Nutrigenomica e nutrigenetica: pappa e ciccia? - I test di laboratorio - Pag 2


    Abbiamo pensato di eseguire il test nutrigenetico progettando un pannello di 24 nutrigeni, variamente studiati in letteratura, che partecipano a 8 diverse attività metaboliche (Tabella 1, vedi "Conclusioni e Bibliografia - pag 3").

    Uno dei geni analizzati è il 5HTT, codificante per un trasportatore della serotonina e coinvolto nell’adattamento allo stress; esso è infatti implicato in molti aspetti dell’umore e del comportamento come ansietà, impulsività, depressione e tossicomania. Esso esiste sotto due conformazioni (L o S), a seconda se contiene o meno un’inserzione di 44bp. Diversi studi in letteratura associano la forma SS ad una maggiore vulnerabilità ad adattarsi allo stress e all’aumento di depressione. E’ ovvio così che i soggetti SS non riusciranno a portare a termine regimi alimentari troppo restrittivi.

    Sono poi stati inseriti 5 geni implicati nel metabolismo dei lipidi:

    1. L’apolipoproteina A1 (APOA1).
    2. L’apolipoproteina B-100 (Apo B-100)
    3. L'Apolipoproteina C3 (APOC3)
    4. L’apolipoproteina E (APOE)
    5. Il CETP

    I portatori di alcuni dei polimorfismi riscontrati nei geni APO presentano generalmente un aumento del livello sierico di HDL in risposta ad una maggiore assunzione con la dieta di acidi grassi insaturi, l’incremento del livello di trigliceridi (ipertrigliceridemia) o semplicemente un rallentamento del catabolismo dei trigliceridi.

    In quest’ultimo caso ad es. è consigliato ridurre i grassi saturi ed eliminare quelli trans, assumendo per la maggior parte olio d’oliva. Il gene CETP invece media lo scambio di lipidi tra le lipoproteine mediante il trasferimento di esteri del colesterolo dalle HDL alle lipoproteine ricche di trigliceridi, con conseguente riduzione dei livelli di HDL. I polimorfismi G279A/G1533A sono associati ad una aumentata concentrazione del CETP e ridotti livelli di HDL a favore di LDL e VLDL.

    Il pannello comprende anche 6 geni che sono stati descritti nella letteratura internazionale perché coinvolti nel metabolismo dell’obesità:

    1. I recettori adrenergici ADRA2B
    2. Il gene ADRB1
    3. Il gene ADRB2
    4. Il gene ADRB3
    5. Il Neuropeptide Y (NPY)
    6. Il recettore attivato dai proliferatori dei perossisomi–gamma (PPARG)

    I recettori adrenergici codificati dai geni ADR influenzano il metabolismo energetico attraverso l’inibizione della secrezione di insulina e la lipolisi. Il gene codificante per il recettore adrenergico α2B (ADRA2B) presenta un polimorfismo nel codone 299 che si pensa incida sul metabolismo basale e contribuisca all’obesità. Il polimorfismo, Gly389Arg, forma una variante del recettore adrenergico B1 che sembra predisporre ad infarto e ipertensione ed influenzare la risposta terapeutica al trattamento con Beta bloccanti.

    L’allele Arg16 del gene ADRB2 è stato associato all’ipertensione, mentre la variante Glu27 ad un incremento dell’attività del recettore, con conseguente rischio di obesità e patologie metaboliche. Sulla base del suo ruolo biologico nel metabolismo dei lipidi, si pensa che il recettore adrenergico β3 sia uno dei geni che influenza l’accumulo del grasso nel corpo, infatti la mutazione missense a livello del codone 64 del gene ADRB3 è stata associata con un aumento del body mass index (BMI).

    Il gene NPY invece gioca un ruolo chiave nella regolazione del bilancio energetico, mediando la stimolazione all’assunzione di cibo e l’accumulo energetico e regolando la pressione sanguigna, metabolismo del colesterolo e patogenesi dell’arteriosclerosi. La variante Leu7Pro è un marker per il rischio di ipertensione ed arteriosclerosi ed è stato associato ad elevate quantità di colesterolo totale e LDL, specialmente nei pazienti obesi. Il recettore (PPARG) è coinvolto nel diabete e nell’obesità. Alcuni studi supportano un ruolo benefico del polimorfismo Pro12Ala, associato con una ridotta trascrizione del gene PPARγ2, con una diminuzione del body mass index (BMI), riduzione dei livelli di insulina, aumento dei livelli di HDL e migliorata sensibilità all’insulina.

    Il pannello contiene anche il gene MTHFR che codifica per la metilentetraidrofolatoreduttasi un enzima coinvolto nel metabolismo dell’omocisteina in quanto converte il metilentetraidrofolato in metiltetraidrofolato che serve come donatore di metili per la rimetilazione della omocisteina a metionina tramite l'intervento della vitamina B12. Accanto alla deficienza grave di MTHFR (iperomocisteinemia) sono stati identificati dei polimorfismi che causano una riduzione dell'attività enzimatica pari al 50%. Sapere se un paziente è portatore di tali varianti è importante perché tutto si risolve con una semplice supplementazione di folati nella dieta.

    Per completezza sono stati inseriti anche 2 geni implicati nella risposta infiammatoria:

    1. Il gene dell’ interleuchina-6 (IL-6)
    2. Il gene fattore di necrosi tumorale alfa (TNFα)

    L’IL-6 è coinvolta nella regolazione della risposta infiammatoria sia acuta che cronica e nella modulazione delle risposte immunitarie specifiche. Il suo gene contiene vari polimorfismi fra cui uno in posizione -174 G>C ed -634 G>C, che rappresentano un fattore di rischio per l’infarto, mentre il gene del TNFα ha vari siti polimorfici, tra cui un polimorfismo -308G>A associato ad una maggiore produzione della molecola stessa e maggiore rischio di infarto al miocardio.

    Importantissima l’analisi dei geni implicati nell’attività antiossidante e di detossificazione come

    1. L’alcool-deidrogenasi 1C (ADH1C)
    2. Il gene CYP1A2*1F
    3. La superossido dismutasi manganese dipendente (SOD2)
    4. Il glutatione S-transferasi (GSTs)
    5. Il gene Glutatione S-transferasi P1
    6. Il gene Glutatione S-transferasi M1
    7. Il gene Glutatione S-transferasi T1

    L’ADH1C metabolizza l’alcool formando acetaldeide, la sua variante Ile349Val se si trova in omozigosi (Valina/Valina) produce un enzima con minore attività catalitica e pertanto l’alcool viene metabolizzato più lentamente rispetto al genotipo Ile/Ile. Il gene CYP1A2*1F codifica per la citocromo P450, un enzima coinvolto nella fase di attivazione della detossificazione da cancerogeni dei cibi e dei fumi e nel metabolismo della caffeina.

    Il polimorfismo -163A>C è correlato con la velocità catalitica dell’enzima, un genotipo AA rende la proteina più attiva e rende sostanze contenute nelle carni cotte ad alta temperatura più rapidamente tossiche. In questi soggetti è consigliabile dunque di limitare l’uso di carni grigliate o affumicate ad un massimo di 1 volta a settimana. Invece il consumo del caffè può essere di 3-4 al giorno, in quanto viene rapidamente metabolizzato.

    La SOD2 è un enzima antiossidante mitocondriale che catalizza la conversione dei radicali superossido in perossido d’idrogeno. L’assenza del polimorfismo -28C> è associato ad un rischio maggiore di sviluppo di patologie cardiovascolari.

    Il rischio diminuisce con una maggiore introduzione nella dieta di cibi ricchi di antiossidanti (vitamina A, C ed E). Le GSTs sono una famiglia di isoenzimi detossificanti che catalizzano la coniugazione di varie molecole tossiche con il glutatione rendendole idrofile e più facilmente eliminabili dall’organismo.

    Recentemente, due comuni polimorfismi del gene GSTP1, I105V e A114V, sono stati associati ad una consistente diminuizione dell’attività dell’enzima. Le GSTM1 e GSTT1 sono invece caratterizzati dalla delezione della maggior parte della regione codificante del gene, ciò determina una perdita di funzionalità di entrambi gli enzimi.

    In questo test Nutrigenetico studiamo anche il metabolismo osseo e l’osteoporosi attraverso lo screening del gene del recettore della vitamina D (VDR). La Vitamina D promuove l’assorbimento intestinale e renale del calcio ed è indispensabile per lo sviluppo ed il mantenimento della massa ossea.

    Essa è anche coinvolta nei processi di controllo della proliferazione e della differenziazione cellulare, nonché nella immuno-modulazione. VDR codifica per una proteina regolatrice del trasporto e dell’omeostasi del calcio ed è stata associata alla densità minerale ossea (BMD).

    Sono presenti diversi siti polimorfici nella regione 3’ del gene umano VDR che possono condizionare la risposta a vari componenti dietetici con possibili rischi di sviluppo di patologia. Gli studi iniziali hanno consentito di riscontrare l’interazione tra il gene del VDR, l’assorbimento di calcio e i livelli di calcio nella dieta.

    Le variazioni alleliche del gene VDR spiegano per il 70% gli effetti genetici sulla densità ossea. Un genotipo che presenti variazioni nucleotidiche associate con la perdita di BMD influenza l’assorbimento del calcio e la struttura ossea ed è per questo che si consiglia di assumere 800Ul di vitamina D e 1300 mg di Calcio.

    Infine abbiamo ritenuto importante inserire il gene della lattasi, l’enzima deputato alla digestione del lattosio, in quanto la sua distribuzione geografica nella popolazione mondiale non è omogenea ed inoltre la sua funzionalità è variabile all’interno della stessa popolazione, infatti l’attività diminuisce con la crescita e dopo i primi anni la scarsa presenza nella dieta di lattosio rende difficile la sua digestione.

    In Europa una variazione genetica rende persistente l’attività della lattasi e quindi la capacità di digerirlo con il crescere dell’età. Tuttavia in Italia esistono molti casi d’intolleranza al lattosio dovuta ad una modificazione nel promotore del gene, in tal caso il consumo del latte e di molti dei suoi derivati deve essere associato all’assunzione di lattasi sintetica.

    Conclusioni e Bibliografia:

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    Inizio articolo:

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    Autori: Maria Amorini1,2, Petronilla D. Romeo1 1Dipartimento di Scienze Pediatriche, UOC Materno infantile, Università degli studi di Messina; 2Dipartimento Farmaco-Biologico, Università di Messina.



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