Geni e Nutrienti: ne parliamo a Nutriheart

DNA e Salute!

La nutrigenetica per la prevenzione delle malattie cardiovascolari.

La Dott.ssa Cristina Zadro – Chimica e Tecnologa Farmaceutica e Responsabile divisione scientifica di g&life – ne ha parlato lo scorso 10 dicembre in occasione all’Autumn school del “Progetto Nutriheart”. G&life ha pensato di proporvi un riassunto dell’intervento sull’importanza di  comprendere meglio le interazioni tra geni e dieta: la nutrizione personalizzata al profilo genetico come strumento per ridurre il rischio cardiovascolare.

All’insorgenza delle malattie cardiovascolari contribuiscono sia fattori di rischio modificabili e che non modificabili. I fattori di rischio modificabili includono lo stile di vita (alcol, fumo, attività fisica), la dieta; quelli non modificabili, l’età, il sesso, la storia familiare il nostro DNA.

Questi fattori contribuiscono all’insorgenza di patologie quali: diabete, ipertensione, ipercolesterolemia, obesità, che sono fattori intermedi di rischio per le malattie cardiovascolari. Le principali patologie cardiovascolari sono: malattie coronariche, infarto e malattie vascolari periferiche.

Parleremo principalmente dell’interazione tra DNA e dieta. Questo tipo di approccio è tipico della Nutrigenomica e Nutrigenetica.

La Nutrigenomica studia il modo in cui i nutrienti interagiscono con l’espressione genetica e influenzano il metabolismo.

La Nutrigenetica studia la variazione genetica tra individui e come questa determina una diversa risposta alla dieta: la nutrigenetica ci consente di definire le strategie alimentari personalizzate sulla base della risposta del singolo individuo ai nutrienti.

Nella prevenzione, l’approccio è cambiato in seguito all’avvento della genomica. Precedentemente le regole erano standardizzate a tutta la popolazione e veniva fornita una terapia generalizzata. Con la possibilità di analisi del DNA si possono individuare i soggetti a rischio, elaborare per loro una strategia, che include un programma alimentare personalizzato e dei percorsi di monitoraggio delle loro condizioni nel tempo.

La strategia personalizzata ci permette di stabilire la quantità e la qualità di nutrienti che consentono di ridurre il rischio delle persona di sviluppare le patologie intermedie (ipertensione, obesità, diabete) e pertanto riducono il rischio di incorrere in malattie cardiovascolari.

 

Quali sono gli approcci per definire le varianti genetiche più “interessanti” per la valutazione dei soggetti a rischio?

  1. Analisi genome-wide: è un’analisi estensiva delle varianti polimorfiche del DNA in una casistica molto ampia che confronta casi-controlli. Può contribuire ad individuare nuovi geni e nuovi pathway metabolici legati alla malattia.
  2. Approccio “a priori” dei geni che si vogliono analizzare. Vengono analizzate varianti polimorfiche in geni già noti per essere legati alla malattia, e sensibili all’intervento nutrizionale.

Nutriheart

Carrellata dei geni noti interessanti: metabolismi glucosio, grassi, infiammazione, processi ossidativi.

APOA5: codifica per l’apolipoproteina A che è deputata al trasporto dei grassi nel circolo. Una variante polimorfica influisce sui livelli di trigliceridi , colesterolo e sulle dimensioni delle LDL. L’effetto di questa variante può essere “mitigato” o “innalzato” in base alla quantità di grassi, in particolare acidi grassi polinsaturi, e vitamina E assunti con la dieta.

PPAR_GAMMA:  regola  la spesa energetica, l’ossidazione dei grassi, l’infiammazione, i livelli di glucosio. Una variante di questo gene è collegata ad un aumento del rischio di insorgenza di obesità e diabete. Il rapporto tra la quantità di acidi mono-  e poli- insaturi assunti influisce influisce sul rischio di obesità collegato alla presenza di questa variante.

TCF7L2: è un fattore che regola la funzione delle cellule beta del pancreas. Una variante polimorfica in questo gene influisce sui livelli emeatici di glucosio e determina un incremento del rischio di incorrere in diabete di tipo 2. La quantità e la qualità di carboidrati consumati (modulazione richiesta di insulina e carico glicemico) influenza il rischio per il diabete.

TNF_ALFA:  è uno dei principali fattori che regolano l’infiammazione. Una variante polimorfica nella porzione che regola il gene è collegata ad un incremento del rischio di incremento dei livelli ematici di fattori infiammatori, ipertensione e iperglicemia che complessivamente influiscono  sull’insorgenza delle malattie cardiovascolari. L’effetto di questa variante può essere modificato modulando la quantità di energia, grassi e vitamina E.

IL6: è un fattore ad effetto pro e anti infiammatorio. Varianti genetiche di IL6 sono collegate ad una aumento del rischio di ipertensione, diabete, obesità. Il rischio cardiovascolare legato a questa variante può essere ridotto utilizzando una dieta mediterranea che favorisce la perdita di peso.

Esistono più di cento geni che sono in grado di modificare il rischio cardiovascolare. 

È importante riuscire a definire l’interazione gene-gene e gene-nutriente:  questo ci permetterebbe di strutturare una strategia personale individuandone il profilo genetico per definire la composizione nutrizionale ideale tenendo conto sia delle interazioni tra le varianti polimorfiche e i nutrienti che ingeriamo e le relazioni tra le varie varianti polimorfiche presenti nel nostro DNA che potrebbero avere effetti additivi e/o contrastanti.

Non possiamo tuttavia dimenticare che non è sufficiente la conoscenza del DNA dell’individuo ma è necessario conoscere la sua condizione clinica, le sue preferenze alimentari, le sue abitudini per fare una valutazione completa del suo stato e delle sue predisposizioni.

 

Il ruolo di G&life nel Progetto NutriHeart è di creare un sistema in grado di fungere da collettore di informazioni legate ai parametri clinici della persona (biomarcatori ), le preferenze alimentari, le sue abitudini, il suo profilo genetico per stabilire le relazioni tra i vari fattori di rischio genetico e non, e formulando una strategia adeguata al singolo.

Nel progetto Nutriheart g&life si occupa di selezionare  gli SNP da inserire nell’analisi genetica, cercando di definire il peso di ciascun gene nel rischio e il tipo di relazione gene-nutriente. Per questo stiamo lavorando ad un algoritmo che sia in grado di stabilire le interazioni tra gene, nutriente e biomarcatore.

Con la collaborazione degli altri Partner cerchiamo di comprendere quali siano i marcatori che siano più adatto a valutare il rischio CVD e quali sostanze-nutrienti possano essere utilizzati per fornire ai soggetti a rischio uno strumento per migliorare la qualità di vita, l’alimentazione e di conseguenza ridurre la possibilità che insorga la malattia o ritardarla.

 

La nutrigenetica è una scienza nuova ed in evoluzione c’è ancora molto da fare.

Per avere maggiori dati a disposizione e chiarire il ruolo di molti geni nel rischio cardiovascolare, sarebbe necessario stabilire nuovi biomarcatori e avere a disposizione i profilo metabolomici di molti soggetti. Inoltre la possibilità di avere degli studi di metanalisi che includano migliaia di soggetti potrà consentire di definire l’effetto combinato di più geni. Per far fronte alla necessità di utilizzare un numero tanto elevato di dati sarà quindi necessario implementare nuovi modelli matematici che permettano di definire tutti i geni legati al rischio e stabilire correttamente le interazioni gene-nutriente-biomarcatore.

Solo in questo modo sarà possibile offrire alla medicina cardiovascolare delle strategie veramente personalizzate.

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Per quanto riguarda strutturare una strategia personale per raggiungere e mantenere il peso forma, sfruttando le più recenti scoperte genetiche in campo metabolico e l’esperienza e le conoscenze nutrizionali, la nutrigenetica, oggi è possibile per il singolo accedervi facilmente grazie alle competenze altamente specializzate del Team g&life e al programma nutrizionale realizzato specificatamente per ogni singolo individuo: la Dieta Genetica.