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LA RIGENERAZIONE DELLA
MEMBRANA CELLULARE :
STRESS OSSIDATIVO
LIPIDOMICA e NUTRACEUTICA
Vincenzo Di Donna
RIGENERARE=RIEQUILIBRARE
MEDICINA RIGENERATIVA
=
MEDICINA CELLULARE MOLECOLARE
(OMS, 1947)
“La salute è
un completo stato di benessere
fisico, mentale e sociale
e non soltanto
l’assenza di malattia”
Quanto si è allungata la vita media
degli Italiani nel corso dei secoli ?
Speranza di
vita in anni
Quanto si è allungata l’ aspettativa di
vita degli Italiani nel corso dei secoli ?
Tendenze della Salute Globale
Su cosa si basa l’aspettativa di vita?
Capitale Genetico
Fenotipo Metabolico
Ambiente
Stili di Vita
(Alimentazione)
Processi medico
chirurgici
Stato di salute complessivo
Aspettativa di vita
Qualità della vita
Non basta “aggiungere anni alla vita”
occorre “aggiungere vita agli anni”
…il mantenimento dello stato di
ben-essere e bell-essere per piacere ed
accettarsi”
“La salute è un completo stato di
benessere fisico, mentale e sociale
e non soltanto l’assenza di malattia…
““La salute èLa salute è
un completo stato di benessereun completo stato di benessere
fisico,mentale e socialefisico,mentale e sociale
e non soltantoe non soltanto
l’assenza di malattia…l’assenza di malattia…
……il mantenimentoil mantenimento
dello stato di ben-essere edello stato di ben-essere e
bell-esserebell-essere
per piacere ed accettarsi”per piacere ed accettarsi”
La Farmacoterapia performante
…sono questi i Farmaci, per le
persone sane
Sono indicati per trattare i fattori di rischio che derivano
dagli stili di vita impropri, o da condizioni,
NON esclusivamente di tipo patologico,
che però limitano il benessere di un individuo
OmeostasiOmeostasi
SistemaSistema SottosistemiSottosistemi
OmeostasiOmeostasi
finalefinale
Omeostasi di ApparatoOmeostasi di Apparato
Omeostasi di OrganoOmeostasi di Organo
Omeostasi TessutaleOmeostasi Tessutale
Omeostasi MolecolareOmeostasi Molecolare
Omeostasi CellulareOmeostasi Cellulare
Omeostasi OrganuliOmeostasi Organuli
Dalla medicina tradizionale . . .
. . . alla medicina personalizzata
Molecole
Organuli
Cellule
Tessuti
Organi
ORGANI SMO
Approccio
tradizionale
Medicina
personalizzata
Molecole
Organuli
Cellule
Tessuti
Organi
ORGANI SMO
Approccio
tradizionale
Medicina
personalizzata
Molecole
Organuli
Cellule
Tessuti
Organi
ORGANI SMO
Approccio
tradizionale
Medicina
personalizzata
DIAGNOSTICA MOLECOLARE
REDOXOMICA
(Valutazione Bilancio Ossidativo)
LIPIDOMICA
(Studio della Membrana Cellulare)
REDOXOMICA
ossidazione = danno biologico
Lo STRESS OSSIDATIVO
La rottura di un equilibrio
Lo stress ossidativo è un tipo particolare di stress chimico indotto dalla presenza, in un
organismo vivente, di un eccesso di specie chimiche reattive, generalmente centrate
sull’ossigeno (reactive oxygen species, ROS), secondario ad un’aumentata produzione
delle stesse e/o a una ridotta efficienza dei fisiologici sistemi di difesa antiossidanti.
Radicali liberiAntiossidanti
Protezione
dalle malattie
Danno cellulare
(invecchiamento
e malattie)
Radicali liberiAntiossidanti Radicali liberiAntiossidanti
Protezione
dalle malattie
Danno cellulare
(invecchiamento
e malattie)
Protezione
dalle malattie
Protezione
dalle malattie
Danno cellulare
(invecchiamento
e malattie)
Danno cellulare
(invecchiamento
e malattie)
I radicali liberi sono essenziali per la vita di tutti gli
organismi. Occore modularne la funzione, non bloccarla!
L’approccio della modulazione fisiologica
MODULATORI
FISIOLOGICI
MODULATORI
FISIOLOGICI
RADICALI LIBERIRADICALI LIBERI
L’invecchiamento e almeno 100 malattie
sono correlate con lo STRESS OSSIDATIVO
“The free radical man”
Malattia di
Alzheimer
Stroke
Aterosclerosi
Pancreatite
Infarto del
miocardio
Obesità
Malattia di
Parkinson
Cataratta
Artrite
reumatoide
Malattia
di Chron
Diabete
mellito
Cancro
INVECCHIAMENTO
Gli effetti dello stress ossidativo
sulla struttura e sulle funzioni cellulari
Bersaglio dell’attacco dei ROS e’ qualsiasi biomolecola
presente nella cellula
Cellula normale
(senza lesioni)
Cellula dopo
l’attacco dei ROS
Perossidazione
di lipidi
Modificazioni
enzimatiche
Lesioni del DNA
Rottura
di proteine
Perossidazione ammi-
noacidi e proteine
(Per)ossidazione
di carboidrati
Alterazioni dell’
omeostasi ionica
Disfunzione endoteliale
Fattori di rischio
Oxidative stress
Basi biochimiche del processo aterogenetico
Ruolo dello stress ossidativo e della dislipidemia
Dalla disfunzione endoteliale alla lesione ateromatosa
Riequilibrare un bilancio alterato
Formazione
di trombi
Vasocostrizione
Modifiche
strutturali
Danno ossidativo
OXIDATIVE STRESS = EARLY AGING
OXIDATIVE STRESS = VASCULAR DISEASES
La matrice cellulare: uno dei principali target
delle specie reattive dell’ossigeno
Il danno della matrice extracellulare gioca un ruolo
determinante nella patogenesi dello stress ossidativo
WARNING! Oxidative stress does
not show any specific clinical picture!
Oxidative stress can be identified and measured only
by means of specific and suitable biochemical tests!
I test : Pannel CARRATELLI
STRESS OSSIDATIVO:
valutare per riequilibrare
VALUTAZIONE GLOBALE DELLO STRESS OSSIDATIVO
Valutare l’ “attacco” Valutare la “difesa”
PREVENZIONE E MONITORAGGIO
DELLE MALATTIE CORRELATE CON LO STRESS OSSIDATIVO
d-ROMs test Anti-ROMs test
I resultati del d-ROMs test, che indicano i livelli ematici degli idroperossidi
i quali, a loro volta, correlano direttamente con i livelli di radicali liberi,
sono espressi in termini di unità convenzionali di concentrazione (U CARR)
Valori di riferimento
nella popolazione normale:
250-300 U CARR
cioè 20.08-24.00 mg/dL di H2
O2
Un aumento progressivo delle U CARR indica una gravità
progressivamente crescente di stress ossidativo
Il d-ROMs test
L’interpretazione dei risultati
The emerging role of d-ROMs test in Predictive Medicine
CANDIDATES TO CARRATELLI’S PANEL
Patients suffering from oxidative
stress related diseases2
Apparently healthy peoples
with/without significant risk
factor(s) for oxidative stress
1
Patients undergoing to
treatments related to oxidative
stress
3
1
2
3
Which peoples should undergo d-ROMs test?
“Tutti dovrebbero sottoporsi alla Valutazione del Bilancio Ossidativo.........”
Il processo aterogenetico
Un processo ad esordio pre-natale
d-ROMs test is an emerging plasma biomarker
in the prediction of first atherothrombotic events
Ridker et Al. Circulation, 2004.
109 (Supplement IV): IV6–IV19.
d-ROMs testd-ROMs test
Artery section of a 45-
years old man who
died for acute
myocardial infarction.
Blood cholesterol
200 mg/dL
Artery section of a 45-
years old man who
died for acute
myocardial infarction.
Blood cholesterol
200 mg/dL
High d-ROMs test values are predictive
for cardiac death and total mortality.
Vassalle C et Al. Int J Cardiol. 2006. 110 (3): 415-416.
Letter to the Editor
Elevated hydroperoxide levels as a prognostic predictor of mortality in a
cohort of patients with cardiovascular disease
Cristina Vassalle*, Claudio Boni, Pietro Di Cecco, Patrizia Landi
CNR Institute of Clinical Physiology, Pisa, Italy
Received 11 August 2005; accepted 20 August 2005
Available online 15 November 2005
Abstract
Theaim of thisstudy wasto evaluatewhether hydroperoxide levels, an index of oxidative stress, predict cardiac and total death in patients
with cardiovascular disease.
Serum hydroperoxide levels were measured in 157 consecutive inpatients, followed during a mean follow-up of 20T0.3 months.
Elevated oxidative stressresulted in an independent predictors for cardiac death, suggesting that hydroperoxide evaluation could provide
an adjunctive estimate in the evaluation of prognosis in the cardiovascular clinical setting.
D 2005 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.
Keywords: Hydroperoxide; Oxidative stress; Cardiovascular disease
Oxidative stress has been involved as a crucial factor in
the pathogenesis and development of a variety of chronic
and degenerative diseases, including aging, cancer and
cardiovascular disease. Moreover, disorders tightly associ-
ated to the atherosclerotic process, such as diabetes,
hypertension and dyslipidemia, have all been related with
elevated oxidative stress [1]. However, only few data on
prognostic impact of elevated oxidative stress in the clinical
outcome of cardiovascular patients are available.
Accordingly, the aim of this study was to evaluate the
value of serum hydroperoxides, as index of oxidative stress,
for prediction of cardiac and total death, in an initial cohort
of 166 consecutive cardiovascular inpatients, investigated in
a clinical cardiology setting.
At the time of the blood sampling, all subjects gave a
complete history which included cardiovascular risk factors
such as smoking habits, hypertension, diabetes and dyslipi-
demia. No patient wasreceiving vitamins and/or antioxidant
therapies.
Venous blood samples were collected and immediately
centrifuged (3000 g for 10 min). After adding butylated
hydroxytoluene (5 mmol/l), serum samples were stored at
80 -C for less than 2 weeks before hydroperoxide
measurements by using D-Roms test (Diacron, Italy) [2].
Intra- and inter-run coefficient of variation (%CV) resulted
always <6%.
Data were expressed asmeanTS.E.M. Statistical analysis
performed included Student’s t test, v2
test, (Statview
statistical package, version 5.0.1, SAS Institute). Statistical
analysis also included Kaplan–Meier survival curves and
Cox proportional hazard models. Differences between
survival curves were compared with the log-rank test. A p
value 0.05 was considered statistically significant.
Follow-up (cardiac-related death, total mortality and
nonfatal myocardial infarction) wasavailablein 157 patients
(94%; 112 weremales, age=66T1 years) at amean duration
of 20T0.3 months, accounting for total 15 events, which
included 7 non-cardiac-related deaths and 8 deaths attribut-
ed to cardiac cause. When patients were divided into two
groups, subsets according to 75th percentile of hydro-
peroxides which correspond 482.6 AU (group A if hydro-
peroxides <75th percentile and B if >75th percentile), total
mortality account for 8 death (6.7%) in group A and 7
0167-5273/$ - see front matter D 2005 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.
doi:10.1016/j.ijcard.2005.08.046
* Corresponding author. Istituto di Fisiologia Clinica, Area di ricerca
CNR, Via Moruzzi 1, I-56124, Pisa, Italy. Tel.: +39 050 3152199; fax: +39
050 3152166.
E-mailKaddress:Kcristina.vassalle@ifc.cnr.itK(C.KVassalle).
International Journal of Cardiology 110 (2006) 415 – 416
www.elsevier.com/locate/ijcard
The aim of this study was to evaluate
whether hydroperoxide levels, an index of
oxidative stress, predict cardiac and total
death in patients with cardiovascular
disease.
d-ROMs test values were measured in 157
consecutive inpatients, followed during a
mean follow-up of 25 months.
Elevated oxidative stress resulted in an
independent predictors for cardiac death,
suggesting that hydroperoxide evaluation
could provide an adjunctive estimate in the
evaluation of prognosis in the
cardiovascular clinical setting.
Kaplan–Meier survival curves according
considering cardiac death (A) and total m
[• normal d-ROMs test values; • abnorm
98%
84%
70
60
50
Survivalrate(%)
70
60
50
Months of follow-up
0 5 10 15 20 25
A
Kaplan–Meier survival curves according
considering cardiac death (A) and total m
[• normal d-ROMs test values; • abnorm
98%
84%
70
60
50
Survivalrate(%)
70
60
50
Months of follow-up
0 5 10 15 20 25
A
Kaplan–Meier survival curves according to 75th d-ROMs test percentiles,
considering cardiac death (A) and total mortality (B) as end points.
[• normal d-ROMs test values; • abnormally high d-ROMs test values].
B
93%
81%
70
60
50
Survivalrate(%)
70
60
50
Months of follow-up
0 5 10 15 20 25
98%
84%
70
60
50
Survivalrate(%)
70
60
50
Months of follow-up
0 5 10 15 20 25
A
Kaplan–Meier survival curves according to 75th d-ROMs test percentiles,
considering cardiac death (A) and total mortality (B) as end points.
[• normal d-ROMs test values; • abnormally high d-ROMs test values].
B
93%
81%
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Survivalrate(%)
70
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Months of follow-up
0 5 10 15 20 25
98%
84%
70
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Survivalrate(%)
70
60
50
Months of follow-up
0 5 10 15 20 25
A
Total mortalityTotal mortality
Cardiac deathCardiac death
Normal range
High values
Normal range
High values
d-ROMS test may predict arrhythmia risk.
NOW PATENTED
Significantly higher d-ROMs test values in untreated
hypertensive vs. normothensive subjects
Digiesi V, Oliviero C, Gianno V, et Al. Clin Ther.
1997. 148 (11): 515-519.
0
100
200
300
400
500
CARRU
CTRL
(N=15)
EAH (WHO 1,2)
(N=15)
p>0.001
Significant decrease vs. baseline of d-ROMs test values
after supplementation in lower limb vascular disease
Cesarone MR, et Al. Intern Angiol. 1999. 18 (2): 127-130.
0
100
200
300
400
500
CARRU
Before therapy After therapy
p<0.02
P>0.05
Controls (N=12)
Patients (N=15)
✓Alzheimer’s disease
✓ Senile dementia
✓ Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS)
✓ Down’s syndrome
✓ Parkinson’s diseases
✓ Cognitive impairment
✓ Neurotrauma
✓ Virus-associated encephalopathy
✓Alzheimer’s disease
✓ Senile dementia
✓ Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS)
✓ Down’s syndrome
✓ Parkinson’s diseases
✓ Cognitive impairment
✓ Neurotrauma
✓ Virus-associated encephalopathy
Clinical applications of d-ROMs
test in Neurology and Psychiatry
50 academic papers
Significantly decrease of d-ROMs test values vs. baseline
in Alzheimer’s diseases after D-penicillamine
Squitti R, Rossini PM, Cassetta E, et Al.
Eur J Clin Invest. 2002. 32 (1): 51–59.
0
100
200
300
400
500
CARRU
Before therapy After therapy
Placebo
P-NH2
p<0.01 (patients vs. controls)
p<0.05 (before vs. after)
p<0.001
Significantly increase of d-ROMs
test values after haemodyalisis (HD)
Gerardi GM et Al. Clin Chem Lab
Med. 2002. 40 (2) 10 –110.
0
100
200
300
400
500
CARRU
CTRL
(n=25)
Bf HD
(n=55)
p<0.05
Af HD
(n=55)
p<0.001
Significantly higher d-ROMs test values in
erectile dysfunction (ED) compared to controls
Barassi A, et Al. J Sex Med. 2009. 6 (10): 2820-2825.
0
100
200
300
400
500
CARRU ART ED
(n=20)
Controls
(n=20)
*
* *
NON-ART ED
(n=20)
* p < 0.001 vs. controls
* * p < 0.001 vs. controls
Significantly higher d-ROMs test values compared to
controls in women taking oral contraceptives
Chen J-T, et Al. Int J Prev Med, 2012. 3 (12): 893–896.
0
100
200
300
400
500
CARRU
CTRL
(N=19)
PERIODONTITIS
(N=19)
p>0.01
Significantly higher d-ROMs values in periodontitis (a
cardiovascular risk factor) patients vs. healthy controls
Tamaki N, Tomofuji T, Ekuni D, Yamanaka R et Al.
Journal of Periodontology. 2009. 80 (6): 901–906.
La fibroplasia retrolenticolare del prematuro.
La prima patologia da stress ossidativo (I).
Terry TL. Retrolental fibroplasia in the premature infant: V. Further
studies on fibroplastic overgrowth of the persistent tunica vasculosa
lentis. Trans Am Ophtalmol soc. 1944. 42: 283–296.
Patologia a carico delle strutture oculari
posteriori al cristallino che colpisce
spesso i prematuri (entro il VI mese di
vita) caratterizzata da emorragie che si
riversano all’interno del globo oculare
causando distacco della retina, fibrosi e
cecità.
0
100
200
300
400
500
CARRU
p<0.01
The evidence on cigarette smokers. Higher d-ROMs test
values in strong smokers compared to mild smokers.
Ippolito S, Lonati S, Novembrino C, Sores E, Bamonti F,
et Al. Biochimica Clinica. 2002. 3 (26): 287.
STG SMK
(>35 S/D)
MLD SMK
(<35 S/D)
The evidence on alcohol drinkers. Significantly higher
values of d-ROMs test in heavy drinkers vs. controls
Trotti R. Carratelli M, Barbieri M, et Al.
Haematologica. 2001. 86: 85–91.
0
100
200
300
400
500
CARRU
Heavy drinkers
(n=45)
Controls
(n=42)
p<0.001
The evidence on drug addicts. Significantly higher values
of d-ROMs test in heroin addicts compared to controls.
Pereska Z, Dejanova B, Bozinovska C, Petkovska L
et Al. ratisl Lek Listy. 2007. 108 (9): 393–398.
0
100
200
300
400
500
CARRU
Detoxified
(n=26)
*p<0.05
Controls
(n=22)
Addicts
(n=20)
* *
*
Significantly increased d-ROMs test values in obese
(hyperlipemic) children vs. healthy controls
Atabek Me et Al. J Pediatr Endocrinol
Metab. 2004. 17 (8) 1063-1068.
200
300
400
500
600
700
CARRU
CTRL (nBMI) OBESES
NORMO-LIPIDEMICS (N=24)
HYPER-LIPIDEMICS (N=24)
p<0.001
p>0.001
The evidence on sport. Significantly increased values of
d-ROMs test after an endurance cycling race (150 km).
d-ROMs test in sport.
Cosmetic News. 2004. 157: 272–275.
0
100
200
300
400
500
CARRU
p ≤ 0.001 vs. initial resting
Race’s end
(n=12)
Resting
(n=12)
10nd
day
(n=6)
2nd
day
(n=6)
Gli effetti dello Stress Ossidativo sulla
MEMBRANA CELLULARE
Bersaglio dell’attacco dei ROS e’ qualsiasi biomolecola
della membrana celluare
Cellula normale
(senza lesioni)
Cellula dopo
l’attacco dei ROS
Perossidazione
di lipidi
Modificazioni
enzimatiche
Rottura
di proteine
Perossidazione ammi-
noacidi e proteine
(Per)ossidazione
di carboidrati
Alterazioni dell’
omeostasi ionica
Membrana CellulareMembrana Cellulare
PACE-MAKER METABOLICOPACE-MAKER METABOLICO
The Oxidative Balance and the Membrane balance.
A dynamic and delicate equilibrium.
Membrane balance = oxidative balance = optimal energy.
Impairment of biological membranes = loss of energy.
RO
S
AO
X
ω-6
ω-3
Recettori MetabotropiciRecettori Metabotropici
GPCRGPCR
Extracellular environmentExtracellular environment
CytoplasmCytoplasm
GGαα
GGββ GGγγ
PROTEINA GPROTEINA G
GPCRGPCR
RECETTORERECETTORE
GGαα
GGββ
GGγγ
Recettore
β2-adrenergico
β
α
γ
Proteina G
Ambiente
Extracellulare
Ambiente
Intracellulare
Ligando
1
2
3
β
α
γ
Colesterolo
Ambiente
Extracellulare
Ambiente
Intracellulare
β
α
γ
Recettore
β2-adrenergico
Proteina G
Complesso
Ternario
Colesterolo
Ligando
Ambiente
Extracellulare
Ambiente
Intracellulare
β
α
γ
Complesso
Ternario
La lipidomica si interessa dei lipidi esistenti nei sistemi
viventi in senso dinamico
Permette di seguire i cambiamenti del profilo lipidico
durante il metabolismo cellulare in situazioni fisiologiche
e patologiche
Cosa è la Lipidomica
Visione dinamica delle molecole biologiche
DIAGNOSTICA
MOLECOLARE
Mezzo di indagine molecolare
Lo stato del paziente letto
attraverso lo stato di uno
specifico compartimento
molecolare
PROFILO LIPIDICO
• Colesterolo totale
• Colesterolo HDL
• Colesterolo LDL
• Trigliceridi
LIPIDI
CIRCOLANTI
nel plasma
LIPIDI
CIRCOLANTI
nel plasma
• Chilomicroni
• Beta-lipoproteine (LDL) a mobilità lenta
• Alfa-lipoproteine (HDL) a mobilità rapida
• Pre-beta-lipoproteine (VLDL) a mobilità intermedia
• Apolipoproteine plasmatiche (A, B, E)
COMPOSIZIONE della MEMBRANA
Acidi grassi di membrana
Lipidomica della membrana cellulare
Acido stearico
Acido oleico
Acido linoleico
Acido linolenico
Acido arachidonico
Incrementando i doppi legami
lo spazio comprimibile
della membrana aumenta
Il ruolo delle insaturazioni
SATURI
P S
MONOINSATURI
O VPo
LA
OMEGA-6
OMEGA-3
DGLA AA
ALA EPA DHA
Come utilizzare e
mantenere l’efficienza
del codice ?
Disponibilità degli acidi
grassi
UNA COMBINAZIONE che
mantiene la funzionalità della
membrana cellulare
DIETA ma anche
Infiammazione, ossidazione, etc
OMEGA-6
OMEGA-3
DGLA AA
ALA DHA
SATURI
P
S
MONOINSATURI
O
VPo
LA
EPA
Dieta
Perdita di un codice
di informazione
Perdita di omeostasi
e organizzazione
La MEMBRANA
è il primo sito di
STRESS cellulare
Tipologia e quantità di acidi grassi
Acidi grassi indispensabili per la struttura cellulare
Ciascuna famiglia e ciascun tipo di acido grasso deve trovarsi in
un intervallo di percentuale ben definito
Omeostasi e funzionamento
Disponibilità di acidi grassi
Acidi grassi trans e salute
Metabolismo
DIETA
PUFA agiscono sull’espressione di geni che
codificano per proteine coinvolte in
infiammazione, fattori di crescita cellulare
Crescita cellulare
c-fos
Egr-1
Infiammazione
IL-1β
Fattori di crescita
PDGF
Acido
Arachidonico
EPA
DHA
PUFA ed espressione genica
 DIETETICA E NUTRIZIONE (assunzione di acidi grassi essenziali)
 INVECCHIAMENTO (Consumo poliinsaturi)
 ATTIVITA’ SPORTIVA (Perossidazione lipidica)
MONITORAGGIO DELLA GRAVIDANZA E ALLATTAMENTO
(consumo di acidi arachidonico e DHA)
Condizioni fisiologiche
 PATOLOGIE DERMATOLOGICHE, ALLERGIE, ASMA (squilibrio omega-6/omega-3)
 SISTEMA IMMUNITARIO (DGLA, omega-3)
 PATOLOGIA CARDIOVASCOLARE (acidi grassi saturi, omega-3)
 DISLIPIDEMIE e DISORDINI METABOLICI (acidi grassi saturi)
 OBESITA’ (acidi grassi saturi, squilibrio)
 OCULISTICA (poliinsaturi)
 AUTISMO E DEPRESSIONE, MALATTIE NEURODEGENERATIVE (omega-3 - DHA)
 FIBROSI CISTICA (omega-6, perossidazione )
Condizioni patologiche
Lipidomica Funzionale
PREVENZIONE
SPECIALISTICA
Target per la medicina molecolare
La membrana è un importante sito
per la medicina molecolare
Noti i valori normali della composizione
in acidi grassi di membrana
E’ possibile preservare l’integrità tramite
nutrizione e nutraceutica
STRATEGIA DI MEMBRANA
Composizione e variazioni
di acidi grassi della membrana
come effetto combinato derivato
dalla biosintesi, nutrizione, metabolismo
e stress cellulare
ANALISI LIPIDOMICA
della
MEMBRANA CELLULARE
Lipidomica di Membrana
 Sito cruciale per monitorare stress e sbilanciamento
 “Terapia lipidica” basata sul ricambio e rimodellamento
 Personalizzazione dell’analisi e della strategia
Contiene tutti i più importanti acidi grassi
(arachidonico, omega-3, omega-6,
saturi e monoinsaturi, trans FA)
Membrana Target
ERITROCITA
Vita media 120 giorni
Intervalli ottimali
ω-3
ω-3
ω-6
ω-6
SFA
SFAM
UFA
M
UFA
Popolazione italiana
+
Controlli sani nei lavori
pubblicati
Membrana e salute
Compartimento ottimale
per la valutazione clinica e nutraceutica
• Intervalli ottimali stabiliti nel controllo sano
• Protocolli analitici ben conosciuti e affidabili
• Basi biochimiche ben note per l’utilizzo di acidi grassi
TARGET per la
SALUTE PERSONALIZZATA
• Intervalli ottimali stabiliti nel controllo sano
• Protocolli analitici ben conosciuti e affidabili
• Basi biochimiche ben note per l’utilizzo di acidi grassi
TARGET per la
SALUTE PERSONALIZZATA
Prelievo dal dito
20 gocce di sangue
(max. 0.5 mL)
Parte corpuscolataParte corpuscolata
SELEZIONATASELEZIONATA
Membrana del globulo rosso
ANALISI ACIDI GRASSI
STRUTTURALI
(cellule mature)
Plasma scartato perché non
contiene lipidi strutturali ed è
influenzato fortemente dalla
dieta giornaliera (trigliceridi)
PROTOCOLLO per la selezione
ERITROCITI MATURI (età > 3 mesi)
Separazione membrana e lavorazione
PLASMA
Protocollo ottimizzato
CAMPIONE SANGUE (EDTA)
SELEZIONE POPOLAZIONE
Progettazione
ROBOTICA
(highthrough-put)
Campionamento costante
Nutrizione &
nutraceutica
personalizzata
RiequilibrioRiequilibrio SbilanciamentoSbilanciamento
• Anamnesi
(Familiarità)
• Metabolismo
• Dieta
• Stress radicalico
CONTROLLO
Membrana EritrocitariaMembrana Eritrocitaria
VALORI OTTIMALI
NOTI
NUTRILIPIDOMICA
PISTA OMEGA 3
PRECURSORE OMEGA 6PRECURSORE OMEGA 6
PISTA
OMEGA 6ACIDO ARACHIDONICO
DGLA
Omega 6 / Omega 3
Saturi/Monoinsaturi
Precursore omega-6/ saturo
3 RAPPORTI3 RAPPORTI
3 SOMME
SATURO
SATURO
MONOINSATURO
desaturasi
MONOINSATURO
TRANS OLEICOTRANS OLEICO
desaturasi
MONOINSATURO
ANALISI LIPIDOMICA
TRANS ARACHIDONICO
ANALISI LIPIDICA
Indice MUI
ALGORITMOALGORITMO che calcola la sommatoria di
tutti i contributi degli acidi grassi e famiglie
trovate nella membrana del soggetto
Colore ROSSOColore ROSSO: se l’acido grasso oppure
l’indice lipidico sbilanciato è conosciuto
come FATTORE DI RISCHIO per malattie
Dovrebbe trovarsi
qui l’indice della
maggior parte delle
persone
INDICE che segue il
miglioramento del
soggetto
European Patent ApplicationEuropean Patent Application
PROTEZIONE antiossidante, epatica ed
intestinale
TERAPIA LIPIDICA
Bilanciamento metabolico
Il ruolo della nutrizione
Dieta Nutrilipidomica
Sono alimenti caratterizzati da effetti addizionali o
funzionali dovuti alla presenza di componenti
naturalmente presenti o che sono aggiunti e che
modulano più o meno selettivamente con una o più
funzioni fisiologiche dell’organismo portando ad effetti
positivi sul mantenimento della salute e/o prevenzione
delle malattie
Alimenti funzionali
Art. 2 D.L n° 169 21 Maggio 2004
“Alimento-Farmaco”
Un Alimento salutistico che associa
all’ alta digeribilità e all’ipoallergenicità,
le proprietà curative di principi attivi naturali con
una ben comprovata e riconosciuta efficacia
“beyond diet, before drug”
Nutraceutico
• Malattie dell’apparato gastrointestinale
• Malattie dismetaboliche e del sistema
cardiovascolare
• Patologie oculistiche
• Patologie della prostata
• Menopausa
• Artrosi cronica
• Infertilita’
Potenziali ambiti terapeutici
I Nutraceutici:
I farmaci per “rigenerare”le persone sane
Nuove Tecnologie per la Medicina Molecolare Rigenerativa
BEMER
Bio-Electro-Magnetic-Energy-Regulation
TERAPIA FISICA VASCOLARE
Terapia Bemer
Il trattamento BEMER incrementa la Vasomozione
La microscopia intra-vitale consente di visualizzare e studiare la vasomozione che
da 3-5 movimenti/min nel giovane rallenta in anziani fino a 1 movimento ogni 10 min.
BEMER favorisce la naturale reattività del sistema immunitario e facilita i processi
rigenerativi all'interno dell'organismo grazie all'attivazione di mediatori chimici che
modulano lo STRESS OSSIDATIVO
Migliora sensibilmente i risultati dei trattamenti terapeutici tradizionali
BEMER TERAPIA
Se un uomo parte da certezze,
terminerà con i dubbi,
ma se si contenta di
cominciare con dubbi,
terminerà con certezze.
(Francis Bacon 1561-1626)
GRAZIE!
L’Evoluzione della Medicina Molecolare Rigenerativa

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presentazione medicina molecolare

  • 1. LA RIGENERAZIONE DELLA MEMBRANA CELLULARE : STRESS OSSIDATIVO LIPIDOMICA e NUTRACEUTICA Vincenzo Di Donna
  • 3.
  • 4. (OMS, 1947) “La salute è un completo stato di benessere fisico, mentale e sociale e non soltanto l’assenza di malattia”
  • 5. Quanto si è allungata la vita media degli Italiani nel corso dei secoli ? Speranza di vita in anni
  • 6. Quanto si è allungata l’ aspettativa di vita degli Italiani nel corso dei secoli ?
  • 8. Su cosa si basa l’aspettativa di vita? Capitale Genetico Fenotipo Metabolico Ambiente Stili di Vita (Alimentazione) Processi medico chirurgici Stato di salute complessivo
  • 9. Aspettativa di vita Qualità della vita Non basta “aggiungere anni alla vita” occorre “aggiungere vita agli anni”
  • 10. …il mantenimento dello stato di ben-essere e bell-essere per piacere ed accettarsi” “La salute è un completo stato di benessere fisico, mentale e sociale e non soltanto l’assenza di malattia… ““La salute èLa salute è un completo stato di benessereun completo stato di benessere fisico,mentale e socialefisico,mentale e sociale e non soltantoe non soltanto l’assenza di malattia…l’assenza di malattia… ……il mantenimentoil mantenimento dello stato di ben-essere edello stato di ben-essere e bell-esserebell-essere per piacere ed accettarsi”per piacere ed accettarsi”
  • 11.
  • 12. La Farmacoterapia performante …sono questi i Farmaci, per le persone sane Sono indicati per trattare i fattori di rischio che derivano dagli stili di vita impropri, o da condizioni, NON esclusivamente di tipo patologico, che però limitano il benessere di un individuo
  • 13. OmeostasiOmeostasi SistemaSistema SottosistemiSottosistemi OmeostasiOmeostasi finalefinale Omeostasi di ApparatoOmeostasi di Apparato Omeostasi di OrganoOmeostasi di Organo Omeostasi TessutaleOmeostasi Tessutale Omeostasi MolecolareOmeostasi Molecolare Omeostasi CellulareOmeostasi Cellulare Omeostasi OrganuliOmeostasi Organuli
  • 14. Dalla medicina tradizionale . . . . . . alla medicina personalizzata Molecole Organuli Cellule Tessuti Organi ORGANI SMO Approccio tradizionale Medicina personalizzata Molecole Organuli Cellule Tessuti Organi ORGANI SMO Approccio tradizionale Medicina personalizzata Molecole Organuli Cellule Tessuti Organi ORGANI SMO Approccio tradizionale Medicina personalizzata
  • 15. DIAGNOSTICA MOLECOLARE REDOXOMICA (Valutazione Bilancio Ossidativo) LIPIDOMICA (Studio della Membrana Cellulare)
  • 17. Lo STRESS OSSIDATIVO La rottura di un equilibrio Lo stress ossidativo è un tipo particolare di stress chimico indotto dalla presenza, in un organismo vivente, di un eccesso di specie chimiche reattive, generalmente centrate sull’ossigeno (reactive oxygen species, ROS), secondario ad un’aumentata produzione delle stesse e/o a una ridotta efficienza dei fisiologici sistemi di difesa antiossidanti. Radicali liberiAntiossidanti Protezione dalle malattie Danno cellulare (invecchiamento e malattie) Radicali liberiAntiossidanti Radicali liberiAntiossidanti Protezione dalle malattie Danno cellulare (invecchiamento e malattie) Protezione dalle malattie Protezione dalle malattie Danno cellulare (invecchiamento e malattie) Danno cellulare (invecchiamento e malattie)
  • 18. I radicali liberi sono essenziali per la vita di tutti gli organismi. Occore modularne la funzione, non bloccarla! L’approccio della modulazione fisiologica MODULATORI FISIOLOGICI MODULATORI FISIOLOGICI RADICALI LIBERIRADICALI LIBERI
  • 19. L’invecchiamento e almeno 100 malattie sono correlate con lo STRESS OSSIDATIVO “The free radical man” Malattia di Alzheimer Stroke Aterosclerosi Pancreatite Infarto del miocardio Obesità Malattia di Parkinson Cataratta Artrite reumatoide Malattia di Chron Diabete mellito Cancro INVECCHIAMENTO
  • 20. Gli effetti dello stress ossidativo sulla struttura e sulle funzioni cellulari Bersaglio dell’attacco dei ROS e’ qualsiasi biomolecola presente nella cellula Cellula normale (senza lesioni) Cellula dopo l’attacco dei ROS Perossidazione di lipidi Modificazioni enzimatiche Lesioni del DNA Rottura di proteine Perossidazione ammi- noacidi e proteine (Per)ossidazione di carboidrati Alterazioni dell’ omeostasi ionica
  • 21. Disfunzione endoteliale Fattori di rischio Oxidative stress
  • 22. Basi biochimiche del processo aterogenetico Ruolo dello stress ossidativo e della dislipidemia
  • 23. Dalla disfunzione endoteliale alla lesione ateromatosa Riequilibrare un bilancio alterato Formazione di trombi Vasocostrizione Modifiche strutturali Danno ossidativo
  • 24. OXIDATIVE STRESS = EARLY AGING OXIDATIVE STRESS = VASCULAR DISEASES
  • 25. La matrice cellulare: uno dei principali target delle specie reattive dell’ossigeno Il danno della matrice extracellulare gioca un ruolo determinante nella patogenesi dello stress ossidativo
  • 26.
  • 27. WARNING! Oxidative stress does not show any specific clinical picture! Oxidative stress can be identified and measured only by means of specific and suitable biochemical tests!
  • 28. I test : Pannel CARRATELLI STRESS OSSIDATIVO: valutare per riequilibrare VALUTAZIONE GLOBALE DELLO STRESS OSSIDATIVO Valutare l’ “attacco” Valutare la “difesa” PREVENZIONE E MONITORAGGIO DELLE MALATTIE CORRELATE CON LO STRESS OSSIDATIVO d-ROMs test Anti-ROMs test
  • 29. I resultati del d-ROMs test, che indicano i livelli ematici degli idroperossidi i quali, a loro volta, correlano direttamente con i livelli di radicali liberi, sono espressi in termini di unità convenzionali di concentrazione (U CARR) Valori di riferimento nella popolazione normale: 250-300 U CARR cioè 20.08-24.00 mg/dL di H2 O2 Un aumento progressivo delle U CARR indica una gravità progressivamente crescente di stress ossidativo Il d-ROMs test L’interpretazione dei risultati
  • 30. The emerging role of d-ROMs test in Predictive Medicine
  • 31. CANDIDATES TO CARRATELLI’S PANEL Patients suffering from oxidative stress related diseases2 Apparently healthy peoples with/without significant risk factor(s) for oxidative stress 1 Patients undergoing to treatments related to oxidative stress 3 1 2 3
  • 32. Which peoples should undergo d-ROMs test? “Tutti dovrebbero sottoporsi alla Valutazione del Bilancio Ossidativo.........”
  • 33. Il processo aterogenetico Un processo ad esordio pre-natale
  • 34. d-ROMs test is an emerging plasma biomarker in the prediction of first atherothrombotic events Ridker et Al. Circulation, 2004. 109 (Supplement IV): IV6–IV19. d-ROMs testd-ROMs test Artery section of a 45- years old man who died for acute myocardial infarction. Blood cholesterol 200 mg/dL Artery section of a 45- years old man who died for acute myocardial infarction. Blood cholesterol 200 mg/dL
  • 35. High d-ROMs test values are predictive for cardiac death and total mortality. Vassalle C et Al. Int J Cardiol. 2006. 110 (3): 415-416. Letter to the Editor Elevated hydroperoxide levels as a prognostic predictor of mortality in a cohort of patients with cardiovascular disease Cristina Vassalle*, Claudio Boni, Pietro Di Cecco, Patrizia Landi CNR Institute of Clinical Physiology, Pisa, Italy Received 11 August 2005; accepted 20 August 2005 Available online 15 November 2005 Abstract Theaim of thisstudy wasto evaluatewhether hydroperoxide levels, an index of oxidative stress, predict cardiac and total death in patients with cardiovascular disease. Serum hydroperoxide levels were measured in 157 consecutive inpatients, followed during a mean follow-up of 20T0.3 months. Elevated oxidative stressresulted in an independent predictors for cardiac death, suggesting that hydroperoxide evaluation could provide an adjunctive estimate in the evaluation of prognosis in the cardiovascular clinical setting. D 2005 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved. Keywords: Hydroperoxide; Oxidative stress; Cardiovascular disease Oxidative stress has been involved as a crucial factor in the pathogenesis and development of a variety of chronic and degenerative diseases, including aging, cancer and cardiovascular disease. Moreover, disorders tightly associ- ated to the atherosclerotic process, such as diabetes, hypertension and dyslipidemia, have all been related with elevated oxidative stress [1]. However, only few data on prognostic impact of elevated oxidative stress in the clinical outcome of cardiovascular patients are available. Accordingly, the aim of this study was to evaluate the value of serum hydroperoxides, as index of oxidative stress, for prediction of cardiac and total death, in an initial cohort of 166 consecutive cardiovascular inpatients, investigated in a clinical cardiology setting. At the time of the blood sampling, all subjects gave a complete history which included cardiovascular risk factors such as smoking habits, hypertension, diabetes and dyslipi- demia. No patient wasreceiving vitamins and/or antioxidant therapies. Venous blood samples were collected and immediately centrifuged (3000 g for 10 min). After adding butylated hydroxytoluene (5 mmol/l), serum samples were stored at 80 -C for less than 2 weeks before hydroperoxide measurements by using D-Roms test (Diacron, Italy) [2]. Intra- and inter-run coefficient of variation (%CV) resulted always <6%. Data were expressed asmeanTS.E.M. Statistical analysis performed included Student’s t test, v2 test, (Statview statistical package, version 5.0.1, SAS Institute). Statistical analysis also included Kaplan–Meier survival curves and Cox proportional hazard models. Differences between survival curves were compared with the log-rank test. A p value 0.05 was considered statistically significant. Follow-up (cardiac-related death, total mortality and nonfatal myocardial infarction) wasavailablein 157 patients (94%; 112 weremales, age=66T1 years) at amean duration of 20T0.3 months, accounting for total 15 events, which included 7 non-cardiac-related deaths and 8 deaths attribut- ed to cardiac cause. When patients were divided into two groups, subsets according to 75th percentile of hydro- peroxides which correspond 482.6 AU (group A if hydro- peroxides <75th percentile and B if >75th percentile), total mortality account for 8 death (6.7%) in group A and 7 0167-5273/$ - see front matter D 2005 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved. doi:10.1016/j.ijcard.2005.08.046 * Corresponding author. Istituto di Fisiologia Clinica, Area di ricerca CNR, Via Moruzzi 1, I-56124, Pisa, Italy. Tel.: +39 050 3152199; fax: +39 050 3152166. E-mailKaddress:Kcristina.vassalle@ifc.cnr.itK(C.KVassalle). International Journal of Cardiology 110 (2006) 415 – 416 www.elsevier.com/locate/ijcard The aim of this study was to evaluate whether hydroperoxide levels, an index of oxidative stress, predict cardiac and total death in patients with cardiovascular disease. d-ROMs test values were measured in 157 consecutive inpatients, followed during a mean follow-up of 25 months. Elevated oxidative stress resulted in an independent predictors for cardiac death, suggesting that hydroperoxide evaluation could provide an adjunctive estimate in the evaluation of prognosis in the cardiovascular clinical setting. Kaplan–Meier survival curves according considering cardiac death (A) and total m [• normal d-ROMs test values; • abnorm 98% 84% 70 60 50 Survivalrate(%) 70 60 50 Months of follow-up 0 5 10 15 20 25 A Kaplan–Meier survival curves according considering cardiac death (A) and total m [• normal d-ROMs test values; • abnorm 98% 84% 70 60 50 Survivalrate(%) 70 60 50 Months of follow-up 0 5 10 15 20 25 A Kaplan–Meier survival curves according to 75th d-ROMs test percentiles, considering cardiac death (A) and total mortality (B) as end points. [• normal d-ROMs test values; • abnormally high d-ROMs test values]. B 93% 81% 70 60 50 Survivalrate(%) 70 60 50 Months of follow-up 0 5 10 15 20 25 98% 84% 70 60 50 Survivalrate(%) 70 60 50 Months of follow-up 0 5 10 15 20 25 A Kaplan–Meier survival curves according to 75th d-ROMs test percentiles, considering cardiac death (A) and total mortality (B) as end points. [• normal d-ROMs test values; • abnormally high d-ROMs test values]. B 93% 81% 70 60 50 Survivalrate(%) 70 60 50 Months of follow-up 0 5 10 15 20 25 98% 84% 70 60 50 Survivalrate(%) 70 60 50 Months of follow-up 0 5 10 15 20 25 A Total mortalityTotal mortality Cardiac deathCardiac death Normal range High values Normal range High values
  • 36. d-ROMS test may predict arrhythmia risk. NOW PATENTED
  • 37. Significantly higher d-ROMs test values in untreated hypertensive vs. normothensive subjects Digiesi V, Oliviero C, Gianno V, et Al. Clin Ther. 1997. 148 (11): 515-519. 0 100 200 300 400 500 CARRU CTRL (N=15) EAH (WHO 1,2) (N=15) p>0.001
  • 38. Significant decrease vs. baseline of d-ROMs test values after supplementation in lower limb vascular disease Cesarone MR, et Al. Intern Angiol. 1999. 18 (2): 127-130. 0 100 200 300 400 500 CARRU Before therapy After therapy p<0.02 P>0.05 Controls (N=12) Patients (N=15)
  • 39. ✓Alzheimer’s disease ✓ Senile dementia ✓ Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) ✓ Down’s syndrome ✓ Parkinson’s diseases ✓ Cognitive impairment ✓ Neurotrauma ✓ Virus-associated encephalopathy ✓Alzheimer’s disease ✓ Senile dementia ✓ Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) ✓ Down’s syndrome ✓ Parkinson’s diseases ✓ Cognitive impairment ✓ Neurotrauma ✓ Virus-associated encephalopathy Clinical applications of d-ROMs test in Neurology and Psychiatry 50 academic papers
  • 40. Significantly decrease of d-ROMs test values vs. baseline in Alzheimer’s diseases after D-penicillamine Squitti R, Rossini PM, Cassetta E, et Al. Eur J Clin Invest. 2002. 32 (1): 51–59. 0 100 200 300 400 500 CARRU Before therapy After therapy Placebo P-NH2 p<0.01 (patients vs. controls) p<0.05 (before vs. after) p<0.001
  • 41. Significantly increase of d-ROMs test values after haemodyalisis (HD) Gerardi GM et Al. Clin Chem Lab Med. 2002. 40 (2) 10 –110. 0 100 200 300 400 500 CARRU CTRL (n=25) Bf HD (n=55) p<0.05 Af HD (n=55) p<0.001
  • 42. Significantly higher d-ROMs test values in erectile dysfunction (ED) compared to controls Barassi A, et Al. J Sex Med. 2009. 6 (10): 2820-2825. 0 100 200 300 400 500 CARRU ART ED (n=20) Controls (n=20) * * * NON-ART ED (n=20) * p < 0.001 vs. controls * * p < 0.001 vs. controls
  • 43. Significantly higher d-ROMs test values compared to controls in women taking oral contraceptives Chen J-T, et Al. Int J Prev Med, 2012. 3 (12): 893–896.
  • 44. 0 100 200 300 400 500 CARRU CTRL (N=19) PERIODONTITIS (N=19) p>0.01 Significantly higher d-ROMs values in periodontitis (a cardiovascular risk factor) patients vs. healthy controls Tamaki N, Tomofuji T, Ekuni D, Yamanaka R et Al. Journal of Periodontology. 2009. 80 (6): 901–906.
  • 45. La fibroplasia retrolenticolare del prematuro. La prima patologia da stress ossidativo (I). Terry TL. Retrolental fibroplasia in the premature infant: V. Further studies on fibroplastic overgrowth of the persistent tunica vasculosa lentis. Trans Am Ophtalmol soc. 1944. 42: 283–296. Patologia a carico delle strutture oculari posteriori al cristallino che colpisce spesso i prematuri (entro il VI mese di vita) caratterizzata da emorragie che si riversano all’interno del globo oculare causando distacco della retina, fibrosi e cecità.
  • 46. 0 100 200 300 400 500 CARRU p<0.01 The evidence on cigarette smokers. Higher d-ROMs test values in strong smokers compared to mild smokers. Ippolito S, Lonati S, Novembrino C, Sores E, Bamonti F, et Al. Biochimica Clinica. 2002. 3 (26): 287. STG SMK (>35 S/D) MLD SMK (<35 S/D)
  • 47. The evidence on alcohol drinkers. Significantly higher values of d-ROMs test in heavy drinkers vs. controls Trotti R. Carratelli M, Barbieri M, et Al. Haematologica. 2001. 86: 85–91. 0 100 200 300 400 500 CARRU Heavy drinkers (n=45) Controls (n=42) p<0.001
  • 48. The evidence on drug addicts. Significantly higher values of d-ROMs test in heroin addicts compared to controls. Pereska Z, Dejanova B, Bozinovska C, Petkovska L et Al. ratisl Lek Listy. 2007. 108 (9): 393–398. 0 100 200 300 400 500 CARRU Detoxified (n=26) *p<0.05 Controls (n=22) Addicts (n=20) * * *
  • 49. Significantly increased d-ROMs test values in obese (hyperlipemic) children vs. healthy controls Atabek Me et Al. J Pediatr Endocrinol Metab. 2004. 17 (8) 1063-1068. 200 300 400 500 600 700 CARRU CTRL (nBMI) OBESES NORMO-LIPIDEMICS (N=24) HYPER-LIPIDEMICS (N=24) p<0.001 p>0.001
  • 50. The evidence on sport. Significantly increased values of d-ROMs test after an endurance cycling race (150 km). d-ROMs test in sport. Cosmetic News. 2004. 157: 272–275. 0 100 200 300 400 500 CARRU p ≤ 0.001 vs. initial resting Race’s end (n=12) Resting (n=12) 10nd day (n=6) 2nd day (n=6)
  • 51. Gli effetti dello Stress Ossidativo sulla MEMBRANA CELLULARE Bersaglio dell’attacco dei ROS e’ qualsiasi biomolecola della membrana celluare Cellula normale (senza lesioni) Cellula dopo l’attacco dei ROS Perossidazione di lipidi Modificazioni enzimatiche Rottura di proteine Perossidazione ammi- noacidi e proteine (Per)ossidazione di carboidrati Alterazioni dell’ omeostasi ionica
  • 52. Membrana CellulareMembrana Cellulare PACE-MAKER METABOLICOPACE-MAKER METABOLICO
  • 53. The Oxidative Balance and the Membrane balance. A dynamic and delicate equilibrium. Membrane balance = oxidative balance = optimal energy. Impairment of biological membranes = loss of energy. RO S AO X ω-6 ω-3
  • 60. La lipidomica si interessa dei lipidi esistenti nei sistemi viventi in senso dinamico Permette di seguire i cambiamenti del profilo lipidico durante il metabolismo cellulare in situazioni fisiologiche e patologiche Cosa è la Lipidomica Visione dinamica delle molecole biologiche
  • 61. DIAGNOSTICA MOLECOLARE Mezzo di indagine molecolare Lo stato del paziente letto attraverso lo stato di uno specifico compartimento molecolare
  • 62. PROFILO LIPIDICO • Colesterolo totale • Colesterolo HDL • Colesterolo LDL • Trigliceridi LIPIDI CIRCOLANTI nel plasma LIPIDI CIRCOLANTI nel plasma • Chilomicroni • Beta-lipoproteine (LDL) a mobilità lenta • Alfa-lipoproteine (HDL) a mobilità rapida • Pre-beta-lipoproteine (VLDL) a mobilità intermedia • Apolipoproteine plasmatiche (A, B, E)
  • 64. Acidi grassi di membrana Lipidomica della membrana cellulare
  • 65. Acido stearico Acido oleico Acido linoleico Acido linolenico Acido arachidonico Incrementando i doppi legami lo spazio comprimibile della membrana aumenta Il ruolo delle insaturazioni
  • 66. SATURI P S MONOINSATURI O VPo LA OMEGA-6 OMEGA-3 DGLA AA ALA EPA DHA Come utilizzare e mantenere l’efficienza del codice ? Disponibilità degli acidi grassi UNA COMBINAZIONE che mantiene la funzionalità della membrana cellulare DIETA ma anche Infiammazione, ossidazione, etc
  • 67. OMEGA-6 OMEGA-3 DGLA AA ALA DHA SATURI P S MONOINSATURI O VPo LA EPA Dieta Perdita di un codice di informazione Perdita di omeostasi e organizzazione La MEMBRANA è il primo sito di STRESS cellulare
  • 68. Tipologia e quantità di acidi grassi Acidi grassi indispensabili per la struttura cellulare Ciascuna famiglia e ciascun tipo di acido grasso deve trovarsi in un intervallo di percentuale ben definito
  • 71. Acidi grassi trans e salute Metabolismo DIETA
  • 72. PUFA agiscono sull’espressione di geni che codificano per proteine coinvolte in infiammazione, fattori di crescita cellulare Crescita cellulare c-fos Egr-1 Infiammazione IL-1β Fattori di crescita PDGF Acido Arachidonico EPA DHA PUFA ed espressione genica
  • 73.  DIETETICA E NUTRIZIONE (assunzione di acidi grassi essenziali)  INVECCHIAMENTO (Consumo poliinsaturi)  ATTIVITA’ SPORTIVA (Perossidazione lipidica) MONITORAGGIO DELLA GRAVIDANZA E ALLATTAMENTO (consumo di acidi arachidonico e DHA) Condizioni fisiologiche  PATOLOGIE DERMATOLOGICHE, ALLERGIE, ASMA (squilibrio omega-6/omega-3)  SISTEMA IMMUNITARIO (DGLA, omega-3)  PATOLOGIA CARDIOVASCOLARE (acidi grassi saturi, omega-3)  DISLIPIDEMIE e DISORDINI METABOLICI (acidi grassi saturi)  OBESITA’ (acidi grassi saturi, squilibrio)  OCULISTICA (poliinsaturi)  AUTISMO E DEPRESSIONE, MALATTIE NEURODEGENERATIVE (omega-3 - DHA)  FIBROSI CISTICA (omega-6, perossidazione ) Condizioni patologiche Lipidomica Funzionale PREVENZIONE SPECIALISTICA
  • 74. Target per la medicina molecolare La membrana è un importante sito per la medicina molecolare Noti i valori normali della composizione in acidi grassi di membrana E’ possibile preservare l’integrità tramite nutrizione e nutraceutica STRATEGIA DI MEMBRANA
  • 75. Composizione e variazioni di acidi grassi della membrana come effetto combinato derivato dalla biosintesi, nutrizione, metabolismo e stress cellulare ANALISI LIPIDOMICA della MEMBRANA CELLULARE
  • 76. Lipidomica di Membrana  Sito cruciale per monitorare stress e sbilanciamento  “Terapia lipidica” basata sul ricambio e rimodellamento  Personalizzazione dell’analisi e della strategia
  • 77. Contiene tutti i più importanti acidi grassi (arachidonico, omega-3, omega-6, saturi e monoinsaturi, trans FA) Membrana Target ERITROCITA Vita media 120 giorni
  • 79. Membrana e salute Compartimento ottimale per la valutazione clinica e nutraceutica • Intervalli ottimali stabiliti nel controllo sano • Protocolli analitici ben conosciuti e affidabili • Basi biochimiche ben note per l’utilizzo di acidi grassi TARGET per la SALUTE PERSONALIZZATA • Intervalli ottimali stabiliti nel controllo sano • Protocolli analitici ben conosciuti e affidabili • Basi biochimiche ben note per l’utilizzo di acidi grassi TARGET per la SALUTE PERSONALIZZATA
  • 80. Prelievo dal dito 20 gocce di sangue (max. 0.5 mL) Parte corpuscolataParte corpuscolata SELEZIONATASELEZIONATA Membrana del globulo rosso ANALISI ACIDI GRASSI STRUTTURALI (cellule mature) Plasma scartato perché non contiene lipidi strutturali ed è influenzato fortemente dalla dieta giornaliera (trigliceridi)
  • 81. PROTOCOLLO per la selezione ERITROCITI MATURI (età > 3 mesi) Separazione membrana e lavorazione PLASMA Protocollo ottimizzato CAMPIONE SANGUE (EDTA) SELEZIONE POPOLAZIONE Progettazione ROBOTICA (highthrough-put) Campionamento costante
  • 82. Nutrizione & nutraceutica personalizzata RiequilibrioRiequilibrio SbilanciamentoSbilanciamento • Anamnesi (Familiarità) • Metabolismo • Dieta • Stress radicalico CONTROLLO Membrana EritrocitariaMembrana Eritrocitaria VALORI OTTIMALI NOTI NUTRILIPIDOMICA
  • 83. PISTA OMEGA 3 PRECURSORE OMEGA 6PRECURSORE OMEGA 6 PISTA OMEGA 6ACIDO ARACHIDONICO DGLA Omega 6 / Omega 3 Saturi/Monoinsaturi Precursore omega-6/ saturo 3 RAPPORTI3 RAPPORTI 3 SOMME SATURO SATURO MONOINSATURO desaturasi MONOINSATURO TRANS OLEICOTRANS OLEICO desaturasi MONOINSATURO ANALISI LIPIDOMICA TRANS ARACHIDONICO ANALISI LIPIDICA
  • 84.
  • 85. Indice MUI ALGORITMOALGORITMO che calcola la sommatoria di tutti i contributi degli acidi grassi e famiglie trovate nella membrana del soggetto Colore ROSSOColore ROSSO: se l’acido grasso oppure l’indice lipidico sbilanciato è conosciuto come FATTORE DI RISCHIO per malattie Dovrebbe trovarsi qui l’indice della maggior parte delle persone INDICE che segue il miglioramento del soggetto European Patent ApplicationEuropean Patent Application
  • 86.
  • 87. PROTEZIONE antiossidante, epatica ed intestinale TERAPIA LIPIDICA
  • 89. Il ruolo della nutrizione
  • 91.
  • 92. Sono alimenti caratterizzati da effetti addizionali o funzionali dovuti alla presenza di componenti naturalmente presenti o che sono aggiunti e che modulano più o meno selettivamente con una o più funzioni fisiologiche dell’organismo portando ad effetti positivi sul mantenimento della salute e/o prevenzione delle malattie Alimenti funzionali Art. 2 D.L n° 169 21 Maggio 2004
  • 93. “Alimento-Farmaco” Un Alimento salutistico che associa all’ alta digeribilità e all’ipoallergenicità, le proprietà curative di principi attivi naturali con una ben comprovata e riconosciuta efficacia “beyond diet, before drug” Nutraceutico
  • 94. • Malattie dell’apparato gastrointestinale • Malattie dismetaboliche e del sistema cardiovascolare • Patologie oculistiche • Patologie della prostata • Menopausa • Artrosi cronica • Infertilita’ Potenziali ambiti terapeutici
  • 95. I Nutraceutici: I farmaci per “rigenerare”le persone sane
  • 96. Nuove Tecnologie per la Medicina Molecolare Rigenerativa BEMER Bio-Electro-Magnetic-Energy-Regulation TERAPIA FISICA VASCOLARE
  • 97. Terapia Bemer Il trattamento BEMER incrementa la Vasomozione La microscopia intra-vitale consente di visualizzare e studiare la vasomozione che da 3-5 movimenti/min nel giovane rallenta in anziani fino a 1 movimento ogni 10 min. BEMER favorisce la naturale reattività del sistema immunitario e facilita i processi rigenerativi all'interno dell'organismo grazie all'attivazione di mediatori chimici che modulano lo STRESS OSSIDATIVO Migliora sensibilmente i risultati dei trattamenti terapeutici tradizionali
  • 99. Se un uomo parte da certezze, terminerà con i dubbi, ma se si contenta di cominciare con dubbi, terminerà con certezze. (Francis Bacon 1561-1626) GRAZIE! L’Evoluzione della Medicina Molecolare Rigenerativa

Editor's Notes

  1. La Steered Molecular Dynamics è servita per avvicinare i punti farmacoforici del ligando ai residui ritenuti maggiormente coinvolti nel binding.