A cura di Margherita Borsa

Le malattie cardiovascolari (CVD) occupano una posizione di primo piano per quanto riguarda la morbilità e la mortalità generale.
L’aterosclerosi svolge un ruolo importante nello sviluppo di molte malattie cardiovascolari: malattia coronarica, ictus, infarto del miocardio, ecc.
Infatti l’aterosclerosi è una malattia cronica associata a processi infiammatori che si verificano principalmente in seguito ad un alterato metabolismo lipidico, rigidità arteriosa, formazione di cellule schiumose e ostruzione dei vasi sanguigni.

L’alimentazione è un fattore che interessa continuamente il corpo umano. Lo sviluppo e la patogenesi dell’aterosclerosi sono significativamente influenzati dallo stile di vita, in particolare dall’alimentazione, per cui disturbi alimentari, dieta sbilanciata, carenze vitaminiche, cibi eccessivamente grassi ecc., interrompono lo stato di salute del corpo, diventando estremamente importante il concetto di alimentazione individuale personalizzata.
L’alimentazione personalizzata è l’alimentazione che tiene conto delle caratteristiche personali del consumatore (caratteristiche del fenotipo, del genotipo, dello stato di salute, dello stile di vita, di una serie di fattori psico-emotivi, ambientali, condizioni climatiche, religiosi, ecc.), volta a migliorare lo stato di salute del corpo.

Per analizzare la predisposizione all’aterosclerosi associata all’alimentazione rivestono molta importanza le caratteristiche genetiche che influenzano il metabolismo dei nutrienti. Queste caratteristiche genetiche includono la presenza di polimorfismi a singolo nucleotide (SNP) di geni e fattori epigenetici oltre all’influenza della lunghezza dei telomeri sulla patogenesi dell’aterosclerosi e sui ritmi circadiani.

Sono stati individuati due importanti marcatori nella valutazione del rischio di CVD: i livelli plasmatici di apolipoproteina (apo) B e apolipoproteina A1. Questi marcatori vengono misurati come rapporto apoB/apoA1, il quale se risulta elevato, determina un aumento del rischio di malattia cardiovascolare.

Le raccomandazioni dietetiche e sullo stile di vita sono il fondamento della gestione delle strategie di mitigazione del rischio di CVD primarie e secondarie.
Una dieta povera di carboidrati e ricca di grassi saturi, un basso apporto di fibre, un basso apporto di vitamine e minerali e una carenza di zinco e ferro sono associati a un rapporto apoB/apoA1 elevato. La dieta mediterranea, la dieta vegana, i latticini fermentati, un basso apporto di zuccheri, un maggiore apporto proteico, un maggiore apporto di grassi polinsaturi e una dieta ricca di omega-3 sono associati a un rapporto apoB/apoA1 ridotto. I micronutrienti associati a un rapporto apoB/apoA1 ridotto includono l’adeguatezza della vitamina D, l’aumento di vitamina C sierica e il magnesio.

Dal punto di vista genetico ci sono delle varianti nel gene APOA1 e anche nel gene APOE che possono alterare il rapporto apoB/apoA1 in risposta a vari interventi dietetici.

Nell’ambito della nutrigenomica lipidica dobbiamo considerare oltre all’effetto de i geni APOA1, APOE, anche quelli del gene LIPC, la loro interazione con i PUFA (acidi grassi polinsaturi) e con i livelli di HDL.

Il gene APOA1 (Apolipoproteina A1), codifica la proteina principale delle HDL (High-Density Lipoproteins). Stimola l’enzima LCAT (lecitin-colesterolo aciltransferasi) che è fondamentale per la maturazione delle HDL e il trasporto inverso del colesterolo (dal tessuto periferico al fegato). Promuove effetti anti-infiammatori e antiossidanti.

Riguardo la risposta ai PUFA, si è visto che una dieta ricca in PUFA ω-3 (EPA, DHA) aumenta l’espressione del gene APOA1, migliorando la sintesi di HDL. I PUFA ω-6, in eccesso, possono invece ridurre l’espressione di APOA1. Quindi conoscere la propria predisposizione genetica ci permette di agire con maggiore incisività e precisione nell’inserire nella dieta specifici ω-3.

Per quanto riguarda l’effetto sull’HDL, si osserva che livelli plasmatici maggiori di ApoA1 permettono di avere valori di HDL più alti e funzionali.

Ci sono però delle varianti genetiche sfavorevoli (es. -75G/A o +83C/T) per cui i portatori di tali varianti possono avere valori plasmatici ridotti di HDL e su questi individui la dieta ricca in ω-3 risulta estremamente importante.

Il gene LIPC (Hepatic Lipase) codifica la lipasi epatica, un enzima che idrolizza trigliceridi e fosfolipidi presenti nelle HDL e LDL. Regola la dimensione e la densità delle HDL e il metabolismo del colesterolo.

I PUFA ω-3 riducono l’attività della lipasi epatica e questo determina HDL più grandi e più stabili.

Diete ricche in grassi saturi o poveri in PUFA aumentano l’attività di LIPC con HDL più piccole e meno protettive.

Riguardo l’effetto sull’HDL si osserva che una bassa attività di LIPC tende a far salire l’HDL-C (colesterolo HDL).

Alcune varianti (es. rs1800588 C>T) influenzano la risposta ai PUFA e determinano se i livelli di HDL aumentano o diminuiscono con una dieta ricca in ω-3.

Il gene APOE (Apolipoproteina E) codifica una proteina chiave per il trasporto e la rimozione dei lipidi plasmatici. Esistono tre isoforme principali: ε2, ε3, ε4 (codificate dagli alleli E2, E3, E4).

Gli individui E2/E3 rispondono bene ai PUFA (con riduzione di LDL e trigliceridi). Gli E4-carriers mostrano una minore riduzione di LDL e, talvolta, una diminuzione dell’HDL con diete ricche di PUFA. Nei portatori di E4, un eccesso di PUFA ω-6 può anche aumentare lo stress ossidativo.

Riguardo l’effetto sull’HDL, con gli E2 si hanno HDL più alte, gli E3 hanno valori intermedi (normali), mentre gli E4 presentano HDL più basse e meno funzionali.

Gene	Funzione principale	Risposta ai PUFA	Effetto sull’HDL
APOA1	Principale proteina delle HDL	ω-3 espressione APOA1 ↑	↑ HDL-C
LIPC	Lipasi epatica (metabolismo HDL)	ω-3 attività enzimatica ↓	↑ HDL grandi e stabili
APOE	Trasporto lipidi e legame recettori LDL	E4 → minore risposta ai PUFA	E2 ↑ HDL, E4 ↓ HDL

Interazione dei geni tra loro e nel metabolismo delle HDL e dei PUFA

 

È possibile indurre una modulazione dell’espressione genica tramite componenti bioattivi della dieta e questo rappresenta uno dei cardini della nutrigenomica.

La modulazione dell’espressione genica è la capacità di alcuni nutrienti o molecole bioattive di attivare o silenziare geni coinvolti in processi metabolici, infiammatori e cellulari. In pratica, il cibo “dialoga” con il genoma, modificando l’attività dei geni senza cambiare la sequenza del DNA.

Meccanismi principali di “dialogo” con il genoma

Meccanismo	Descrizione	Esempi
Metilazione del DNA	Aggiunta di gruppi metilici (CH₃) che “spengono” geni specifici.	Folati, vitamina B12, colina, betaina
Modifiche istoniche	Acetilazione o deacetilazione delle proteine istoniche che regolano la compattazione del DNA.	Polifenoli (es. resveratrolo, curcumina)
Regolazione tramite microRNA	Molecole di RNA non codificanti che inibiscono la traduzione di specifici geni.	Acidi grassi ω-3, composti fenolici
Attivazione di fattori di trascrizione	Nutrienti che si legano a recettori nucleari e modulano la trascrizione genica.	PPARs, NRF2, SREBP, LXR

 

Componenti bioattivi e geni target

Componente bioattivo	Principali vie o geni modulati	Effetto fisiologico
Polifenoli (es. resveratrolo, EGCG)	Attivano (tra gli altri effetti) la sirtuina SIRT1 (proteina-enzima importante nel metabolismo)	Effetto antinfiammatorio e antiossidante
Acidi grassi ω-3 (EPA, DHA)	Attivano PPAR-α/γ, (metabolismo lipidico e glucidico) inibiscono NF-κB (responsabile della risposta infiammatoria, immunitaria e dello stress ossidativo).	Riduzione infiammazione, miglior metabolismo lipidico
Curcumina	Modula NF-κB, Nrf2 (difesa delle cellule contro lo stress ossidativo e le tossine), COX-2 (si attiva in caso di infiammazione), p53 (prevenzione dei tumori, controllo del ciclo cellulare, riparazione del DNA, apoptosi).	Azione antiossidante, antiproliferativa
Sulforafano (broccoli)	Attiva Nrf2, induce geni detossificanti	Protezione da stress ossidativo e xenobiotici
Folati e vitamine B	Regolano metilazione del DNA	Prevenzione alterazioni epigenetiche
Fibre e SCFA, acidi grassi a catena corta (butirrato)	Inibiscono HDAC (enzimi deacetilasi degli istoni), modulano geni infiammatori	Effetto epigenetico protettivo sull’intestino

Come effetto finale di tutto ciò abbiamo:

1. Attivazione di geni protettivi → antiossidanti, detossificanti, anti-infiammatori
2. Silenzio di geni dannosi → infiammatori, oncogeni, pro-ossidanti
3. Personalizzazione nutrizionale → la risposta varia secondo il genotipo individuale

L’alimentazione personalizzata rappresenta quindi una misura preventiva e rende possibile delle strategie nutrizionali personalizzate che siano efficaci non solo nella prevenzione ma anche nel migliorare il trattamento farmacologico e non. L’ approccio può essere di grande aiuto nel gestire le patologie cardiovascolari permettendo di valutare efficacemente la strategia alimentare più idonea in base alle caratteristiche genetiche preesistenti.

Vi sono però diversi problemi che ne ostacolano l’utilizzo come a volte la scarsa evidenza dell’influenza di diverse caratteristiche genetiche, l’elevato costo dell’approccio e le difficoltà nell’interpretazione dei risultati.

Eliminare queste criticità contribuirà al mantenimento dello stato di salute della popolazione attraverso l’alimentazione.

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