Autore: Paolo Manzelli
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Ippocrate di Cos (450.a.C) affermo' che
gli alimenti sono in grado di influenzare dell'organismo e pertanto
una dieta errata viene ad avere uno stretto rapporto con
la genesi di alcune malattie. Epicuro di Samo (341
a.C.) affermo che l' uomo e' cio che mangia ed ancora
le medicine tradizionali indiana e quella cinese sostengono che
non esiste un'alimentazione sana in assoluto, ma l'alimento deve
essere considerato adatto per ciascun organismo vivente.
La Genomica Nutrizionale ha ricondotto a valorizzare tali
antiche intuizioni, sia per il fatto che ogni individuo ha una
propria individualita' biochimica ed anche perche' i geni della
doppia elica del DNA si esprimono differenziando la loro attivita
genetica per poter regolare il metabolismo dei vari organi del
nostro sistema vivente. Pertanto la Nutrigenomica modifica
profondamente quella cultura "meccanica" che
sulla base di una analogia riduzionista tra l' uomo e la macchina,
imposta le diete in termini generici di "Calorie"
in modo concettualmente errato proprio persche' traducono la qualita'
specifica degli alimenti in una misura quantitativa fuorviante
il corretto rapporto tra alimentazione e salute. (1),(2),(3).
L'intuizione che il modo di alimentarsi svolga un ruolo essenziale
sullo stato di salute pertanto faceva già parte della antica
medicina, ma oggi si è tramutata in una rinnovata
cultura alimentare dopo l'avvento dei recenti studi di bio-tecnologici;
in tal modo le antiche intuizioni hanno ritrovato conferme in
modo da poter considerare la qualita' degli alimenti
come medicina naturale.
La Nutrigenomica infatti
sta oggi scoprendo la inadeguatezza della tradizionale dietetica
alimentare, proprio in quanto alimentazione e regolazione genetica
sono vincolate da una stretta relazione di induzione biunivoca.
Infatti la moderna genomica nutrizionale si sviluppa come
indagine trans-disciplinare, finalizzata allo studio del rapporto
tra alimentazione e regolazione della espressione interattiva
del genoma umano, ed in tal modo non si limita ad una obsoleta
concezione dogmatica, per cui ogni specie ed ogni individuo vivente
non fa altro che seguire le istruzioni dei propri geni per definire
le proprie funzioni vitali, ma viceversa si propone
come ricerca innovativa orientato a comprendere il complesso
problema le interazioni che si configurano come variazioni metaboliche
tra alimentazione e genetica.
Pertanto gli obiettivi essenziali della nutrigenomica
danno luogo a differenti domini di ricerca :
· Genetica della nutrizione: caratterizzazione delle
modifiche individuali del genoma che possono dare luogo a variazioni
del metabolismo dei macro/micronutrienti e quindi a produrre
intolleranze alimentari.
· Epigenetica della nutrizione: studio come particolari
alimenti contribuiscano a regolare l'espressione genica e di conseguenza
l'attività di specifici enzimi nell'individuo; cioè
di come i nutrienti inducano ri-programmazioni del metabolismo.
Sono comprese in questo campo le modifiche che l'alimentazione
della madre apporta al metabolismo del feto e quindi al nascituro.
· Bio-chimica della nutrizione: è l'applicazione
pratica della Nutrigenomica finalizzata ad ottenere il
miglior "fitness-metabolico" specifico del vari
organi di un organismo vivente, ognuno dei quali e' caratterizzato
dalle proprie esigenze nutritive, in modo da poter migliorare
e curare le varie funzioni dell'organismo, mediante appropriate
scelte alimentari capaci di correggere difetti metabolici e migliorarne
le prestazioni fisiche e cerebrali.
La Nutrigenomica nel suo insieme e' quibdi la scienza della
nutrizione personalizzata, e cio' comporta una profonda riflessione,
proprio in quanto sappiamo che il 99% della genetica
umana e la stessa per tutti gli uomini, ma che la differente espressione
genica nei vari organi e tessuti, crea una personale risposta
individuale in relazione alle esigenze nutrizionali; cio' comporta
la necessita di approfondire a) la relazione tra
le interazioni genetiche e le esigenze nutritive, ed anche b)
come i nutrienti stessi vadano ad influenzare la differenziazione
della espressione genetica.
DNA -MITODRIALE e NUTRIGENOMICA
Recenti studi di Nutrigenomica
hanno focalizzato l' attenzione sul attivita del DNA-mitocondriale
(mt-DNA), che proviene dalla eredita uni-parentale (materna)
, poiche esso si trova originariamente nella cellula uovo femminile,
riproducendosi poi ,per scissione semi-autonomamente in
ogni cellula del corpo, cosi che viene impacchettato in minuscoli
organuli detti Mitocondri. Nell'uomo, il mt-DNA contiene
solo 37 geni chiusi ad anello, ( rispetto al DNA a doppia elica
che ne contiene circa 25.000) ed è composto da 16,569 coppie
di basi e codifica solo per 13 specifiche proteine ed alcuni RNA
, che lavorano all' interno dei mitocondri, per produrre
la maggior parte di energia necessaria alla vita cellulare, (sotto
forma ossidazione della reazione dell' ATP per
tramite il ciclo dell' acido Citrico ovvero ciclo di Krebs), dove
si spezzano , proteine, zuccheri e grassi provenienti dagli alimenti.
Il mt-DNA e quindi organizzato per ottenere il un costante e regolato
flusso energetico di elettroni e dar vita ad un graduale trasferimento
di energia biologica.
Pertanto i mitocondri funzionano come orologi molecolari non solo
per la produzione di ATP ma anche per la sintesi dell'eme,
il complesso molecolare capace di trasportare ossigeno nel sangue
ed anche per la sintesi del colesterolo; i mitocondri
sono quindi espressione a livello trascrizionale delle piu
' importanti funzioni di regolazione del metabolismo alimentare.
La Nutrigenomica pertanto
ha posto grande in evidenza come i mitocondri, sulla base
della loro capacita' di moltiplicarsi dove il loro
nutrimento e l' apporto di ossigeno è più
abbondante, cioè dove e' piu intensa la
richiesta di energia favoriscano la comprensione di come sia importante
la personalizzazione delle diete. Quanto sopra fa' seguito alla
differente necessita dei vari organi e delle necessita funzionali
specie nel caso di malattie che hanno stretta relazione con la
alimentazione come il diabete.(4) ,(5).
Cosi ad es dato che il cervello consuma da solo il 20% dell'
ossigeno, la attivita' mitocondriale dei neuroni e' assai elevata
come e dimostrato da studi su l' attivo coinvolgimento del mt-DNA
nello sviluppo elle funzioni cognitive (6) ; inoltre quando la
attivita' delle fibre muscolari e' intensa , con essa cresce il
numero dei mitocondri che si allineano lungo i fasci delle cellule
che compongono e fibre muscolari.
Inoltre e stato confermato,
da varie ricerche sulla alimentazione comparata in vari animali
e insetti, che la riproducibilita' semi-autonoma del mt-DNA
puo' presentare una variabilità, pur limitata,
la quale caratterizza l' abitudine alimentare dei diversi esseri
viventi.
Il DNA mitocondriale (mtDNA) ha un basso livello di diversita'
genetica nella maggior parte delle varie specie. Infatti il mt
DNA detto anche Eva-DNA ,perche' di derivazione esclusivamente
femminile, non rivela una azione determinante sulla
variazione genetica come quella del DNA a doppia elica,
cio' proprio in quanto la funzionalita' principale del mt-DNA
e' finalizzata a determinare le condizioni ottimali di produzione
energia necessaria per tutte le specie viventi per ottenere
energia biologica. Si è accertato comunque che i mitocondri
pur avendo una variabilita interspecifica poco evidente,
essi variano la loro attivita funzionale in coodinazione con il
DNA-nucleare della cellula eucariota , per definirne le condizioni
di "apoptosi" ("morte cellulare programmata")
e pertanto tale co-organizzazione agisce anche sulla definizione
delle preferenze alimentari di ogni specifico animale ed
a livello umano di ogni singola persona.
Ricordiamo ad es. che i bruchi della farfalla del Costa
Rica (Astraptes Fulgerator) pur presentando differenze
nell' aspetto e nell' habitat, erano state considerate appartenere
alla stessa specie. Studi recenti hanno dimostrato come la
variazioni delle funzionalita' genetica del mt-DNA , in
particolare individuate nel gene C01, che determina la produzione
di un enzima, agiscano effettivamente nel modifica le preferenze
alimentari dei bruchi; pertanto cio comporta una stretta
correlazione tra l' habitat e le variazioni di forma e di aspetto
delle farfalle. (7) .Il mt-DNA ha pertanto una funzionalita'
specifica nel determinare le preferenze alimentari delle varie
specie ed individui in un determinato habitat, cosi' come
e' stato verificato dalle ricerche su le varie tipologie di goldfish
, ed anche piu di recente al Cold Spring Harbor Laboratory, dove
sono stati confrontati due diversi ceppi di topi da laboratorio,
con corredi genetici nucleari virtualmente identici tra loro ma
genomi mitocondriali differenti.
In conclusione i piu recenti
studi di Nutrigenomica hanno iniziato a decifrare il rapporto
tra regime alimentare e salute con maggior rigore scientifico
, ricercando le complesse interazioni tra il DNA Nucleare
e il mt-DNA di esclusiva derivazione femminile, le quali presentano
significative differenze nel metabolismo dell'energia e nel suo
immagazzinamento. Infatti, mentre la ricerca genetica sul
DNA -doppia elica , conduce a comprendere come si ottengono le
proteine che forniscono i "mattoni" e il "cemento"
con cui l'organismo viene costruito, la moderna Nutrigenomica
si propone di capire il modo in cui le interazioni tra geni assumano
determinate forme organiche che contribuiscono a definire le
funzionalita' specifiche essenziali per la vita di
ciascun essere vivente.
1. Alimentazione
a Rischio :
2. Alimentazione
ed informazione
3. Mitochondrial
dysfunction
4. mt-DNA
e Diabete
5. mt-DNA
e attività Cognitive
6. Codice a Barre della
Vita
