INTOLLERANZE ALIMENTARI CON BASE GENETICA Milano, 12 dicembre 2014

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1 INTOLLERANZE ALIMENTARI CON BASE GENETICA Milano, 12 dicembre 2014 Dr. Damiano Galimberti M.D. - Food Science Specialist President of A.M.I.A. Association of Italian Anti-Aging Physicians Scientific Coordinator of S.I.N.E. Italian Society of Nutrigenomic & Epigenetic 1

2 genocosmesi e nutrigenomica 2

3 Struttura del DNA genocosmesi e nutrigenomica 3

4 Cosa è un gene? Una porzione di DNA che codifica una specifica proteina genocosmesi e nutrigenomica 4

5 Sequence Variations genocosmesi e nutrigenomica 5

6 Le funzioni delle proteine genocosmesi e nutrigenomica 6

7 Nutrigenomic 7

8 Nutrigenomic 8

9 Genotipo Fenotipo sviluppo Ambiente Fattori responsabili invecchiamento GENETICI 20-40% Nutrigenomic 9

10 Stress Alimentazione Attività fisica Stile di vita Fumo 60-80% Inquinamento ambientale Radiazioni ionizzanti Nutrigenomic 10

11 Ogni individuo è responsabile per il 70% del proprio invecchiamento FISIOLOGICO PATOLOGICO NORMALE EVOLUZIONE DEI PROCESSI BIOLOGICI COMPARSA PRECOCE O ABNORME DI SEGNI E SINTOMI DI DECADIMENTO PSICO-FISICO Nutrigenomic 11

12 SNP = Single Nucleotide Polymorphism (polimorfismo del singolo nucleotide) genocosmesi e nutrigenomica 12

13 Effetti delle mutazioni Alterazione della funzione di una proteina Nessun effetto sulla proteina Un miglioramento della funzione genocosmesi e nutrigenomica 13

14 Alterazione della funzione di una proteina A1 A A A1 genocosmesi e nutrigenomica 14

15 Nessun effetto sulla proteina A A A1 genocosmesi e nutrigenomica 15

16 Un miglioramento della funzione A A A1 genocosmesi e nutrigenomica 16

17 DO SNPs CAUSE DISEASES? -SNP DON T CAUSE DISEASE. -THEY MAY HELP DETERMINE THE LIKELIHOOD THAT SOMEONE WILL DEVELOP A PARTICULAR DISEASES OR RESPOND IN A PARTICULAR WAY TO A DRUG, NUTRIENT OR AN ENVIRONMENTAL FACTOR. Nutrigenomic 17

18 DO SNPs CAUSE DISEASES? -A person s genetic predisposition will never change. -What can be altered is the environmental, biochemical, and physiological factors that influence the expression of those genes. Nutrigenomic 18

19 DO SNPs CAUSE DISEASES? -The phenotypic expression of SNPs can frequently be modified through targeted dietary and lifestyle choices, clinical nutrition, and judicious pharmacological intervention. Nutrigenomic 19

20 Sequence Variations Nutrigenomic 20

21 EXAMPLE: Polymorphisms and breast cancer Catechol-O-Methyltransferase (COMT) COMT inactivates steroide metabolites SNP: Met158Val 400% reduction of the enzyme activity (Met/Met vs. Val/Val) Reduced metabolism of estrogen Accumulation of estrogen-active metabolits (zb. 4-OH-Estron) Increased endogenous estrogene concentration in the tissue Increased breast cancer risk Nutrigenomic 21

22 Functional genomics Genome sequencing Nutrigenomic 22

23 NUTRIGENOMICA ED EPIGENETICA ambiente geni 1. Componenti nutrizionali sono in grado di alterare l espressione genica o la struttura del genoma 2. L influenza della dieta sulla salute dipende dal profilo genetico individuale nutrizione stile di vita malattia 3. I geni, la cui espressione è regolata dall alimentazione, hanno un ruolo importante nell emergenza e nella gravità di patologie cronico-degenerative 5. Lo studio del genotipo individuale può fornire al CLINICO una terapia dietetica, per il singolo individuo, in grado di prevenire o ritardare l insorgenza di patologie correlate all alimentazione. Nutrigenomic 23

24 Genetic individuality and environmental factors Genetic Variety and Environmental factors interact! HEALTHY CONDITION BAD and GOOD Genetic and Environmental factors are balanced! Nutrigenomic 24

25 Genetic individuality and environmental factors Genetic Variety and Environmental factors interact! UNFAVOURABLE CONDITION BAD and GOOD Genetic and Environmental factors are imbalanced! Nutrigenomic 25

26 Genetic individuality and environmental factors Genetic Variety and Environmental factors interact! BAD and GOOD factors are balanced again! Nutrigenomic 26

27 Genetic Health Program FLY DNA S TEST Analisi del proprio profilo genetico (= valore aggiunto) Report con l indicazione degli interventi sul proprio life style e degli integratori da suggerire al cliente AZIONE PREVENTIVA ed ANTI-AGING scientifica, personalizzata, qualitativamente al top Nutrigenomic 27

28 Cosa significa salute intestinale? Un ecosistema intestinale in equilibrio Microbiota Epitelio Sistema immunitario

29 Cosa significa salute intestinale? Un ecosistema intestinale in equilibrio.. Che possa assicurare le funzioni intestinali Funzioni intestinali Le funzioni digestive Le funzioni immunitarie Le funzioni di informazione e di regolazione sistemica

30 Qualsiasi progresso della gastroenterologia nei prossimi 10 anni dovrà passare dalla conoscenza e dal controllo della permeabilità intestinale. Prof. A. Gasbarrini Cattedra di Epatologia e Gastroenterologia del Policlinico Gemelli di Roma Congresso FISMAD 2012 Simposio sulla Funzione di Barriera Intestinale La funzione di barriera intestinale rappresenta un obiettivo terapeutico prioritario

31 Diregolazione risposta immunitaria Aumento rischio CV Infiammazione LEAKY GUT SYNDROM E Disregolazione metabolica Obesità Disturbi neurologici AGING PRECOCE

32

33 Reazioni non tossiche Reazioni non tossiche Allergie alimentari (reazioni immunologiche) Intolleranze alimentari (reazioni non immunologiche) IgE mediate Enzimatiche Non IgE mediate Farmacologiche Indefinite

34 Il lattosio è uno zucchero contenuto nel latte ed in tutti i suoi derivati, ed è composto da due particelle più piccole, il glucosio ed il galattosio. COS È IL LATTOSIO?

35 DIVERSI TIPI DI IPO-LATTASIA O DEFICIT DI LATTASI IPOLATTASIA PRIMARIA: i livelli di lattasi nell intestino sono massimi alla nascita ma, dopo lo svezzamento, l espressione dell enzima subisce una graduale e progressiva riduzione (fino al 75-90%) IPOLATTASIA CONGENITA: rara condizione autosomica recessiva, caratterizzata da grave manifestazione diarroica con feci acquose sin dalla prima assunzione di latte da parte del neonato e persiste per tutta la vita IPOLATTASIA SECONDARIA: si verifica, invece, quando un danno della mucosa del tenue provoca un temporaneo deficit di lattasi (es. malattia celiaca, il morbo di Crohn, infezioni batteriche o virali o parassitarie, trattamenti farmacologici)

36 PREVALENZA DELL INTOLLERANZA E MALASSORBIMENTO DEL LATTOSIO Nazione Prevalenza Svezia 2% Inghilterra 5 15% Svizzera 10% Finlandia 17% Austria 15 20% Germania 15% Francia 17% nord, 65% sud Italia 52% nord, 29% centro, 70% sud India 20% Portogallo 35% Mongolia 87.9% Cina 95% Vesa TH et al. J Am Coll Nutr 2000; 19:165S-75

37 PREVALENZA DELL INTOLLERANZA E MALASSORBIMENTO DEL LATTOSIO Misselwitz B et al. UEG Journal 2013; 0:1-9

38 PREVALENZA DELL INTOLLERANZA E MALASSORBIMENTO DEL LATTOSIO Nazione Prevalenza Svezia 2% Inghilterra 5 15% Svizzera 10% Finlandia 17% Austria 15 20% Germania 15% Francia 17% nord, 65% sud Italia 52% nord, 29% centro, 70% sud India 20% Portogallo 35% Mongolia 87.9% Cina 95% Vesa TH et al. J Am Coll Nutr 2000; 19:165S-75

39 FISIOPATOLOGIA DEL MALASSORBIMENTO DEL LATTOSIO Di Stefano M. Rivista Società Italiana di Medicina Generale 2012; 5:40-45

40 Meccanismo patogenetico L'intestino non può assorbire il lattosio così com'è, ma deve prima spezzarlo nei suoi due componenti base e questo compito è assolto dalla lattasi. In assenza dell'enzima, il lattosio resta indigerito nell'intestino ed è attaccato da batteri e altri microrganismi, i quali lo fermentano producendo scorie che causano i sintomi, come la nausea o i gas (metano, idrogeno). 40

41 MANIFESTAZIONI CLINICHE DELL INTOLLERANZA AL LATTOSIO DIARREA ADDOMINALGIE CRAMPIFORMI METEORISMO/GONFIORE FLATULENZA L intolleranza al lattosio, presunta o reale, comporta da parte dei pazienti l esclusione spontanea dalla dieta del latte e dei suoi derivati. CARENZE NUTRIZIONALI

42 COME FARE DIAGNOSI DI INTOLLERANZA AL LATTOSIO? TEST INVASIVI DOSAGGIO BIOCHIMICO DELLA LATTASI TEST RAPIDO LATTASI SU MUCOSA DUODENALE TEST NON INVASIVI H2 BREATH TEST TEST GENETICO

43 TESTS NON INVASIVI: H2 BREATH TEST Misura l aumento dell H2 nel respiro dopo l introduzione di lattosio Intestino Tenue Lattosio Acqua Batteri Accresciuta motilità Escrezione di H2 >20 ppm dopo almeno 30 minuti dall ingestione di lattosio Colon Fermentazione SCFA, CH4, H2, CO2 Irritazione

44 SNP ACTION MECHANISM The SNP that creates lactose intollerance years ago a mutation occured in North Europe that modified the gene lactase hydrolasi (locus LCH) expression. We now know that there are almost 11 polymorphisms but only the SNP C13910T, located 14 kb above gene LCH, is strongly linked to lactose intolerance. Aplotype A impacts on lactose intollerance: 40 % of the same population in ITALY. 44

45 TESTS NON INVASIVI: H2 BREATH TEST CONFRONTO TEST GENETICO Test lungo (3-4 ore) Test Rapido Difficile da utilizzare nel bambino Di facile esecuzione anche nel bambino Basso Costo Falsi positivi: transito intestinale accelerato, SIBO Medio-Basso Costo Falsi positivi: raramente nei caucasici (<5%) Falsi negativi: non H2 produttori (flora metanogenica) Falsi negativi: malassorbimento secondario del lattosio

46 Clin Chim Acta Aug;383(1-2):91-6. Epub 2007 May 10. Hydrogen breath testing versus LCT genotyping for the diagnosis of lactose intolerance: a matter of age? Kerber M, Oberkanins C, Kriegshäuser G, Kollerits B, Dossenbach-Glaninger A, Fuchs D, Ledochowski M. METHODS:.. hydrogen breath testing (HBT) and LCT genotyping by polymerase chain reaction and reverse-hybridisation were performed in parallel. RESULTS: The coincidence between a genotype suggesting lactase non-persistence (lactose intolerance) and a positive HBT result was almost perfect (97.4% for LCT C/T and 100% for LCT G/A). CONCLUSION: Genetic analysis of LCT C/T and LCT G/A is a good indicator for the presence of lactose intolerance. Because age, as well as a number of secondary causes (e.g. celiac disease), can influence HBT results, it is useful to combine HBT and genetic analysis in the diagnostic assessment of IBS. 46

47 Br J Nutr Sep;104(6): doi: /S Epub 2010 Apr 19. Excellent agreement between genetic and hydrogen breath tests for lactase deficiency and the role of extended symptom assessment. Pohl D, Savarino E, Hersberger M, Behlis Z, Stutz B, Goetze O, Eckardstein AV, Fried M, Tutuian R. Abstract Clinical manifestations of lactase (LCT) deficiency include intestinal and extra-intestinal symptoms. Lactose hydrogen breath test (H2-BT) is considered the gold standard to evaluate LCT deficiency (LD). Recently, the single-nucleotide polymorphism C/T(-13910) has been associated with LD. In conclusion, genetic testing has an excellent agreement with the standard lactose H2-BT, and it may replace breath testing for the diagnosis of LD. Extended symptom scores and assessment of extraintestinal symptoms have limited diagnostic value in the evaluation of LD. 47

48 Rev Med Chil Sep;140(9): doi: /S [Comparative performance of symptoms questionnaire, hydrogen test and genetic test for lactose intolerance]. Rollán A, Vial C, Quesada S, Espinoza K, Hatton M, Puga A, Repetto G. Source: Unidad de Gastroenterología, Departamento de Medicina, Facultad de Medicina, Universidad del Desarrollo-Clínica Alemana, Santiago, Chile. AIM: To compare diagnostic yield of genetic test, hydrogen (H2) expiratory test and a validated symptomatic structured survey (SS). MATERIAL AND METHODS: Patients submitted to H2 test answered a historic (anamnestic) and current SS (after the ingestion of 25 g of lactose). A blood sample was obtained for determination of genetic polymorphisms C/T_13910, C/G_13907 and G/A_22018 by polymerase chain reaction. CONCLUSIONS: Genotype C/C_13910 is responsible for hypolactasia in this population. H2 and genetic tests are simple and similarly accurate to diagnose lactose intolerance in adults. 48

49 Aliment Pharmacol Ther Feb;35(4): doi: /j x. Epub 2011 Dec 28. Meta-analysis: the diagnostic accuracy of lactose breath hydrogen or lactose tolerance tests for predicting the North European lactase polymorphism C/T Marton A, Xue X, Szilagyi A. Source: Department of Medicine, MUHC, Montreal General Hospital, McGill University School of Medicine, Montreal, QC, Canada. BACKGROUND: The diagnostic accuracy of two indirect tests of lactose digestion, lactose breath hydrogen and lactose tolerance tests, have not been systematically reviewed for comparison with available publications on genotype. AIM: To perform a meta-analysis of available studies that compares the north-european genetic polymorphism C/T with the lactose breath hydrogen and the lactose tolerance tests, to determine their ability to predict geno/phenotype relationships. CONCLUSION: The diagnostic accuracy of both tests individually reflects expected geno/phenotypes when the populations are well defined. 49

50 Acta Cir Bras. 2013;28 Suppl 1: Comparison of Quick Lactose Intolerance Test in duodenal biopsies of dyspeptic patients with single nucleotide polymorphism LCT-13910C>T associated with primary hypolactasia/lactasepersistence. Mattar R, Basile-Filho A, Kemp R, dos Santos JS. Source:Department of Gastroenterology, School of Medicine, University of São Paulo, Ribeirão Preto, SP, Brazil. Abstract To analyze the usefulness of Quick Lactose Intolerance Test in relation to the genetic test based on LCT-13910C>T genotypes, previously validated for clinical practice, for primary hypolactasia/lactase-persistence diagnosis. CONCLUSION: Quick test is highly sensitive and specific for hypolactasia diagnosis and indicated those patients with symptoms of lactose intolerance. 50

51 Dig Liver Dis Aug;43(8): Discovering genetic variants in Crohn's disease by exploring genomic regions enriched of weak association signals. D'Addabbo A1, Palmieri O, Maglietta R, Latiano A, Mukherjee S, Annese V, Ancona N. AIMS: To identify genes weakly involved in disease predisposition by analysing chromosomal regions enriched of single nucleotide polymorphisms with modest statistical association. RESULTS: The cytoband enrichment analysis highlighted 44 regions (P 0.05) enriched with single nucleotide polymorphisms significantly associated with the trait including 23 out of 31 previously confirmed and replicated genes. Importantly, we highlight further 20 novel chromosomal regions carrying approximately one hundred genes/loci with modest association. Amongst these we find compelling functional candidate genes such as MAPT, GRB2 and CREM, LCT, and IL12RB2. CONCLUSION: Our study suggests a different statistical perspective to discover genes weakly associated with a given trait. 51

52 J Bone Miner Res Jan;19(1):42-7. Genetic predisposition for adult lactose intolerance and relation to diet, bone density, and bone fractures. Obermayer-Pietsch BM, Bonelli CM, Walter DE, Kuhn RJ, Fahrleitner- Pammer A, Berghold A, Goessler W, Stepan V, Dobnig H, Leb G, Renner W. Evidence that genetic disposition for adult lactose intolerance significantly affects calcium intake, bone density, and fractures in postmenopausal women is presented. PCR-based genotyping of lactase gene polymorphisms may complement diagnostic procedures to identify persons at risk for both lactose malabsorption and osteoporosis. The LCT(T/C-13910) polymorphism is associated with subjective milk intolerance, reduced milk calcium intake, and reduced BMD at the hip and the lumbar spine and may predispose to bone fractures. Genetic testing for lactase deficiency may complement indirect methods in the detection of individuals at risk for both lactose malabsorption and osteoporosis. 52

53 Metabolism Sep;62(9): doi: /j.metabol Epub 2013 May 3. The lactase persistence genotype is associated with body mass index and dairy consumption in the D.E.S.I.R. study. Lamri A1, Poli A, Emery N, Bellili N, Velho G, Lantieri O, Balkau B, Marre M, Fumeron F. Abstract - Those with the LP genotype (frequency: 78.5%) had a higher dairy product consumption, at inclusion and at year-9 (P<0.001). They also had a higher BMI at both time points (difference=0.3kg/m(2), P=0.05), but this effect was restricted to medium/high dairy product consumers (difference=0.5kg/m(2), P=0.006). This genotype was also associated with the metabolic syndrome (IDF definition), but this association disappeared after adjustment for BMI. In the whole population, the C allele was associated with a higher prevalence of impaired fasting glycemia and/or type 2 diabetes. CONCLUSIONS - Thelactasepersistencegenotypewasshownto be associated with a higher BMI in a longitudinal study, mainly in those consuming high amounts of dairy products. The association of the C allele, responsible for lactase non-persistence, with the risk of hyperglycemia needs to be replicated. 53

54 QUALE TERAPIA PER L INTOLLERANZA AL LATTOSIO? La terapia deve avere come obiettivo un miglioramento del quadro sintomatologico ELIMINARE O RIDURRE IL LATTOSIO NELLA DIETA Carenze nutrizionali: non sono più soddisfatti i fabbisogni giornalieri di calcio Alterata mineralizzazione ossea in età giovanile Il latte è un fattore protettivo per il cancro del colon retto Osteoporosi

55 QUALE TERAPIA PER L INTOLLERANZA AL LATTOSIO? Fonti Nascoste di Lattosio Il lattosio è presente anche come additivo negli alimenti e nei farmaci: addirittura in più del 20% dei farmaci che richiedono ricetta medica e nel 6% circa dei farmaci da banco, e anche negli integratori alimentari Una più pratica e semplice alternativa è rappresentata dall utilizzo di INTEGRATORI ALIMENTARI A BASE DI LATTASI

56 Eur J Clin Nutr Dec;66(12): doi: /ejcn Association between celiac disease and primary lactase deficiency. Basso MS1, Luciano R, Ferretti F, Muraca M, Panetta F, Bracci F, Ottino S, Diamanti A. Primary lactase deficiency (PLD) is a common inherited condition caused by a reduced activity of lactase. Two single-nucleotide polymorphisms C/T( ) and G/A(-22018) upstream of the lactase gene are associated with lactase nonpersistence. In celiac disease (CD) patients, lactose intolerance could be due to secondary lactase deficiency and to PLD. The aim of this study were to evaluate the association of PLD and CD using genetic test, and to define the prevalence of PLD in celiac subjects compared with a control population. A total of 188 controls and 92 biopsy-proven CD patients were included in the study. More than 70% of all subjects were found homozygous for the polymorphisms. Differences in the prevalence of PLD were not found between CD patients and controls. In conclusions, the hereditary lactase deficiency is frequent in Italian CD children as in control population

57 Celiachia L enteropatia da glutine o malattia celiaca è una sindrome clinica caratterizzata dall atrofia della mucosa duodeno-digiunale provocata dalla presenza di glutine nella dieta, e reversibile con l esclusione di esso, in particolari soggetti geneticamente predisposti

58 Cosa è la Celiachia? intolleranza permanente al glutine complesso proteico presente in avena, frumento, farro, kamut, orzo, segale, spelta e triticale In Italia l incidenza di questa patologia è stimata in un soggetto ogni 100/150 persone Ogni anno vengono effettuate cinque mila nuove diagnosi ed ogni anno nascono nuovi celiaci, con un incremento annuo del 9%

59 Il morbo celiaco Prevalenza notevole Sottostima diagnostica : In passato : 1/2000 Oggi : 1/

60 Grano È composto dalle seguenti proteine: albumine, globuline, gliadine, gluteine GLIADINE + GLUTENINE = GLUTINE 80-90% di tutte le proteine del grano GLIADINE alla categoria delle prolamine, come le altre proteine tossiche per i celiaci: secalina della segale ordeina dell orzo

61 Cosa avviene? Il sistema immunitario di questi soggetti riconosce il glutine come sostanza pericolosa e instaura una risposta abnorme Il contatto del glutine con la parete intestinale attiva meccanismi immunologici complessi non IgE dipendenti a seguito di cui i linfociti T liberano sostanze tossiche per le cellule intestinali, danneggiandole

62 Quel che deriva è che la mucosa intestinale piano piano va in atrofia I villi si appiattiscono (in senso cranio-caudale); gli enterociti assumono forma cuboidale anziché cilindrica ed aumentano i linfociti nel lume intestinale Tutto ciò determina malassorbimento ingravescente con carenze nutrizionali ed energetiche. Si ha deperimento, deficit vitaminici, carenze di ferro, di calcio e di altri oligoelementi La mucosa intestinale si ricostruisce in almeno 6 mesi da quando viene intrapresa una dieta priva di glutine

63 Forme cliniche della malattia TIPICA: diarrea e arresto di crescita (esordio subito dopo lo svezzamento) ATIPICA: esordio tardivo con sintomatologia sia intestinale, sia extra-intestinale (es: anemia) SILENTE: assenza di sintomatologia eclatante POTENZIALE: esami sierologici positivi, ma biopsia intestinale normale

64 La Celiachia nell adulto La malattia si presenta spesso in maniera sfumata o viene riscontrata casualmente Si manifesta frequentemente con sintomi aspecifici quali anemia In minor numero di casi vi è comparsa di sintomatologia addominale classica

65 Manifestazioni cliniche nell adulto Sintomi gastrointestinali Diarrea Dolore e distensione addominale Anoressia Sintomi extraintestinali Anemia Osteoporosi (Ca 2+ ) Crampi muscolari (K + ) Neuropatie periferiche Disordini apparato riproduttivo Dermatite erpetiforme Alopecia

66 Gluten Sensitivity La Gluten Sensitivity, definita anche sensibilità al glutine non celiaca, è una sindrome caratterizzata da molteplici sintomi intestinali e/o extraintestinali che si manifestano in breve tempo dopo l assunzione di glutine e che migliorano o scompaiono dopo l eliminazione del glutine in soggetti in cui è stata esclusa la diagnosi di celiachia sulla base della negatività della sierologia e/o della dimostrazione di una mucosa intestinale normale, nonché la diagnosi di allergia al grano mediante negatività di IgE e Prick test specifici per il grano.

67 LA PRIMA DIMOSTRAZIONE DI SENSIBILITA AL GLUTINE Sensibilità al glutine senza evidenza di celiachia Cooper BT et al. Gastroenterology 1980 Otto donne con quadro clinico di dolori addominali e diarrea che presentavano scomparsa dei sintomi dopo dieta aglutinata e ripresa degli stessi sintomi dopo challenge con glutine sia in aperto che in doppio cieco La sintomatologia non regrediva con la sola dieta priva di lattosio La biopsia duodenale mostrava mucosa normale o alterazioni minime Assenza di alterazioni del sistema immunitario Gli autori concludevano che queste otto pazienti avevano una diarrea da sensibilità al glutine senza evidenza di celiachia

68 June 21, 2011 Session: Gluten sensitivity Chairs Katri Kaukinen, FI Bana Jabri, US Joe Murray, US Introduction Detlef Schuppan, US Molecular basis of wheat induced innate immune responses Jessica Biesikierski, AU Self-diagnosis of non-coeliac gluten intolerance by Australian adults Margit Brottveit, NO Influence of personality on gluten induced symptoms in coeliac disease and non-coeliac gluten intolerance. Umberto Volta, IT Serological tests in gluten sensitivity (non celiac gluten intolerance) Anna Sapone, IT Antibodies against alpha gliadin (AGA) and deamidated gliadin peptides (DGP) in patients with autistic spectrum disorder (ASD)

69 Nuove conoscenze sulla Gluten Sensitivity (GS) La GS è una realtà emergente caratterizzata da sintomi simli a quelli della sindrome dell intestino irritabile (dolore e gonfiore addominale e diarrea/alvo alterno) e sintomi extraintestinali (prevalentemente neurologici) che si manifestano subito dopo l assunzione di glutine I sintomi migliorano o scompaiono dopo eliminazione del glutine per ripresentarsi altrettanto rapidamente se il glutine viene reintrodotto nella dieta La GS è più frequente negli adulti che nell infanzia Alterazioni neuromuscolari della parete intestinale ed il microbioma intestinale sembrano avere un ruolo determinante nello scatenamento dei sintomi Volta U Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2012

70 Nuove conoscenze sulla Gluten Sensitivity Volta U, Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2012

71 How is Celiac Diagnosed? First, a blood test. Then, a biopsy.

72 Il protocollo diagnostico si effettua mediante dosaggi sierologici: Dosaggio degli anticorpi antigliadina (AGA-IgA e IgG) è l esame fino ad oggi più impiegato. Poco specifico Dosaggio degli anticorpi antiendomisio (EMA) : esame molto sensibile e specifico, risente della esperienza dell operatore Dosaggio degli anticorpi anti- transglutaminasi (IgA): ultimo nato fra gli esami. Molto sensibile e specifico, automatizzato Biopsia intestinale: è l esame per la diagnosi definitiva

73 But It s Tough, Man It s hard to get to a celiac diagnosis because the symptoms are the same as many other conditions. For every person diagnosed with celiac, 80 may be going undiagnosed.

74 Coeliac disease Can genotyping help to diagnose coeliac disease?

75 Genetica nella Gluten Sensitivity % DQ2/DQ8 DQ2/DQ8 DQ2/DQ8 Gluten sensitivity Celiachia Popolazione generale Volta U et al, J Clin Gastroenterol 2011

76 Si nasce o si diventa celiaci? Chi è geneticamente predisposto diventa celiaco, ma solo dopo l introduzione del glutine con l alimentazione Da diversi anni si conosce il marcatore genetico della predisposizione alla celiachia (sistema HLA geni DQ2-DQ8)

77 Difficult diagnosis Asymptomatic patients: relatives Moderate histological lesions (Marsh 1-2) Positive Ab without histological lesion: not perfectly specific Gluten free diet before intestinal biopsy Usefulness of HLA genotyping?

78 L 85 % dei celiaci ha l HLA DQ2, il 10% il DQ8: Associazione di linkage o ruolo patogenetico dell HLA? HLA e CELIACHIA

79 HLA DQ2/DQ8 are more frequent in female Female: 94% vs 85% in males (P = ) NPV: 99.1% in female and 90.5% in males Majority of the DQ2/DQ8 negative cases were male DQ2/DQ8 transmission is more frequent from fathers to daughters (P = 0.02): 61% of female patients 42% of male patients Megiorni. Am J Gastroenterol. 08

80 HLA: an excellent NPV Kaukinen. AM J Gastroenterol. 02

81 3 risk groups Low risk: HLA-DQ2 negative (DQ2.5 and DQ2.2) Intermediate risk: Homozygous for HLA-DQ2.2 Heterozygous for HLA-DQ2.5 Heterozygous for HLA-DQ2.2 High risk for: Homozygous for HLA-DQ2.5 Composite heterozygote HLA-DQ2.5/DQ2.2

82 PLoS One. 2012;7(10):e doi: /journal.pone Epub 2012 Oct 31. HLA and celiac disease susceptibility: new genetic factors bring open questions about the HLA influence and genedosage effects. Medrano LM, Dema B, López-Larios A, Maluenda C, Bodas A, López-Palacios N, Figueredo MÁ, Fernández-Arquero M, Núñez C. Abstract Celiac disease (CD) is a chronic inflammatory disorder triggered after gluten ingestion in genetically susceptible individuals. The major genetic determinants are HLA- DQA1*05 and HLA-DQB1*02, which encode the DQ2 heterodimer. 82

83 J Pediatr Gastroenterol Nutr Apr;56(4): doi: /MPG.0b013e f9. Human leukocyte antigen DQ2.2 and celiac disease. Mubarak A, Spierings E, Wolters V, van Hoogstraten I, Kneepkens CM, Houwen R. Abstract Patients with celiac disease (CD) lacking both human leukocyte antigen (HLA)-DQ2.5 in cis (DQA1*05:01, DQB1*02:01) or trans (DQA1*05:05, DQB1*02:02) configuration and HLA-DQ8 (DQA1*03:01, DQB1*03:02) are considered to be rare. Therefore, absence of these genotypes is commonly used to exclude the diagnosis of CD. To investigate whether this approach is justified, the HLA-distribution in 155 children with CD was studied. A total of 139 (89.7%) patients carried HLA-DQ2.5. Of the remaining patients, 7 (4.5%) carried HLA-DQ8. Interestingly, the 9 (5.8%) patients lacking HLA-DQ2.5 and HLA-DQ8 carried HLA-DQA1*02:01 and -DQB1*02:02 (HLA-DQ2.2). Therefore, HLA-DQ2.2 should be included as an important HLA-type related to CD 83

84 First coeliac disease GWAS 778 patients, 1422 controls, SNP 4q27 SNP rs : English, dutch and irish populations: p=2x10-7 Meta-analysis: p=4.8x10-11 Replication in UK and scandinavian populations Van Heel. Nat Genet. 07

85 First coeliac disease GWAS Several genes in high level of linkage disequilibrium: KIAA1109: unknown function Adenosine deaminase domain containing 1 (ADAD1) Interleukin2 (IL2): T cell activation and proliferation IL21: B, T and NK cells proliferation and IFN production Also linked to type 1 diabetes and rheumatoid arthritis Van Heel. Nat Genet. 07

86 Follow-up of Coeliac GWAS Genotyping of 1020 non-hla SNP In Dutch, Irish and UK collections Meta-analysis of 2410 cases vs 4828 controls 7 new significant regions Hunt. Nat Genet. 08

87 Regions of the coeliac GWAS In 5 region of regulator of G protein signalling 1 (RGS1): Regulation of G protein signalling activity 3p21: CCR3 and CCR5 3q25 2: IL12A cytokine subunit 6q25: TAGAP: a T cell activation GTPase activating protein 3q28: Lim domain containing preferred translocation partner in lipoma (LPP): not immune? 2q11 12: IL1RL1, IL18R1, IL18RAP and solute carrier SLC9A4 12q23: SH2B3 TNFAIP3 REL Hunt. Nat Genet. 08 Trynka. Gut. 09

88 Non-HLA genes: a new diagnostic tool? Romanos. Gastroenterology. 09

89 The tested SNPs Romanos. Gastroenterology. 09

90 Non HLA genes increase CD risk 7.5% of HLA DQ2 positive cases are reclassified if 13 non HLA alleles Sensitivity increases from 46.6 to 49.5% Specificity decreases from 93.6% to 92.8% Romanos. Gastroenterology. 09

91 La dieta senza glutine è al momento attuale l unica terapia per la celiachia Scopi della dieta: migliorare le condizioni della mucosa intestinale ed eliminare il malassorbimento eliminare i sintomi prevenire le complicanze

92 Dove si trova il glutine? frumento orzo segale farro avena

93 Dove non si trova il glutine? alimenti privi di glutine Alimenti privi di glutine, Mais, Legumi

94 Summary of histamine-mediated symptoms. Maintz L, and Novak N Am J Clin Nutr 2007;85: by American Society for Nutrition

95 Dieta povera d istamina, amine biogene, istaminoliberatori, alcoolici per 3-4 settimane Antiistaminici, in dose almeno doppia del normale per 3-4 settimane e profilatticamente prima dei pasti fuori di casa (Non sempre efficace, perchè gli AI non hanno effetto sui recettori delle amine biogene!) Una novità: Sostituzione della DAO Nuova Terapia: L enzima DAO incapsulato, ottenuto da un estratto di rene suino, é resistente agli acidi gastrici e passa direttamente nell intestino, dove viene liberato La sostituzione con una capsula di DIAMMINOSSIDASI aumenta la degradazione dell istamina entro 20 minuti e migliora significativamente i sintomi dovuti all istamina

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