A cura di Margherita Borsa

Si parla sempre di più ultimamente di longevità ma in particolare di longevità sana e sappiamo da secoli che alimentazione e salute sono strettamente correlate.  Infatti pensiamo all’uso del succo di lime per sconfiggere lo scorbuto durante le guerre napoleoniche oppure all’arricchimento del latte con vitamina D per prevenire osteoporosi e fratture dell’osso.

Stiamo solo iniziando a comprendere i processi cellulari e molecolari che governano questi effetti sulla salute. E in questo ambito la conoscenza dell’effetto del cibo sui nostri geni riveste un ruolo decisamente interessante e promettente.

Infatti la dieta è il principale fattore ambientale che influenza i tempi e il livello di espressione di molti geni, attraverso la modulazione del legame dei fattori di trascrizione e dell’epigenetica (Fleming M. et al., 2022).

NUTRIGENETICA ED ALIMENTAZIONE

Il nostro genoma presenta nel suo interno molteplici variazioni (polimorfismi) che ci rendono assolutamente unici, infatti esso è uguale per il 99,9% ma c’è uno 0,1% ci fa sicuramente la differenza. Queste variazioni possono essere “buone” o “cattive” o non avere nessun effetto particolare. Quindi non è detto che portino a delle malattie, anzi a volte è il contrario nel senso che non avere la variazione potrà portare a delle malattie, quindi in questo caso l’assenza del polimorfismo sarà patologica.

Con la nutrigenetica noi possiamo conoscere in che modo le variazioni genetiche influenzano le nostre cellule “interpretando” i nutrienti e, per estensione, l’impatto sulla salute, sulla malattia e sulla durata della vita (Fleming M. et al., 2022).

Abbiamo a disposizione diversi test genetici per identificare marcatori che indicano come un individuo risponderà a specifici composti alimentari. Per esempio in un lavoro del 2016 si è cercato di capire se e come l’alcolismo possa avere una componente genetica (Tawa E.A. et al., 2016).

Altro studio molto interessante è quello effettuato sulla caffeina dove gli autori del lavoro hanno analizzato l’effetto della caffeina sulla prestazione fisica osservando che la variazione nel gene CYP1A2, che influenzava il metabolismo della caffeina, modificava gli effetti ergogenici in una prova a cronometro ciclistica di 10 km (Guest N. et al., 2018).

Nel 2012, Josse e colleghi hanno identificato 3 SNPs (varianti polimorfiche a singolo nucleotide) che collegano l’aumento del consumo di caffeina e l’aumento del rischio di malattia coronarica a seconda del polimorfismo genetico riscontrato (Josse A.R. et al., 2012).

Poiché come dicevamo l’esigenza attuale è quella di prolungare la longevità sana, gli studi di nutrigenetica sono stati ampliati anche nell’individuare dei polimorfismi presenti in popolazioni di ultracentenari come la popolazione dell’isola giapponese di Okinawa caratterizzata proprio da una longevità sana costituita da ultracentenari in forte attività fisica e mentale (https://orcls.org).

La nutrigenetica per la dieta e la prevenzione

L’esito finale degli studi nutrigenetici è quello di poter individuare una dieta assolutamente specifica e atta alla prevenzione per cui nel nostro piatto saranno presenti solo quei nutrienti davvero necessari e utili per la prevenzione e per il mantenimento della salute.

Ad esempio ci saranno soggetti che dovranno necessariamente integrare l’assunzione della vitamina D benché essa venga sintetizzata in risposta alla luce solare. Nel pannello genetico DietoGen da me ideato viene (tra gli altri geni) analizzato il polimorfismo del gene che codifica il recettore della vitamina D. Questo recettore è molto interessante infatti la sua eliminazione nei topi dimostra un invecchiamento significativamente accelerato e una morte prematura e quindi l’omeostasi della vitamina D regola l’invecchiamento fisiologico (Keisala T. et al., 2009).

La risposta molecolare dell’individuo alla vitamina D richiede un’integrazione personalizzata di tale sostanza, al fine di ottenere benefici clinici ottimizzati nella prevenzione dell’osteoporosi, della sarcopenia, delle malattie autoimmuni e possibilmente di diversi tipi di cancro (Carlberg C., 2019).

Conoscere i geni chiave permette di conoscere il rapporto tra livelli di vitamina D assimilabili e prevenzione delle malattie.

Abbiamo finora visto che possiamo regolare l’assunzione della caffeina, dell’alcool, integrare l’assunzione della vitamina D (quando necessario), ma ci sono moltissimi altri aspetti che andranno a fare parte del menù nutrigenetico, tra questi sicuramente è molto utile la conoscenza del polimorfismo del gene della lattasi (LCT).

La non persistenza dell’enzima lattasi nell’adulto è una causa comune di sintomi gastrointestinali. Sono state identificate diverse varianti della sequenza del DNA responsabili della persistenza/non persistenza della lattasi, per cui la conoscenza a priori del polimorfismo, permette di elaborare uno schema nutrizionale adatto a prevenire i sintomi gastrointestinali e anche ulteriori complicanze legate alla situazione genetica oltre a fornire una veloce spiegazione di eventuali sintomatologie dell’apparato gastro enterico (e anche a livello di altri distretti) in modo che il soggetto possa subito indirizzare il medico verso il sospetto clinico più probabile.

Questo tipo di indagine genetica-nutrizionale può essere eseguita anche in seguito allo studio del sistema di istocompatibilità HLA responsabili della celiachia.

E per il controllo del peso?

Un altro ambito molto importante in cui la nutrigenetica ci può dare aiuto è il controllo del peso. Il rapido aumento dell’obesità negli ultimi decenni ha coinciso con un profondo cambiamento del nostro ambiente di vita, compresi modelli alimentari non salutari, uno stile di vita sedentario e l’inattività fisica. La predisposizione genetica all’obesità potrebbe aver interagito con un tale ambiente obesogenico nel determinare l’epidemia di obesità. Studi avanzati hanno scoperto che i cambiamenti nell’adiposità e nella risposta metabolica alle diete dimagranti ipocaloriche potrebbero essere modificati da varianti genetiche legate all’obesità, allo stato metabolico e alla preferenza per i nutrienti (Heianza Y., Qi L., 2017). Una maggiore assunzione di cibi fritti, che aumenta l’apporto energetico, è considerata uno dei fattori dietetici non salutari che influenzano i rischi di obesità generale e centrale (Guallar-Castillón P. et al., 2007).

Sono stati evidenziati diversi geni responsabili di sovrappeso e obesità, tra questi riveste notevole importanza il ruolo del gene FTO (Fat Mass-And Obesity-Associated). In una meta-analisi del 2018 si mostra che il polimorfismo FTO rs9939609 nel gene è un fattore di rischio per l’obesità nei bambini e negli adolescenti quando è presente l’allele A, sia nella situazione di genotipo AA omozigote, sia in quella eterozigote AT (da Silva T.E.R. et al., 2018). Risultati simili sono stati ottenuti esaminando una mia popolazione afferente all’ambulatorio di nutrizione (Borsa M., 2023 margheritaborsa.it/Libro-Qualita-Vita-Nutrigenetica.htm)

NUTRIGENETICA E NUTRIZIONE DI PRECISIONE

Quindi nell’ambito della ricerca nutrizionale si sta sviluppando sempre di più la “Nutrizione di Precisione”, la quale mediante i suoi studi anche di tipo genetico permette di comprendere la nostra variabilità e di attuare dei piani alimentari strettamente personalizzati che tengano conto delle necessità individuali ma che siano anche adatti alla prevenzione. Per cui ci saranno individui che risponderanno meglio ad una dieta iperproteica o a basso contenuto di grassi, questo analizzando anche il loro assetto genetico. La nutrizione di precisione si basa su studi di genomica nutrizionale (interazioni gene-nutriente), epigenetica, microbioma e fattori ambientali.

Infatti l’obesità è un esempio di malattia multifattoriale che comporta quindi diversi approcci per poter essere gestita e risolta.

Esistono associazioni significative tra l’obesità (quindi che incidono sul peso corporeo, sull’ indice di massa corporea, sulla circonferenza della vita e sulla adiposità sia centrale che regionale) e varianti genetiche, fattori epigenetici (metilazione del DNA e RNA non codificante), specie microbiche e ambiente (sociodemografici e attività fisica).

In questo articolo ho fatto un breve assaggio di quello che è possibile determinare con gli studi genetici applicati alla nutrizione. Molti altri geni sono stati individuati e messi in relazione con patologie più o meno severe.

La dieta personalizzata rappresenta un punto di partenza e di arrivo per ottenere un piano alimentare adeguato alle conoscenze genetiche e quindi anche alle necessità individuale, per cui potremo sempre di più personalizzare la nostra dieta e inserire nel piatto solo gli alimenti giusti per noi, benché ancora molti studi e approfondimenti dovranno essere effettuati per avere la maggiore comprensione dei meccanismi molecolari che sottendono alla relazione tra nutrizione e genetica non dimenticando il ruolo importantissimo dell’epigenetica.

Tutto questo dimostra sempre di più che una dieta “valida per tutti” non esiste. È sempre più vero quello che Tito Lucrezio Caro ci rivelò già nel 50 a.C.: “quello che è cibo per un uomo, è veleno per un altro” (De rerum natura, Libro IV).

BIBLIOGRAFIA

1. Borsa M. Migliorare la qualità della vita con la nutrigenetica. Guida completa all’elaborazione della dieta genetica, 2023, https://www.margheritaborsa.it/Libro-Qualita-Vita-Nutrigenetica.htm
2. Carlberg C. Nutrigenomics of Vitamin D. Nutrients. 2019 Mar 21;11(3):676. doi: 10.3390/nu11030676. PMID: 30901909; PMCID: PMC6470874.
3. da Silva TER, Andrade NL, Cunha DO, Leão-Cordeiro JAB, Vilanova-Costa CAST, Silva AMTC. The FTO rs9939609 polymorphism and obesity risk in teens: Evidence-based meta-analysis. Obes Res Clin Pract. 2018 Sep-Oct;12(5):432-437. doi: 10.1016/j.orcp.2018.08.001. Epub 2018 Aug 10. PMID: 30104138.
4. Fleming M, Nelson F, Wallace I, Eskiw CH. Genome tectonics: linking dynamic genome organization with cellular nutrient. Lifestyle Genom. 2022 Nov 14. doi: 10.1159/000528011. Epub ahead of print. PMID: 36446341.
5. Guallar-Castillón P, Rodríguez-Artalejo F, Fornés NS, Banegas JR, Etxezarreta PA, Ardanaz E, Barricarte A, Chirlaque MD, Iraeta MD, Larrañaga NL, Losada A, Mendez M, Martínez C, Quirós JR, Navarro C, Jakszyn P, Sánchez MJ, Tormo MJ, González CA. Intake of fried foods is associated with obesity in the cohort of Spanish adults from the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition. Am J Clin Nutr. 2007 Jul;86(1):198-205. doi: 10.1093/ajcn/86.1.198. PMID: 17616781.
6. Guest N, Corey P, Vescovi J, El-Sohemy A. Caffeine, CYP1A2 Genotype, and Endurance Performance in Athletes. Med Sci Sports Exerc. 2018 Aug;50(8):1570-1578. doi: 10.1249/MSS.0000000000001596. PMID: 29509641.
7. Heianza Y, Qi L. Gene-Diet Interaction and Precision Nutrition in Obesity. Int J Mol Sci. 2017 Apr 7;18(4):787. doi: 10.3390/ijms18040787. PMID: 28387720; PMCID: PMC5412371.
8. https://orcls.org
9. Josse AR, Da Costa LA, Campos H, El-Sohemy A. Associations between polymorphisms in the AHR and CYP1A1-CYP1A2 gene regions and habitual caffeine consumption. Am J Clin Nutr. 2012 Sep;96(3):665-71. doi: 10.3945/ajcn.112.038794. Epub 2012 Aug 1. PMID: 22854411.
10. Keisala T, Minasyan A, Lou YR, Zou J, Kalueff AV, Pyykkö I, Tuohimaa P. Premature aging in vitamin D receptor mutant mice. J Steroid Biochem Mol Biol. 2009 Jul;115(3-5):91-7. doi: 10.1016/j.jsbmb.2009.03.007. Epub 2009 Mar 31. PMID: 19500727.
11. Tawa EA, Hall SD, Lohoff FW. Overview of the Genetics of Alcohol Use Disorder. Alcohol Alcohol. 2016 Sep;51(5):507-14. doi: 10.1093/alcalc/agw046. Epub 2016 Jul 21. PMID: 27445363; PMCID: PMC5004749.

Disclaimer (estratto dal Regolamento d’uso) – I contenuti pubblicati sul Sito sono stati elaborati con la massima cura ed attenzione anche con riguardo alle fonti, nel rispetto delle normative vigenti; hanno esclusivamente una finalità informativa e divulgativa, non sostitutiva della consulenza generale o specifica da parte di un professionista qualificato. omissis – i contenuti e le indicazioni relativi al benessere della persona, alle proprietà di componenti o prodotti ed alla tutela della salute non devono intendersi in alcun modo pareri professionali o medici men che mai per casi specifici, ma rivestono carattere meramente divulgativo e informativo in linea con le finalità della testata giornalistica.