A genômica nutricional é o estudo das interações entre nutrição e o genoma, e inclui a nutrigenômica, a nutrigenética e a epigenômica nutricional. A aplicação prática da genômica nutricional em um nível personalizado requer conhecimento do potencial risco de um indivíduo para desenvolver alguma doença. Esta informação pode ser obtida de várias maneiras diferentes. Histórico familiar, parâmetros bioquímicos, presença de fatores de risco para doenças, como obesidade, hipertensão ou hiperlipidemia e os resultados de testes genéticos podem fornecer informações úteis sobre o risco individual de desenvolver uma doença ou a manutenção da saúde.
A nutrigenética estuda a influência da variabilidade genética entre os indivíduos, a qual é responsável pelas diferenças no estado de saúde e no risco de doenças, considerando os diferentes padrões de ingestão alimentar. As principais alterações estudadas são os polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs), os quais são considerados variações normais no DNA (Ácido Desoxirribonucleico) e que consistem na troca de apenas um nucleotídeo em determinada região do DNA. Eles são responsáveis pelas diferenças observadas na cor dos olhos e cabelos, no tipo sanguíneo e alguns deles podem ter influência no risco de desenvolvimento de determinadas doenças, muitas das quais podem estar associadas ao padrão alimentar individual.
A nutrigenômica estuda a forma como as interações entre componentes da alimentação e o genoma afetam o padrão de expressão gênica. Estudos de restrição energética e de modificações alimentares em indivíduos com sobrepeso e obesidade têm fornecido evidências de como os nutrientes afetam a expressão gênica. Tem sido demonstrado que quando estes indivíduos modificam seus padrões de alimentação, genes envolvidos com o metabolismo e com o fator de crescimento semelhante à insulina (IGF-1) apresentam redução de expressão (down regulation). Efeitos de intervenções alimentares sobre o padrão de expressão gênica têm sido também aplicados em outras condições clínicas, como é o caso do câncer, com resultados promissores, porém muitas vezes conflitantes.
Por fim, a epigenética refere-se a alterações herdáveis, porém que não promovem variações na sequência do DNA, mas que tem papel importante no controle da expressão gênica. Assim, a epigenética é o processo que regula como e quando os genes são silenciados ou ativados e a epigenômica é o estudo das alterações epigenéticas de uma célula. Os principais mecanismos epigenéticos de regulação da expressão gênica incluem hipo ou hipermetilação do DNA, alterações em histonas, silenciamento de genes por microRNAs e estabilidade cromossômica. Fatores relacionados à alimentação podem agir por meio de mecanismos epigenéticos ao longo da vida e se estender por gerações.
A posição da Academia Americana de Nutrição e Dietética é a de que a genômica nutricional fornece compreensão sobre como as interações entre alimentação e genótipo afetam o fenótipo. A aplicação prática dessa ciência em doenças crônicas complexas está em ascensão, porém ainda não é possível recomendar o uso de testes nutrigenéticos para fornecer aconselhamento nutricional na rotina da prática dietética.
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