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Nutrizione e successful aging

AUTORI

P. Andreozzi, V. Marigliano

SEDE

Department of Cardiovascular, Respiratory Nephrological, Anesthesiological and Geriatric Sciences

PAROLE CHIAVE

Invecchiamento di successo
Dieta
Fitochimici

RIASSUNTO

Dieta ed attività fisica rappresentano i principali strumenti di prevenzione delle patologie cardio-vascolari. L’editoriale fa il punto sul ruolo chiave dei fitochimici, sostanze in grado di esplicare effetti positivi nel controllo dei fattori di rischio cardio-vascolare attraverso una azione anti-infiammatoria, anti-ossidante e di modulazione dell’espressione genica. Riteniamo, pertanto, utile l’impiego di queste sostanze non solo a scopo preventivo, ma anche nel trattamento dei principali fattori di rischio cardio-vascolare, purchè associati ad una dieta sana ed allo svolgimento regolare dell’attività fisica

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L’adozione di un corretto stile di vita rappresenta uno dei fattori più importanti per conseguire un invecchiamento di successo, libero da malattie e da condizioni di disabilità. Un regime dietetico sano, lo svolgimento regolare di un’attività fisica e l’astensione dal fumo rappresentano, ad oggi, le più importanti misure di prevenzione in ambito cardio-vascolare (1, 2).

In particolare, è noto come alimentarsi in modo sano rappresenti un momento importante di costruzione del nostro benessere psico-fisico ed intervenga positivamente non solo nel controllo ma, in alcuni casi, anche nella cura di diverse patologie (3). Studi recenti hanno portato ad una maggiore comprensione dei meccanismi con cui i nutrienti modulano i processi biologici del nostro organismo.
In quest’ambito, la restrizione calorica (RC), caratterizzata da una riduzione del 30-40% rispetto all’assunzione considerata “normale” per la specie in esame, è stato uno dei modelli maggiormente studiati. Osservazioni in lieviti, elminti e mammiferi hanno mostrato come la RC sia efficace nel ridurre o rallentare l’insorgenza di patologie età-correlate, ad esempio inducendo perdita di peso corporeo ed esplicando una serie di effetti benefici sui livelli plasmatici di colesterolo, trigliceridi e sul controllo della pressione sanguigna, favorendo così una maggiore resistenza allo stress e rallentando il declino funzionale con un prolungamento significativo del life-span (4).
La RC, inoltre, favorisce l’espressione di geni coinvolti nella riparazione cellulare, nel turnover e nella sintesi proteica e nella resistenza allo stress, e promuove la down-regolazione di numerosi geni implicati nei meccanismi di stress ossidativo ed infiammazione (5).

Un’altra via metabolica modulata dalla restrizione calorica è quella delle Sirtuine, una famiglia di enzimi deacetilasici NAD-dipendenti recentemente individuata. In particolare, il gene SIRT1 che codifica per la proteina Sirt1, sembra essere in grado di deacetilare proteine nucleari e citoplasmatiche che controllano processi cellulari critici come l’apoptosi e il metabolismo. Sirt1 sembra esplicare anche un’azione protettiva nei confronti della funzione endoteliale, riduce i livelli di colesterolo periferici e produce down-regulation di diversi mediatori dell’infiammazione (6).
La scoperta che i fitochimici presenti in diversi cibi sono in grado di mimare gli effetti della RC ha dato il via a tutta una serie di studi volti alla ricerca di un modello dietetico sano, premessa indispensabile per il raggiungimento di un invecchiamento di successo (7). Il Seven Countries Study, basato sul confronto dei regimi alimentari di 12.000 soggetti di età compresa tra 40 e 59 anni, sparsi in sette Paesi (Finlandia, Giappone, Grecia, Italia, Olanda, Stati Uniti e Jugoslavia), ha dimostrato come la mortalità per cardiopatia ischemica è  molto più bassa presso le popolazioni del Mediterraneo rispetto a Paesi, come la Finlandia, dove la dieta è ricca di grassi saturi (8).

È ormai noto come la Dieta Mediterranea (DM), ricca in fitochimici come l’Idrossitirosolo, il Resveratrolo e la Quercetina, sia in grado di indurre effetti benefici in termini di riduzione del rischio cardio-vascolare modulando le medesime vie metaboliche (controllo dello stress ossidativo e dell’infiammazione, attivazione della via delle Sirtuine) attivate dalla RC.
Tra gli elementi distintivi di questo regime dietetico troviamo l’olio di oliva che è particolarmente ricco di acidi grassi monoinsaturi (MUFA) come l’acido oleico, un componente essenziale delle membrane biologiche che può progressivamente sostituire gli acidi grassi polinsaturi. Le membrane cellulari ricche in acidi grassi monoinsaturi hanno un’ottima fluidità e subiscono meno la perossidazione lipidica. Altri componenti dell’olio di oliva sono l’alfa tocoferolo, i composti fenolici e il coenzima Q, che contribuiscono a contrastare gli effetti tossici dei prodotti residui del metabolismo dell’ossigeno e prevengono la formazione dei radicali liberi, proteggendo la cellula dal danno ossidativo.
L’oleocanthal, presente nell’olio di oliva, esplica effetti anti-infiammatori, essendo in grado di inibire le ciclo-ossigenasi COX-1 e COX-2 nella sintesi delle prostaglandine (9).
I flavonoidi, presenti nell’uva rossa, proteggono le cellule dai radicali liberi, riducono il colesterolo e la pressione sanguigna, inibiscono l’adesione piastrinica e migliorano l’irrorazione sanguigna. Tuttavia la dieta Mediterranea non è l’unico modello studiato.

Riprendendo i dati del Seven Countries si può notare come anche il Giappone sia caratterizzato da una minore mortalità cardio-vascolare. In questo caso il modello dietetico studiato è quello di Okinawa, caratterizzato da un’abbondante quota di frutta e vegetali e, quindi, ricca in fitochimici dalle proprietà anti-ossidanti ed anti-infiammatorie. In questo caso il the verde svolge un ruolo simile a quello dell’olio di oliva nella dieta mediterranea.

Ciò spiega il crescente interesse della Ricerca farmaceutica nella sintesi di integratori orali ricchi di fitochimici. Particolarmente interessante appare l’impiego di questi integratori nell’ambito delle patologie cardio-vascolari. Studi recenti hanno evidenziato un ruolo della astaxantina, un carotenoide particolarmente ricco in ambiente marino, nella riduzione dei livelli di colesterolo totale e dei trigliceridi, oltre che nell’esplicare una modulazione dei meccanismi infiammatori (10).
Il Monascus Purpureus è un lievito contenuto nel Riso Rosso ed ha tra i suoi principi attivi un inibitore della HMG-CoA-reduttasi, la Monacolina K. Studi recenti hanno evidenziato un ruolo ipolipimizzante di questo enzima attraverso la modulazione della via delle sirtuine che promuovono il catabolismo e inibiscono l’ anabolismo dei lipidi (11). Importante anche l’apporto di talune vitamine in grado promuovere una down-regulation dei mediatori dell’infiammazione e del danno ossidativo, come la vitamina E, D e K.
La dieta è in grado, inoltre, di modulare l’espressione di geni coinvolti nell’insorgenza di patologie cardio-vascolari (12). Uno studio recente ha dimostrato come la dieta Mediterranea possa modulare gli effetti di un particolare  polimorfismo associato, in omozigosi, ad un maggior rischio di eventi cerebro-vascolari, neutralizzando il rischio genetico di ictus cerebri (13). La dieta Mediterranea sembra in grado, quindi, di modulare l’espressione genica attraverso la regolazione di meccanismi epigenetici come la metilazione del DNA, la modificazione degli istoni e la regolazione dei micro-RNA.

 

Negli ultimi anni lo studio delle interazioni tra nutrienti ed espressione di geni, proteine e mataboliti ha portato alla nascita di due nuove scienze: la Nutrigenomica, che studia come le molecole contenute nei cibi siano in grado di intervenire sul DNA (sono comprese anche le modifiche che l’alimentazione della madre apporta al metabolismo del feto e quindi al nascituro), e la Nutrigenetica, che studia le differenze genetiche che causano risposte variabili dei singoli soggetti alla somministrazione di specifici nutrienti presenti nel cibo . L’Human genome Project ha dimostrato che due individui condividono il 99,9% delle sequenze del DNA. La differenza dello 0,1% tra soggetti può spiegare la diversa suscettibilità alla insorgenza di alcune patologie e la diversa risposta a fattori ambientali e nutrizionali. Sostituzioni a livello di singoli nucleotidi vengono definite Single-nucleotide polymorphism (SNP). Si definiscono SNP funzionali quelli che modulano l’espressione genica e le funzioni di specifiche proteine. Molti SNP sono diet-responsive (14).
Ad esempio, si è visto che la risposta tra colesterolo della dieta e livelli di colesterolo nel sangue è genotipo-dipendente e diversi sono i geni coinvolti (GENI ApoE, APOC3, LPL, CETP). La sensibilità al sodio alimentare e la sensibilità all’insulina sono legate alla presenza o meno di polimorfismi di specifici geni (Gene Angiotensinogeno AGT, genotipo GG salt insensitive per il sodio alimentare; Gene Peroxisome proliferator-activated receptors per l’insulina). È possibile quindi immaginare di arrivare, in un prossimo futuro, ad una reale personalizzazione della dieta, individualizzata non solo sugli indici antropometrici e sui parametri biochimici e strumentali del paziente, ma anche e soprattutto sulla relazione genoma-risposta dietetica del singolo individuo.

 

In conclusione, riteniamo utile ricorrere ad integratori orali che sfruttino le proprietà benefiche dei fitochimici, non solo a scopo preventivo ma anche nel trattamento di soggetti con fattori di rischio cardio-vascolare, purchè inseriti in un più ampio programma che veda nell’adozione di un corretto regime dietetico e nella pratica regolare dell’attività fisica i due elementi costitutivi della strategia preventiva o terapeutica.

”Bibliografia”

1. 2013 AHA/ACC guideline on lifestyle management to reduce cardiovascular risk: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines. JACC 63; 25, 2960–298, 2014.
2. Sousa CS, Castro Júnior N, Larsson EJ, Ching TH. Risk factors for presbycusis in a socio-economic middle-class sample.
3. Trevisani C. Curarsi con il cibo. Prevenire e curare i disturbi più comuni con l’alimentazione. Terra Nuova Edizioni, 2009
4. Soare A, Weiss EP et al.  Benefits of caloric restriction for cardiometabolic health, including type 2 diabetes mellitus risk. Diabetes Metab Res Rev. 2014, 30 (1):41-7.
5. Oxidative Medicine and Cellular Longevity Volume 2013, http://dx.doi.org/10.1155/2013/707421 6. Cohen HY, Miller C et al. Calorie restriction promotes mammalian cell survival by inducing the SIRT1 deacetylase. Science 2004, 305:390-2.
7. Vasanthi HR, ShriShriMal N, Das DK. Phytochemicals from plants to combat cardiovascular disease. Curr Med Chem 2012, 19: 2242–51.

8. Keys A, Seven Countries: a multivariate analysis of death and coronary hearth disease. Cambridge, Massachusetts, Harvard University Press 1980.
9. López-Miranda J, Pérez-Jiménez F et al. Olive oil and health: summary of the II international conference on olive oil and health consensus report, Nutr Metab Cardiovasc Dis 2010, 20(4):284-94.
10. Yang Y, Pham TX, Wegner CJ, et al. Astaxanthin lowers plasma TAG concentrations and increases hepatic antioxidant gene expression in diet-induced obesity mice. Br J Nutr. 2014 Oct 20:1-8.
11. Huang CH, Shiu SM, Wu MT, et al. Monacolin K affects lipid metabolism through SIRT1/AMPK pathway in HepG2 cells. Arch Pharm Res. 2013 Dec;36(12):1541-51. doi: 10.1007/s12272-013-0150-2.
12. Estruch R, Ros E, Salas-Salvado´ J, Covas MI, et al. 2013.  Primary prevention of cardiovascular disease with a Mediterranean diet.  N Engl J Med 368: 1279–90.
13.   Corella D, Ordovas JM, How does the Mediterranean diet promote cardiovascular health? Current progress toward molecular Mechanisms. Prospects & Overviews 2014: 526-37.
14.  Vakili S, Caudill MA. Personalized nutrition: nutritional genomics as a potential tool for targeted medical nutrition therapy. Nutr Rev.  2007, 65:301-15.

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