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