La nutrigenomica è una scienza multidisciplinare che riesce a combinare la genetica con la nutrizione, cercando di svolgere un attivo ruolo preventivo, in difesa dell’organismo. Nell’ultimo decennio si sono moltiplicati gli studi e le ricerche in campo nutrigenomico, attraverso l’elaborazione di test genetici volti a svelare le mutazioni, responsabili di alcune delle più comuni e gravi patologie, quali il diabete, l’ipercolesterolemia, le intolleranze alimentari e il cancro, ma anche attraverso un’attenta indagine sui benefici che alcune categorie di alimenti apportano se introdotti preferenzialmente nella dieta.
La nutrigenomica ha aperto una nuova frontiera ed ha creato un nuovo approccio scientifico, imperniato sulla prevenzione e sulla diagnosi genetica combinate insieme.
Una corretta e mirata nutrizione unita alla diversità genotipica di ciascun individuo ha chiarito non solo le linee guida per la prevenzione ad un vasto numero di patologie ma ha permesso lo sviluppo di nuove terapie sperimentali, coadiuvanti la cura ed il miglioramento di malattie complesse, quali:
- Malattie metaboliche;
- Malattie neurodegenerative;
- Malattie neoplastiche;
- Danni da stress ossidativo-Invecchiamento.
Una corretta e mirata nutrizione unita alla diversità genotipica di ciascun individuo ha chiarito non solo le linee guida per la prevenzione ad un vasto numero di patologie ma ha permesso lo sviluppo di nuove terapie sperimentali, coadiuvanti la cura ed il miglioramento di malattie complesse, quali:
- Malattie metaboliche;
- Malattie neurodegenerative;
- Malattie neoplastiche;
- Danni da stress ossidativo-Invecchiamento.
Il Progetto Genoma e il Progetto SNPs, hanno chiarito che tra i genomi dei singoli individui esistono milioni di piccole differenze, che condizionano fortemente le caratteristiche dei tessuti, degli organi e delle cellule umane e che determinano la predisposizione di un soggetto a rispondere ad una determinata dieta, con influenze più o meno positive.
Malattie metaboliche
Le malattie metaboliche sono determinate da un cattivo funzionamento del sistema complesso dell’organismo umano, preposto alla regolazione di funzioni fondamentali quali: il mantenimento dei livelli ormonali, la sintesi di molecole, la degradazione di macromolecole complesse, funzioni di trasporto e tutti quei meccanismi, che regolano il delicato equilibrio fisiologico umano. In modo particolare è la metabolomica a studiare le proteine, responsabili delle funzioni e reazioni metaboliche, quali la crescita, i livelli di zuccheri nel sangue, la riproduzione, etc.
Nel caso di patologie vascolari, quali la trombosi arteriosa, si è dimostrato il coinvolgimento diretto di una mutazione a carico del gene che codifica per un enzima, il metilenetetraidrofolatoreduttasi, il cui deficit causa un aumento dei livelli di omocisteina nel sangue, che probabilmente è coinvolta nel legame di gruppi solforici alla parete arteriosa (favorendo la formazione del tromb). Si è osservato che l’acido folico, contenuto nelle verdure a foglia, è fondamentale nel corretto funzionamento di questo enzima, pertanto, l’individuazione dell’eventuale mutazione attraverso un test genetico, può essere coadiuvata da una giusta terapia alimentare, allo scopo di prevenire l’evento patologico.
Malattie neurodegenerative Le malattie metaboliche sono determinate da un cattivo funzionamento del sistema complesso dell’organismo umano, preposto alla regolazione di funzioni fondamentali quali: il mantenimento dei livelli ormonali, la sintesi di molecole, la degradazione di macromolecole complesse, funzioni di trasporto e tutti quei meccanismi, che regolano il delicato equilibrio fisiologico umano. In modo particolare è la metabolomica a studiare le proteine, responsabili delle funzioni e reazioni metaboliche, quali la crescita, i livelli di zuccheri nel sangue, la riproduzione, etc.
Nel caso di patologie vascolari, quali la trombosi arteriosa, si è dimostrato il coinvolgimento diretto di una mutazione a carico del gene che codifica per un enzima, il metilenetetraidrofolatoreduttasi, il cui deficit causa un aumento dei livelli di omocisteina nel sangue, che probabilmente è coinvolta nel legame di gruppi solforici alla parete arteriosa (favorendo la formazione del tromb). Si è osservato che l’acido folico, contenuto nelle verdure a foglia, è fondamentale nel corretto funzionamento di questo enzima, pertanto, l’individuazione dell’eventuale mutazione attraverso un test genetico, può essere coadiuvata da una giusta terapia alimentare, allo scopo di prevenire l’evento patologico.
L’effetto preventivo e terapeutico di un’alimentazione mirata, è stato dimostrato anche se in via sperimentale, nel caso delle malattie neurodegenerative, su tutte nel Morbo di Alzheimer, una delle patologie più invalidanti e difficili dell’ultimo secolo, caratterizzata da una perdita progressiva delle funzioni cognitive, a causa della compromissione delle funzioni neurali. Infatti ad impedire la trasmissione dell’impulso nervoso è l’accumulo di una sostanza amiloide, che inizia a deporsi prima del periodo sintomatologico. Un gruppo di ricerca italiano ha individuato i potenziali effetti terapeutici della curcumina, componente del curry, utilizzato come spezia in cucina, che avrebbe la capacità di proteggere i neuroni dalla progressiva morte e degenerazione, causata dai processi infiammatori ed ossidativi, per la deposizione della sostanza amiloide. L’attività di questo nutraceutico, sarebbe correlata alla sua capacità di mantenere attivi i processi di difesa delle cellule, di attivare i recettori che rispondono allo stress ossidativo e i meccanismi cellulari di “vita programmata” che sono in antitesi con i meccanismi apoptotici “di morte programmata”, riscontrati nelle malattie neurodegenerative. Anche se sono studi in via sperimentale, ad oggi, essi rappresentano lo sforzo positivo di voler dimostrare quanto la genetica possa essere influenzata dalle abitudini alimentari, aprendo una nuova strada alla medicina del futuro.
Malattie neoplastiche
Uno dei più illustri oncologi mondiali, il Prof. Umberto Veronesi, ha asserito da tempo il ruolo fondamentale di un’alimentazione mirata a scopo preventivo, specificando il potenziale antiossidante ed antineoplastico di molti nutraceutici, contenuti in frutta e verdura. Si è parlato della dieta dei cinque colori, infatti, nella quale ad ogni colore corrisponde una serie di alimenti e le potenziali proprietà dei loro principi. La nutrigenomica ha in questo caso sottolineato il ruolo dei principi fitochimici, contenuti nei vegetali, ad esempio il ruolo antiossidante della vitamina C o acido ascorbico, contenuta negli agrumi (gruppo giallo–arancio), la cui azione difende le cellule e in particolare le membrane dalle reazioni ossidative e ne previene il meccanismo di morte cellulare ma anche di interruzione del normale ciclo cellulare. Gli studi più recenti dimostrano che circa due terzi dei tumori conosciuti, potrebbero essere prevenuti e minimizzati con una base alimentare più ricca di vegetali e pesce e meno ricca di carne, facendo in modo che i meccanismi di funzionamento cellulare siano preservati dall’effetto protettivo dei principi attivi. Nella maggior parte dei casi, la base di un tumore è genetica, determinata o da una mutazione ereditaria o acquisita per effetto di agenti mutageni e, quindi il ruolo dei fitochimici e dei nutraceutici, in questo caso diventa fondamentale, in quanto mimano effetti protettivi e preventivi, nello sviluppo e proliferazione delle cellule tumorali. Un esempio è rappresentato dai frutti di bosco, fragole, mirtilli, lamponi, i quali sono ricchissimi di composti fitochimici quali: acido ellagico, antocianine, proantocianidine. Tali composti sono stati studiati in laboratorio, per i loro effetti antitumorali, in particolare l’acido ellagico, somministrato a cavie, nelle quali era stato indotto sperimentalmente un tumore all’esofago, ha ridotto la presenza del tumore in maniera significativa. Questo fitocomposto, di cui sono ricche fragole e lamponi in particolare, sembra interferire con gli effetti dannosi degli agenti cancerogeni, che non sono in grado di legarsi al DNA e di causare mutazioni, inoltre l’acido ellagico mostra un effetto inibitore molto potente nei confronti di due fattori VEGF e PDGF, due fattori di crescita angiogenetici, implicati nella progressione della neoplasia in particolare nel processo di crescita e di metastasi. Molte delle funzioni antitumorali ascritte ai fitocomposti, sono legate anche agli effetti protettivi ed antiossidanti, contro l’invecchiamento cellulare.
Uno dei più illustri oncologi mondiali, il Prof. Umberto Veronesi, ha asserito da tempo il ruolo fondamentale di un’alimentazione mirata a scopo preventivo, specificando il potenziale antiossidante ed antineoplastico di molti nutraceutici, contenuti in frutta e verdura. Si è parlato della dieta dei cinque colori, infatti, nella quale ad ogni colore corrisponde una serie di alimenti e le potenziali proprietà dei loro principi. La nutrigenomica ha in questo caso sottolineato il ruolo dei principi fitochimici, contenuti nei vegetali, ad esempio il ruolo antiossidante della vitamina C o acido ascorbico, contenuta negli agrumi (gruppo giallo–arancio), la cui azione difende le cellule e in particolare le membrane dalle reazioni ossidative e ne previene il meccanismo di morte cellulare ma anche di interruzione del normale ciclo cellulare. Gli studi più recenti dimostrano che circa due terzi dei tumori conosciuti, potrebbero essere prevenuti e minimizzati con una base alimentare più ricca di vegetali e pesce e meno ricca di carne, facendo in modo che i meccanismi di funzionamento cellulare siano preservati dall’effetto protettivo dei principi attivi. Nella maggior parte dei casi, la base di un tumore è genetica, determinata o da una mutazione ereditaria o acquisita per effetto di agenti mutageni e, quindi il ruolo dei fitochimici e dei nutraceutici, in questo caso diventa fondamentale, in quanto mimano effetti protettivi e preventivi, nello sviluppo e proliferazione delle cellule tumorali. Un esempio è rappresentato dai frutti di bosco, fragole, mirtilli, lamponi, i quali sono ricchissimi di composti fitochimici quali: acido ellagico, antocianine, proantocianidine. Tali composti sono stati studiati in laboratorio, per i loro effetti antitumorali, in particolare l’acido ellagico, somministrato a cavie, nelle quali era stato indotto sperimentalmente un tumore all’esofago, ha ridotto la presenza del tumore in maniera significativa. Questo fitocomposto, di cui sono ricche fragole e lamponi in particolare, sembra interferire con gli effetti dannosi degli agenti cancerogeni, che non sono in grado di legarsi al DNA e di causare mutazioni, inoltre l’acido ellagico mostra un effetto inibitore molto potente nei confronti di due fattori VEGF e PDGF, due fattori di crescita angiogenetici, implicati nella progressione della neoplasia in particolare nel processo di crescita e di metastasi. Molte delle funzioni antitumorali ascritte ai fitocomposti, sono legate anche agli effetti protettivi ed antiossidanti, contro l’invecchiamento cellulare.
Danni da stress ossidativo – invecchiamento
Lo stress ossidativo è una delle maggiori cause di danno a carico delle cellule umane, con conseguenze negative quali l’invecchiamento cellulare precoce, danni cardiovascolari, neoplasie e malattie neurodegenerative. Per studiare i meccanismi ossidativi, sono occorsi anni e, sono molteplici le reazioni coinvolte. A danneggiare la cellula, infatti, può concorrere tanto l’effetto nocivo di un agente cancerogeno (chimico, fisico, biologico), tanto una mutazione genetica che causa un deficit degli enzimi preposti al catabolismo delle sostanze tossiche (perossidasi, superossidodismutasi, enzimi lisosomiali). In questo modo l’integrità delle strutture cellulari viene compromessa e con essa tutte le funzioni correlate: trasporto, equilibrio osmotico, proliferazione, risposta ormonale. L’effetto antiossidante attribuito ad un grande numero di composti, è da ascrivere proprio alle capacità protettive che essi hanno, uno dei più studiati è il resveratrolo, contenuto nel vino, il quale sembra promuovere il gene della “longevità ”, la sirtuina. Già nel 1940, furono effettuati studi che correlavano alla longevità la restrizione del regime calorico a vantaggio di una dieta più ricca di vegetali e di vitamine; nel corso degli anni tuttavia si sono sviluppate strategie ancora più mirate per definire una sorta di nutrizione anti-age, che non dovrebbe intendersi come una dieta per ringiovanire, ma come una terapia per preservare l’organismo da un invecchiamento e danneggiamento progressivo, che può culminare in un evento patologico degenerativo.
Si può affermare che la nutrigenomica è una scienza complessa che mira a comprendere i meccanismi necessari al mantenimento dello stato di benessere, di quell’equilibrio che ogni soggetto possiede. La variabilità genetica di ogni individuo, la presenza di geni polimorfici, che determinano una predisposizione assolutamente unica dell’organismo ad interagire con l’ambiente esterno, è di grande interesse scientifico, soprattutto per ciò che concerne lo sviluppo di nuove teorie e terapie preventive, lo studio dell’azione di componenti nutraceutiche e di come inserirle in maniera opportuna nella alimentazione.
Proprio per favorire ed incentivare nuove scoperte e studi in campo nutrigenomico, è nato NuGo, un consorzio europeo, una Società scientifica, che mette a disposizione studi, articoli e ricerche in questa disciplina e che è costantemente aggiornato sulle correlazioni tra dieta e DNA.
Proprio per favorire ed incentivare nuove scoperte e studi in campo nutrigenomico, è nato NuGo, un consorzio europeo, una Società scientifica, che mette a disposizione studi, articoli e ricerche in questa disciplina e che è costantemente aggiornato sulle correlazioni tra dieta e DNA.
Bibliografia:
Beeks E, Kessels AG, Kroon AA et al. Genetic disposition ti salt-sensitivity: A sistematic review. J Hypertens 2004; 22:1243-9
Béliveau R., L’alimentazione anticancro, Cap.11, 121-124
Scapagnini G., Parano E., Catanzaro R.M., Nutrigenomica, le basi per una nutrizione personalizzata: Nutrizione clinica e patologie correlate, 2007; Cap. 12
Scapagnini G., Colombrita C, Amadio M, D’Agata V, Arcelli E, Sapenza M, Quattrone A, Calabrese V. , Curcumin activates defensive genes and protecs neurons against oxidative stress. Antiox. Redox Signal 2006; 8(3-4):395-403.
Beeks E, Kessels AG, Kroon AA et al. Genetic disposition ti salt-sensitivity: A sistematic review. J Hypertens 2004; 22:1243-9
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Scapagnini G., Colombrita C, Amadio M, D’Agata V, Arcelli E, Sapenza M, Quattrone A, Calabrese V. , Curcumin activates defensive genes and protecs neurons against oxidative stress. Antiox. Redox Signal 2006; 8(3-4):395-403.
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