Test genetici

 

Il futuro della prevenzione primaria

 

 

I test disponibili

 

Intolleranza al lattosio

Metabolismo dei folati

Metabolismo dei lipidi

Metabolismo della vitamina D

Predisposizione alla malattia celiaca

Obesità

 

Perché un Test genetico?

 

Una delle caratteristiche degli organismi viventi è quella di trasmettere alle generazioni future tutte le informazioni necessarie alla prosecuzione della specie. I geni sono quindi un vero e proprio “manuale di istruzioni” che determina i limiti potenziali del singolo organismo.

Ciascuno di noi ha quindi un differente corredo genetico e di conseguenza capacità differenti di affrontare le sfide poste dall’ambiente esterno.

In particolare è documentato in letteratura come i geni possano presentarsi in differenti forme polimorfiche a cui corrispondano prodotti proteici diversi e con differente grado di attività.

In nutrizione, più specificamente, una ridotta attività di specifiche proteine chiave oggi identificate, comporta una compromissione del normale metabolismo ed assorbimento dei nutrienti.

Ecco che, ad esempio, un deficit dell’ enzima lattasi non permette il corretto assorbimento del lattosio, oppure una forma mutata della metilen-tetraidrofolato-reduttasi (MTHFR) non consente il corretto assorbimento dell’acido folico.

Questi deficit possono comportare delle carenze nutrizionali e dei malassorbimenti che, se non considerati, comportano, nella migliore delle ipotesi, una riduzione nella qualità della vita.

In realtà il rischio che corriamo è molto più importante, dal momento che carenze prolungate conducono a vere e proprie patologie.

Oggi grazie a moderni ed affidabili test genetici si può con certezza determinare la predisposizione individuale, cosi da proporre adeguate integrazioni alimentari e ridurre in modo decisivo il rischio di patologia.

 

 

 

Celiachia

 La celiachia La celiachia, o enteropatia da glutine, è un’intolleranza permanente al glutine contenuto nelle farine di grano, orzo, farro, segale e avena. In alcuni individui predisposti, l’introduzione di glutine con la dieta causa danni a livello del tratto intestinale, dove avviene l’assorbimento degli alimenti. Dopo un periodo di durata variabile, il celiaco va incontro a malassorbimento intestinale che può provocare:

•diarrea

•dimagrimento

•carenza di varie sostanze (vitamine, sali minerali)

•anemia

•malattie della pelle

 

 Predisposizione Genica

La presenza di una forte componente genetica nella Malattia Celiaca è stata dimostrata dal coinvolgimento dei geni del sistema HLA nella suscettibilità verso la malattia. L’indagine genetica ha, in questi ultimi anni, acquisito un’importanza sempre maggiore. I loci HLA sono parte del complesso MHC (Major Histocompatibility Complex ) mappato sul braccio corto del cromosoma 6, sistema complesso ed estremamente polimorfico. Numerosi studi riportano che la malattia celiaca si associa frequentemente alla presenza di specifici geni del Sistema HLA, codificanti gli eterodimeri DQ2 e DQ8, identificabili tramite gli alleli DQA1*0501/DQB1*0201 o DQA1*0501/DQB1*0202 e DQB1*0302 rispettivamente.

 

Utilità del test

Il morbo celiaco ha una frequenza di circa l’1% nella popolazione italiana e la maggior parte delle persone (90%) non sanno di averlo. Il test genetico mediante la ricerca degli aplotipi DQ2 e DQ8 presenta un valore predittivo negativo molto forte ed ha un significato predittivo positivo per la diagnosi della malattia celiaca. Inoltre in individui con sintomi, a cui è stata prescritta una dieta priva di glutine per un periodo di tempo significativo, il test genetico è spesso la sola via diagnostica.

 

Bibliografia

Cell Mol Immunol. 2011 Celiac disease: diagnostic criteria in progress. Volta U, Villanacci V.

Am J Gastroenterol. 2011 Gluten Causes Gastrointestinal Symptoms in Subjects Without Celiac Disease: A Double-Blind Randomized Placebo-Controlled Trial. Biesiekierski JR, et al.

 

Intolleranza al lattosio

 

Il lattosio Il lattosio è uno zucchero (disaccaride) prodotto dalla ghiandola mammaria dei mammiferi. E' costituito da due monosaccaridi, il glucosio ed il galattosio, ed è presente in concentrazioni variabili nel latte e nei suoi derivati. L'intolleranza al lattosio è una condizione in cui il consumo di latte e latticini provoca una reazione non allergica che si manifesta con disturbi gastrointestinali come gonfiore, dolore crampiforme e saltuaria diarrea. La responsabilità è da attribuirsi alla mancanza o alla riduzione degli enzimi deputati alla digestione del lattosio.

 

Il gene

Il lattosio viene scisso, nell’intestino, in glucosio e galattosio ad opera dell’enzima lattasi (beta-D-galattosidasi, LPH= lactase-phlorizin hydrolase ) presente sulla superficie degli enterociti che rivestono i villi dell’intestino tenue. Tale enzima è codificato dal gene LPH mappato sul cromosoma 2. Individui che presentano la variante genotipica CC del polimorfismo -13910 C/T possono presentare i segni clinici dell’intolleranza al lattosio.

 

Utilità del test

Il test genetico permette di definire la predisposizione all’ intolleranza al lattosio studiando la composizione genetica. Ciò consente di adeguare il comportamento alimentare e lo stile di vita nell’ottica di una medicina sia curativa che, soprattutto, preventiva.

 

Bibliografia

Minerva Gastroenterol Dietol. 2010 Mar;56(1):19-23. Adult-type hypolactasia genotyping in Northern Italy: prevalence of C/T-13910 polymorphism and questions after comparison with existing data. Ghidini C, et al.

Calcif Tissue Int. 2010 Dec 7. Lactase Gene C/T(-13910) Polymorphism, Calcium Intake, and pQCT Bone Traits in Finnish Adults. Tolonen S, et al.

PLoS Comput Biol. 2009 Aug;5. The origins of lactase persistence in Europe. Itan Y, et al.

 

Metabolismo dei folati

 

I folati

L’acido folico o vitamina B9 è un micronutriente che non viene sintetizzato dall’organismo ma deve essere assunto con la dieta.

Il fabbisogno quotidiano in condizioni normali è di circa 0,2 mg. Negli ultimi decenni, l’acido folico è stato riconosciuto come essenziale nella prevenzione delle malformazioni neonatali, particolarmente di quelle a carico del tubo neurale, che si possono originare nelle prime fasi dello sviluppo embrionale. Durante la gravidanza, quindi, il fabbisogno di folati si raddoppia a 0,4 mg perché il feto utilizza le riserve materne. Anche se il suo ruolo non è conosciuto nei dettagli la vitamina B9 è essenziale per la sintesi del DNA e delle proteine e per la formazione dell’emoglobina, oltre ad essere particolarmente importante per i tessuti che vanno incontro a processi di proliferazione e differenziazione, come, appunto, i tessuti embrionali. L’acido folico inoltre contribuisce a prevenire altre situazioni di rischio alla salute. La sua presenza alle corrette concentrazioni abbassa i livelli dell’aminoacido omocisteina, associato al rischio di malattie cardiovascolari e infarti.

Recentemente è stato inoltre osservato il suo ruolo in patologie psichiatriche come depressione e shizofrenia.

 

 Il gene

Il gene MTHFR (metilentetraidrofolatoreduttasi) codifica per un enzima coinvolto nella trasformazione del 5-10 metilentetraidrofolato in 5 metiltetraidrofolato, che serve come donatore di metili per la rimetilazione della omocisteina a metionina tramite l'intervento della vitamina B6 e B12. Il polimorfismo C677T è una sostituzione di una C (citosina) in una T (timina) a livello del nucleotide 677 che causa la sostituzione di una alanina con una valina nella proteina finale ed una riduzione dell'attività enzimatica della MTHFR.

 

Utilità del test.

Questo test è di fondamentale importanza per le donne in età fertile che, se presentano la variante in studio, devono assumere con particolare attenzione la vitamina nel periodo periconcezionale. Le donne che rientrano in gruppi ad alto rischio (quelle che presentano una certa familiarità con malattie del tubo neurale, o che hanno avuto una precedente gravidanza con un DTN, o che sono affette da diabete mellito, obesità o epilessia) dovrebbero essere monitorate con particolare cura in quanto potrebbero necessitare di quantità maggiori di acido folico.

 

Bibliografia

J Neurosurg Pediatr. 2010, Harisha PN et al.

 

Metabolismo dei lipidi

 

I lipidi

I lipidi svolgono un ruolo importantissimo nell’organismo umano. Essi sono componenti delle membrane cellulari, sono una fonte immagazzinata di energia e sono parte di molecole fondamentali.

Il colesterolo è senza dubbio uno dei più conosciuti per il suo ruolo nella formazione delle placche ateromatose. Di esso si conoscono una forma “buona” (HDL) che si lega ad una lipoproteina ad alta densità che rimuove il colesterolo dalle arterie, e una “cattiva” (LDL), che si lega ad una lipoproteina a bassa densità che libera il colesterolo nell’endotelio dei vasi. L’aumento e la diminuzione del colesterolo è influenzato anche dalla qualità degli acidi grassi assunti con la dieta.

 

Il gene

L’Apolipoproteina C3 (apoCIII protein; APOC3 gene) è una glicoproteina composta da 79 aminoacidi, sintetizzata prevalentemente nel fegato e a livello intestinale. La sua funzione è ormai chiarita da varie sperimentazioni sia in vitro che in vivo: apoCIII interagisce con la lipoproteina lipasi (LPL), un enzima limitante la velocità di idrolisi dei trigliceridi, con conseguente ritardo del catabolismo di queste molecole.

L’Apolipoproteina C3 quindi esercita un ruolo importante nel metabolismo dei lipidi, inibendo il catabolismo del triacil-glicerolo ad opera dell'enzima lipoproteina-lipasi (LPL), con conseguente incremento del livello di trigliceridi (ipertrigliceridemia).

Il gene APOC3 mappa sul braccio lungo del cromosoma 11, strettamente correlato ai geni limitrofi APOA4 e APOA1.

I polimorfismi T3175G e T3206G del gene APOC3 si associano ad un rischio 4 volte superiore di ipertrigliceridemia e ad un elevato rischio di insorgenza di infarti, arteriosclerosi e patologie cardiovascolari.

 

Bibliografia

Eksp Klin Gastroenterol. 2010.Correlation of metabolic syndrome clinical signs and genetic determinants at children with obese.Shcherbakova M. et al.

Clin Biochem. 2010. Effect of apolipoproteinC3 and apolipoprotein A1 polymorphisms on postprandial response to a fat overload in metabolic syndrome patients.Clemente Postigo M.et al.

 

Utilità del test.  

Un risultato positivo del test indica una predisposizione ad uno scorretto assorbimento dei lipidi, questo si traduce in un aumentato rischio cardiovascolare che deve essere correttamente compensato da un’alimentazione povera in grassi saturi.

 

Bibliografia

Eksp Klin Gastroenterol. 2010.Correlation of metabolic syndrome clinical signs and genetic determinants at children with obese.Shcherbakova M. et al.

 Clin Biochem. 2010. Effect of apolipoproteinC3 and apolipoprotein A1 polymorphisms on postprandial response to a fat overload in metabolic syndrome patients.Clemente Postigo M.et al.

 

 

Metabolismo della vitamina D

 

Il metabolismo della vitamina D La vitamina D regola il bilancio di calcio dell'organismo. Il calcio è il minerale predominante a livello osseo. La forma endogena della vitamina D viene sintetizzata dall'organismo per azione della luce solare, nel caso la sintesi risulti insufficiente, la vitamina può essere assunta attraverso alcuni alimenti come latte, uova, formaggio, burro. La funzione della vitamina D è di stimolare l'assorbimento a livello intestinale del calcio e del fosforo , favorendo la mineralizzazione della matrice ossea.

 

 Il gene

La vitamina D viene attivata metabolicamente tramite idrossilazioni sequenziali in sede epatica e renale producendo la 1,25-diidrossivitamina D3 (1,25(OH)2D3), un ligando ormonale steroideo che si lega con elevata affinità al recettore nucleare della vitamina D (VDR) nei tessuti bersaglio dove agisce come mediatore o “trasduttore di segnale”. Esistono più varianti polimorfiche comuni del gene VDR, tra cui:

•Polimorfismo FokI: consiste in una sostituzione nucleotidica T-C a livello del codone di inizio della traduzione del gene VDR, nell’esone II della regione 5’

•Polimorfismo BsmI: localizzato nell’introne 8 del gene VDR consiste in una variazione nucleotidica A-G, è associato invece alla variazione della stabilità del trascritto e ad una diminuzione dei valore della BMD.

•Polimorfismo TaqI: localizzato nell’esone 9 del gene VDR, a livello del codone 352, consiste in una variazione nucleotidica T-C. Genotipo ff : è stato associato ad una bassa BMD. La combinazione di tali polimorfismi si può associare a una perdita di BMD (body mass density) annua, ad una predisposizione ad un basso livello di massa ossea, ad un ridotto assorbimento di calcio a livello intestinale e ad una scarsa mineralizzazione ossea

 

Utilità del test

La presenza di questi polimorfismi può alterare la capacità individuale di assimilare ed utilizzare la vitamina D contenuta negli alimenti, influenzando i processi biologici da essa controllati. In questi casi è possibile ripristinare il corretto equilibrio metabolico modificando il proprio regime alimentare bilanciando le carenze indotte dalla propria costituzione genetica.

 

Bibliografia

31/07/2010 Report dal Convegno GIBIS 2010 Genome Res. 24/08/10

 

Obesità

 

L’obesità rappresenta uno dei principali problemi di salute pubblica nel mondo; siamo infatti di fronte a una vera e propria epidemia globale, che si sta diffondendo in molti paesi e che può causare, in assenza di un’azione immediata, problemi sanitari molto gravi nei prossimi anni. L’obesità è una condizione caratterizzata da un eccessivo accumulo di grasso corporeo, in genere a causa di un’alimentazione scorretta e di una vita sedentaria. Si sta inoltre studiando se e quanto l’obesità possa essere anche il risultato di fattori di rischio di natura genetica; esistono infatti fattori genetici in grado di favorire o meno la capacità di perdere peso e di mantenerlo basso.

 

Il gene

Il gene FTO sarebbe in grado di attivare o disattivare la funzione di numerosi geni implicati nelle regolazioni metaboliche del nostro organismo e nella regolazione stessa della sensazione di appetito. Il gene FTO (Fat Mass- And Obesity-Associated Gene) è un gene che negli ultimi anni ha ricevuto molta attenzione nel campo della ricerca ed è ampiamente dimostrata la sua correlazione diretta con l’obesità. Il gene può presentare un polimorfismo che causa la sostituzione di una timina (T) in adenina (A). È stato dimostrato che il 67 % degli individui con due copie (omozigoti AA) di questa variante genica del FTO ha un' alta probabilità di sviluppare l'obesità rispetto a chi non ha nessun allele della stessa variante. Il polimorfismo correla statisticamente in maniera altamente significativa (p< 0,001) con i tre caratteri antropometrici tipici dell'obesità, ovvero:

•indice di massa corporea (IMC)

•rapporto vita/fianchi

•circonferenza vita.

 

Utilità del test

La terapia dell’obesità non si può limitare alla frettolosa prescrizione di una dieta e ad un generico e poco convinto invito all’esercizio muscolare. Vista la multifattorialità dell’eziologia e la molteplicità degli interventi terapeutici possibili, è auspicabile un trattamento integrato. Il test genetico può aiutare nella somministrazione di una dieta personalizzata per la cura e la prevenzione dell’obesità.

 

Bibliografia

 Nature 2009, Fischer et al; GHJ 2010, Root A.W.