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La nutrigenomica
È la scienza che studia la relazione tra cibo
e geni. Tutto parte dall’evidenza che
i processi metabolici dei nutrienti
influenzano lo stato di salute in relazione
al genotipo individuale
Già nel 1850 il filosofo Feuerback sosteneva che l’uomo è ciò che mangia e che “per pensare meglio dobbiamo alimentarci meglio”; lo stesso Ippocrate
affermava: “Che il cibo sia la tua medicina, che la medicina sia il tuo cibo” e il suo pensiero si basava sulla
convinzione che gli alimenti fossero in grado di influenzare quello che egli chiamava “calore” dell’organismo, e più in generale la genesi delle malattie.
Malgrado queste intuizioni per così dire pionieristiche, per svariati secoli i nutrienti sono stati presi in
considerazione soltanto in rapporto alla loro funzione di fonte energetica oppure come fattori dello sviluppo e del mantenimento della costituzione corporea.
Negli anni ’50 alcuni ricercatori americani incominciarono a indagare le ragioni per cui l’incidenza di malattie cardiovascolari fosse nettamente inferiore nel
sud dell’ Europa rispetto a quella registrata Oltreoceano. A prescindere dall’influenza dell’assetto genetico, fu così dimostrata la valenza di alcuni importanti
componenti tipici della dieta mediterranea: si scoprì
che l’olio extravergine d’oliva è ricco naturalmente in
antiossidanti e acidi grassi monoinsaturi, utili a ridurre la colesterolemia, che nei legumi sono presenti gran-
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di quantità di vitamine A e C, sali minerali quali calcio, fosforo, ferro, potassio, lecitina e fitoestrogeni mentre la carota apporta betacarotene e glutatione, utile il
primo per il trofismo e la riparazione dei tessuti ed entrambi per la neutralizzazione dei radicali liberi.
Il percorso compiuto ha così portato a osservare che gli
stessi nutrienti partecipano a regolare la dinamica metabolica, in particolare mediante attivazione allosterica di enzimi specifici oppure mediante la secrezione
di ormoni. Gli studi di biologia molecolare hanno poi
evidenziato che i nutrienti, sia direttamente sia mediante attività ormonali, sono in grado di influenzare
in modo significativo l’espressione di geni. Per fare un
esempio, è noto che quando si consumano pasti ricchi di carboidrati semplici e scarsi di grassi, l’eccesso
di carboidrati viene convertito nel fegato a trigliceridi tramite l’induzione di una serie di enzimi specifici
per la lipogenesi. Tale fenomeno di induzione si verifica in parte attraverso meccanismi di trascrizione che
determinano un aumento del livello di mRNA per
questi enzimi. Allo stato attuale sono state identificate nel DNA le sequenze necessarie che correlano i segnali generati dal metabolismo glucidico ai fattori
specifici di trascrizione presenti nei nuclei cellulari.
Le precedenti osservazioni portano a ritenere che variazioni nel genoma sull’utilizzo dei nutrienti possano
essere all’origine di patologie legate all’alimentazione
quali obesità, diabete di tipo 2, tumori, cardiovasculopatie. Da qui la nascita della nutrigenomica, che si
occupa per l’appunto della relazione tra il cibo e i geni. Le ricerche tese ad analizzare l’influenza di nutrienti sulla salute, attraverso la nutrigenomica, trovano
la loro base in due osservazioni:
• il regime alimentare modifica l’espressione genica;
• i processi metabolici dei nutrienti possono modificare
e influenzare lo stato di salute in relazione al genotipo individuale.
Tali osservazioni trovano la loro espressione nelle ricerche che hanno dimostrato come, al variare delle caratteristiche della dieta, si possono modificare
espressioni fenotipiche di obesità e/o scarsa tolleranza glucidica nella prole attraverso modifiche della dieRMP Highlights
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SALUTE E INTEGRATORI
IL RUOLO
DI UNA CORRETTA
SUPPLEMENTAZIONE
ta in ceppi di animali nel corso della gravidanza. L’evoluzione delle acquisizioni e dei concetti sull’alimentazione e sulla nutrizione umana, legata alle
numerose e approfondite ricerche svolte nel corso degli ultimi cento anni, ha quindi portato la scienza dell’Alimentazione, un tempo ritenuta disciplina
secondaria, a un livello di primaria rilevanza nelle discipline scientifiche.
La nutrigenomica consente pertanto di verificare che
ciascuno stia seguendo il regime alimentare più consono al mantenimento di uno stato di salute ottimale e al tempo stesso, in caso di malattia, di mettere in
atto il miglior controllo possibile della condizione patologica, in supporto all’eventuale strategia terapeutica intrapresa.
Le sostanze bioattive
Per sostanze bioattive si intendono “componenti degli alimenti che influenzano le attività fisiologiche cellulari con effetti benefici”. Con questa definizione tali
composti vengono distinti da molti altri che sono bioattivi ma provocano effetti nocivi anche a lungo termine (per esempio neoplasie). È importante sottolineare
che le sostanze bioattive con effetto benefico non sono nutrienti: non sono cioè essenziali per la vita (un
criterio, questo, fondamentale per rientrare nella “classe” dei nutrienti).
Prerogativa dei composti bioattivi è quella di trovarsi negli alimenti in quantità molto modeste e
da ciò deriva che essi hanno effetti molto più sottili, rispetto ai nutrienti. In effetti i composti bioattivi influenzano le attività cellulari in grado di
prevenire il rischio di malattie anziché prevenire le
malattie da carenza.
Purtroppo, a livello individuale, le analisi dietetiche
sono spesso difficili da eseguire e inaccurate per consentire di correggere eventuali “anormalità” nel regime alimentare seguito. In realtà molti individui che
incorrono in determinate malattie sono perfettamente equiparabili, per quanto riguarda stile di vita e regime
alimentare, ad altri che ne rimangono indenni. Ciò è
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RMP Highlights
dovuto al fatto che la malattia insorge sulla base di una
particolare suscettibilità determinata da un complesso di fattori genetici e di altre condizioni che possono
derivare da precedenti malattie, stress e trascorse abitudini alimentari.
Occorre tenere presente, quindi, che è l’interazione fra
dieta e altri fattori ambientali che determina il momento dell’insorgenza e la gravità della malattia in
ogni singolo individuo.
La lipidomica funzionale
Si tratta di una disciplina che si occupa degli studi
dei lipidi come elementi inseriti nel metabolismo
cellulare. Tra le funzioni dei lipidi a destare più interesse emerge sempre più quella di segnalatori cellulari, pertanto si profila un campo applicativo in
terapia farmacologica che non può fare a meno delle conoscenze in lipidomica. Nel campo della lipidomica, oltre ai processi ossidativi a carico dei lipidi,
una scoperta importante ha riguardato la struttura
dei lipidi insaturi, che può trasformarsi da quella naturale dei lipidi CIS alla struttura dei lipidi TRANS,
a causa di stress dovuto a radicali liberi. La formazione di isomeri TRANS di acidi mono- e poliinsaturi, tra cui l’acido arachidonico, è stata evidenziata
sia in colture cellulari che su animali, mentre restano ancora da chiarire i meccanismi e le conseguenze sull’uomo.
Il settore dei disordini psichici si sta recentemente
correlando con quello della lipidomica, per cui la determinazione della qualità e quantità di lipidi nei distretti cellulari ed insieme delle conseguenze dello
stress radicalico è divenuta importante. La lipidomica è correlata alla nutrizione, pertanto la possibilità di evidenziare con precisione il difetto lipidico
offre anche l’opportunità di mirare la terapia e l’apporto dietetico.
Nell’autismo sono state raccolte evidenze scientifiche
sulla deficienza di acidi grassi essenziali e sulla presenza di stress radicalico, come anche sulla supplementazione di omega-3 in questa malattia.