Fokozott gén-expresszió csökkent HDL- cholesterinnel jár és vica versa Az TT variáns esetén magasabb a HDL-chol., de csak akkor, ha az egyén <30 energiaszázalék zsírt fogyaszt. Ha több állati zsírt eszik, nála lesz a legalacsonyabb. A CC és a CT között nem volt különbség Akkor tehát a mediterrán diéta jó lehet a TT esetén Ez itt akkor a nutrigenetika és nutrigenomika együttese

Katekol-O-metil-transzferáz Val158Met SNP Lebontja a katekol-ösztrogéneket (4-OH-E2), amelyek az E2 hormonaktív lebontási termékei A variáns allél homozigóta genotípus esetén az enzim kevésbé aktív, mert a methionin thermolabilis Fokozott mamma cc rizikó, de csak akkor, ha alacsony folsav és emelkedett homocisztein szint van (Goodman et al.; 2001; PMID: A) Tehát folsavpótlással kivédhető a hatás! Variáns allél esetén jó a teafogyasztás, mert gátlódik a benne lévő protektív polifenolok lebontódása Nutrigenomics!

Type of Analysis: FemSensor 40plus E Examined Person: Date of birth: I. GENOTYPE REPORT Gene Gene Symb ol Polymorphism Allele 1 > Allele 2 Presence Presence of Allele 1 of Allele 2 BREAST CANCER RISK – GENERAL AND CONSTRICTED Transforming growth factor beta receptor I TGFB R1 *9A > *6A X0 Progesterone Receptor PGR G>A Pos.+331 X0 Androgen ReceptorAR short > long alleles XX Vitamin D- ReceptorVDR IVS G>A ( b>B) XX Cytochrome P450 1A1 CYP1 A1 T>C Pos X0 Cytochrome P450 1B1 CYP1 B1 Leu>Val Codon 432 X0

HORMONE REPLACEMENT THERAPY – RISKS AND BENEFITS Collagen Typ I  1 COL1 A1 G>T Pos (S>s) 0X Cytochrome P450 17A1 CYP1 7A1 T>C Pos. -34 X0 Estrogen Receptor-  ESR1IVS T>C (p>P) XX Vitamin D-Receptor VDRIVS G>A (b>B) XX Prothrombin – Factor 2 F2G>A Pos X0 Factor 5 Leiden F5Arg>Gln Codon 506 X0

FEMALE LIFESTYLE IMPROVEMENTS Catechol-O- Methyltransferase COM T Val>Met Codon 158 0X Cytochrome P450 1A1 CYP1 A1 Ile>Val Codon 462 X0 Cytochrome P450 1B1 CYP1 B1 Asn>Ser Codon 453 XX Aromatase CYP1 9A1 C>T Pos X Methylentetrahydrofolat- Reductase MTH FR Ala>Val Codon 222 XX Apolipoprotein EAPOE Cys>Arg Codon 112 X0 Apolipoprotein EAPOE Arg>Cys Codon 158 X0 Apolipoprotein A1 APOA 1 G>A Pos. -75X0

Type of Analysis: PREMIUM MALE E Examined Person: E I. GENOTYPE REPORT 1. ARTERIOSCLEROSIS / LIPID METABOLISM Gene Gene Symb ol Polymorphism Allele 1 > Allele 2 Presence Presence of Allele 1 of Allele 2 Apolipoprotein A1 APOA 1 G>A Pos.-75 X Apolipoprotein E APOE Cys>Arg Codon 112 X Apolipoprotein E APOE Arg>Cys Codon 158 XX Cholesterol ester transfer protein CETP C>A Pos.-629 X Sterol element binding transcription factor SREB F2 Gly>Ala Codon 595 XX Endothelial NO-Synthase NOS3 T>C Pos Promoter X Endothelial NO-Synthase NOS3 Glu>Asp Codon 298 X Endothelial NO-Synthase NOS3 Ins>Del Intron 4 (VNTR) X Gap junction protein alpha 4 (Connexin 37) GJA4 Pro>Ser Codon 319 X Matrix metalloproteinase 3 (Stromelysin 1) MMP 3 5A>6A Pos X Paraoxonase 1 PON1 Gln>Arg Codon 192 XX

2. DETOXIFICATION Gene Gene Symb ol Polymorphism Allele 1 > Allele 2 Presence Presence of Allele 1 of Allele 2 Cytochrome P450 1A1 CYP1 A1 T>C Pos X Cytochrome P450 1B1 CYP1 B1 Leu>Val Codon 432 X Glutathione S-transferase P1 GSTP 1 Ile>Val Codon 105 X Glutathione S-transferase M1 GST M1 Available > 0 allele X 3. DRUG METABOLISM (PHARMACOGENETICS) Gene Gene Symb ol Polymorphism Allele 1 > Allele 2 Presence Presence of Allele 1 of Allele 2 Cytochrome P450 2D6 CYP2 D6 A>del Pos (Allele *3) X Cytochrome P450 2D6 CYP2 D6 G>A Pos (Allele *4) XX Cytochrome P450 2D6 CYP2 D6 T>del Pos (Allele*6) X Cytochrome P450 2C9 CYP2 C9 Arg>Cys Codon 144 (Allele *2) X Cytochrome P450 2C9 CYP2 C9 Ile>Leu Codon 359 (Allele *3) XX Cytochrome P450 2C19 CYP2 C19 Pro>Ser Codon 453 (Allele*2) X

4. HOMEOSTASIS OF BLOOD CLOTTING (THROMBOSIS) Gene Gene Symb ol Polymorphism Allele 1 > Allele 2 Presence Presence of Allele 1 of Allele 2 Factor II / Prothrombin F2 G>A Pos X Factor V F5 Arg>Gln Codon 506 X Platelet glycoprotein IIIa (integrin ß 3) ITGB 3 Leu>Pro Codon 33 X 5. HYPERTENSION Gene Gene Symb ol Polymorphism Allele 1 > Allele 2 Presence Presence of Allele 1 of Allele 2 Angiotensin converting enzyme ACE Ins>Del Intron 16 XX Angiotensinogen AGT Met>Thr Codon 235 X alpha2b-adrenergic receptor ADR A2B Ins>Del Codon 299 XX beta1-adrenergic receptor ADR B1 Gly>Arg Codon 389 X

6. INFLAMMATION Gene Gene Symb ol Polymorphism Allele 1 > Allele 2 Presence Presence of Allele 1 of Allele 2 Interleukin 6 IL-6 G>C Pos XX Interleukin 10 IL-10 G>A Pos XX 7. METABOLISM AND OBESITY Gene Gene Symb ol Polymorphism Allele 1 > Allele 2 Presence Presence of Allele 1 of Allele 2 G Protein beta3-subunit GNB3 C>T Pos. -92 Exon 10 X Methylenetetrahydrofolate reductase MTH FR Ala>Val Codon 222 X Plasminogen Activator Inhibitor PAI1 5G>4G Promoter X Neuropeptide Y (Preproneuropeptide) NPY Leu>Pro Codon 7 X beta2-adrenergic receptor ADR B2 Gly>Arg Codon 16 XX beta2-adrenergic receptor ADR B2 Gln>Glu Codon 27 XX beta3-adrenergic receptor ADR B3 Trp>Arg Codon 64 X

8. OSTEOPOROSIS AND FRACTURE RISK Gene Gene Symb ol Polymorphism Allele 1 > Allele 2 Presence Presence of Allele 1 of Allele 2 Collagen Typ I  1 COL1 a1 G>T Pos (S>s) X 9. STEROID METABOLISM / PROSTATE CANCER Gene Gene Symb ol Polymorphism Allele 1 > Allele 2 Presence Presence of Allele 1 of Allele 2 Cytochrome P A1 CYP1 7A1 T>C Pos. -34 X Steroid 5-alpha-reductase type II SRD5 A2 Ala>Thr Codon 49 X Steroid 5-alpha-reductase type II SRD5 A2 Val>Leu Codon 89 X Androgen receptor AR (CAG)n long>short alleles X Hereditary prostate cancer gene 2 ELAC 2 (=HP C2) Ala>Thr Codon 541 X Cytochrome P450 1A1 CYP1 A1 Ile>Val Codon 462 X Vitamin D-Receptor VDR IVS G>A (b>B) X

Köszönöm a figyelmüket!

Development of complex, multifactorial, polygenic diseases, such as metabolic syndrome. Nutrition is primarily focused on health and on the earliest phases of disease pathology. In order to effectively apply dietary strategies to prevent disease or to recover homeostasis, validated early biomarkers of the disease state are needed. Nutrition and pharma (pharmacology) are complementary approaches to apply to metabolic stress or metabolic syndrome. Interestingly, there is considerable overlap between cellular targets for nutritional and pharmacological intervention, such as peroxisome proliferator activator receptor-α or peroxisome proliferator activator receptor-γ, which bind fatty acids and fibrates or fatty acids and thiazolidinediones, respectively.

Two strategies of nutrigenomics research. The first strategy will provide detailed molecular data on the interaction between nutrition and the genome, whereas the second strategy might be important for human nutrition, given the difficulty of collecting tissue samples from healthy individuals. The first strategy, typically applied by smaller research groups, will reveal the identification of transcription factors that function as nutrient sensors and the genes they target; elucidation of the signaling pathways involved, and characterization of the main dietary signals; measurement and validation of cell- and organ-specific gene expression signatures of the metabolic consequences of specific micronutrients and macronutrients; elucidation of interactions between nutrient-related regulatory pathways and proinflammatory stress pathways, to understand the process of metabolic dysregulation that leads to diet-related diseases; and identification of genotypes that are risk factors for development of diet-related human diseases (such as diabetes, hypertension, or atherosclerosis) and quantification of their impact. The second strategy is the application of nutritional systems biology to develop biomarkers of early metabolic dysregulation and susceptibility (stress signatures) that are influenced by diet. This strategy requires large consortia, considerable research funding, and excellent multidisciplinary (and possible multinational) collaboration.

Genetic susceptibility, environment, aging. Individuals with different genetic susceptibilities are influenced differently during aging since some genes within quantitative trait loci (QTLs) are regulated by environmental influences. The symptoms of T2DM during life will differ depending upon genetic susceptibility (genetic makeup) and the influences of the environment. These influences may change during aging depending upon the genes inherited. See text for details.

Mean (±SE) HDL-cholesterol concentrations by APOA1 genotype and polyunsaturated fatty acid (PUFA) intake categories (, 8% of energy) in women. (Ordovas 2002)