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  • 1. Alimentazione e salute: ruolo della nutrigenetica Gianna Ferretti Dipartimento di Biochimica, Biologia e Genetica, Università Politecnica delle Marche Jesi, 9 Aprile 2011 Nutri genetica Nutrigenomica [email_address]
  • 2. Patologie cronico-degenerative: Quali fattori sono coinvolti? Fumo Ambiente Alimentazione Sedentarietà Patrimonio genetico Abuso di Alcool
  • 3.
    • Cosa significa approccio nutrigenetico?
    • Quali sono le evidenze scientifiche?
    • In quali aree la nutrigenetica può essere applicata?
    • Quali sono le prospettive future ?
    Alimentazione, prevenzione e salute: ruolo della nutrigenetica
  • 4. 1869 Primo isolamento del DNA. Friedrich Miescher lo chiama " nuclein" . 1953 La doppia elica di Watson & Crick Viene pubblicato su Nature, (Volume 171) " The Molecular structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid". Dalla scoperta del DNA alla nutrigenetica
  • 5. 1996 - il termine “nutrigenomica' inizia a circolare tra la comunità scientifica. Nel giro di pochi anni verranno fondate le prime aziende che propongono test di nutrigenetica - Viene istituito Il National Center of Excellence in Nutritional Genomics per esplorare i legami tra dieta, geni e malattie. lI centro viene supportato con 6,5 milioni dollari di sovvenzione dal NIH. 2004 - Nasce NUGO , realtà europea per lo studio della nutrigenomica. Il progetto viene finanziato fino a giugno 2010, ed ora è una associazione di università e istituti di ricerca in espansione. Nello stesso anno la multinazionale DSM annuncia investimenti nella ricerca nutrigenomica 2003 - Iniziato nel 1990, il Progetto Genoma Umano viene completato nel 2003. I rapidi progressi tecnologici hanno accelerato il completamento con due anni di anticipo Dalla scoperta del DNA alla nutrigenetica
  • 6. Inizia la collaborazione scientifica tra il Nestlé Research Center e il Centro di Genomica Kluyver nei Paesi Bassi. Aderiscono Akzo Nobel DSM, Friesland Foods, Heineken, Purac, e Tate & Lyle con l’obiettivo di nuove scoperte e progressi della genomica. 2008 - I ricercatori della Università californiana di Berkeley annunciano che test genetici umano potrebbero essere disponibili in pochi anni ad un prezzo di100 $ 2007 - Da un articolo del New Scientist giungono critiche alle aziende che offrono test genetici e consulenze sulla nutrizione personalizzata in assenza di evidenze scientifiche convincenti Dalla scoperta del DNA alla nutrigenetica 2011 - Uno studio finanziato da NuGO e condotto da scienziati del Centro per la Ricerca ZIEL in Germania riferisce di possibili applicazioni future della metabolomica. Altri progressi verso la nutrizione personalizzata?.
  • 7. Polimorfismo SNP ( single nucleotide polymorphisms) Markers biochimici Nutrigenetica Nutrigenomica Nutrizione personalizzata Interazione Alimenti - Geni
  • 8. Carboidrati Fibre vegetali Acidi grassi Aminoacidi Digestione Assorbimento Utilizzazione cellulare Interazione con proteine, enzimi cellulari Interazioni con geni nel nucleo cellulare Antiossidanti Approccio Nutri-genetico Come comunicano i nutrienti con i componenti cellulari?
  • 9. La Nutrigenomica è la scienza che studia come le molecole contenute nei cibi siano in grado di intervenire sul DNA, attivando alcuni geni o al contrario regolandoli negativamente ( up- o -down ). Sono comprese in questo campo le modifiche che l'alimentazione della madre apporta al metabolismo del feto e quindi al nascituro.
    • Interazione tra Alimenti e Geni
    • Alcune delle interazioni tra alimenti – fattori nutrizionali e geni possono essere importanti e contribuire ai meccanismi molecolari alla base della insorgenza di alcune patologie.
    La Nutrigenetica studia le differenze genetiche ( polimorfismi) che causano risposte variabili dei singoli soggetti alla somministrazione di specifici nutrienti presenti nel cibo. L’applicazione delle conoscenze scientifiche può contribuire alla innovazione di prodotti alimentari e alla personalizzazione della terapia nutrizionale
  • 10. Nel nucleo cellulare è contenuto il DNA I Geni sono contenuti nel DNA. L’Human genome project ha dimostrato che due individui condividono il 99,9% delle sequenze del DNA. La differenza dello 0,1% tra soggetti può spiegare la diversa suscettibilità alla insorgenza di alcune patologie e la diversa risposta a fattori ambientali e nutrizionali Sostituzioni a livello di singoli nucleotidi e che riguardano l’1% o piu’ della popolazione vengono definite “SNP" “single nucleotide polymorphism o “ snips") Si definiscono SNP funzionali quelli che modulano l’espressione genica e funzioni di specifiche proteine. Molti degli SNP funzionali sono correlati alla dieta (diet-responsive) Personalized Nutrition: Nutritional Genomics as a Potential Tool for Targeted Medical Nutrition Therapy 2008
  • 11. Approccio Nutri-genetico: le evidenze scientifiche e applicazioni di geni-chiave coinvolti in fattori di rischio comuni per la nostra salute Ipertensione arteriosa e la sensibilità al sodio alimentare Gene angiotensinogeno (AGT), genotipo GG salt insensitive Patologie cardiovascolari: ruolo dei grassi e del colesterolo della dieta Geni ApoE , APOC3, LPL , CETP…….. Diabete e sensibilità all’insulina (Gene Peroxisome proliferator-activated receptors, PPARs ) Altre applicazioni riguardano geni coinvolti nel processo infiammatorio, nell’attività antiossidante.
  • 12. ApoE 4/4 Numerosi studi hanno dimostrato che la risposta tra colesterolo della dieta e livelli di colesterolo nel sangue è genotipo-dipendente: ruolo del polimorfismo dell’Apoproteina E ApoE 3/2 Apo E 2/2 Elevato colesterolo nella dieta Elevato colesterolo nel sangue Elevato colesterolo nella dieta Livelli normali di colesterolo nel sangue
  • 13. geni associati al metabolismo dell’acido folico. Questa vitamina è coinvolta nel metabolismo dell’omocisteina Approccio Nutri-genetico le evidenze scientifiche e applicazioni di geni-chiave coinvolti in fattori di rischio comuni per la nostra salute Intolleranza al lattosio , si stima che il 70% circa delle persone possieda un genotipo CC nel polimorfismo rs4988235 del gene della lattasi. Detossificazione (xenobiotici e sostanze tossiche) contenute nei cibi o nell’ambiente (gene CYP1A2, citocromo P450)
  • 14. Salute Alimenti Alimentazione, prevenzione e salute: dalla genomica alla lipidomica Proteine DNA Geni Metaboliti RNA Lipidi Insorgenza di patologie Proteomica Metabolomica Lipidomica L’applicazione delle conoscenze scientifiche può contribuire alla innovazione di prodotti alimentari e alla personalizzazione della terapia nutrizionale Trascrittomica
  • 15. BB BB Medicina Molecolare Bioinformatica Genetica Biologia Molecolare Nutrizione Molecolare Nutrigenetica Nutrigenomica BB Statistica Interazione Alimenti - Geni
  • 16. SALUTE E NUTRIZIONE, DALLA GENETICA DEL GUSTO ALLA NUTRIGENETICA: UN RAZIONALE PER LA DIETA PERSONALIZZATA Direttore Corso: Prof. Enrico Bertoli, UNIVPM Coordinatore del corso: Prof. Laura Mazzanti, UNIVPM Corso Formativo ECM Settembre 2011, Facoltà di Medicina e Chirurgia, Ancona
  • 17. Hap map consortium   http://nugo.org Human genome project http://www.ornl.gov/sci/ http://www.timetoast.com/timelines/129200 Fonti bibliografiche
  • 18. Grazie per l’attenzione!