FONTI PROTEICHE E NEL CONTROLLO DELLA MASSA MUSCOLARE

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1 FONTI PROTEICHE E NEL CONTROLLO DELLA MASSA MUSCOLARE S.G. Sukkar U.O.D. Dietetica e Nutrizione Clinica IRCCS Azienda Ospedaliera Universitaria San Martino Istituto Nazionale per la Ricerca sul Cancro di Genova Certificazione UNI EN ISO N 9122.OSSM relativa a: Erogazione di Servizi di Dietetica e Nutrizione Artificiale Enterale e Parenterale

2 Animali Proteine dietetiche Latte caseine siero muscolo uova Collagene Miosina,actina Albumina Gelatina Vegetali Soia Estratti ;concentrati grano glutine mais pisello Lupino Alfalfa Micro-organismi lieviti zeina Isolata Concentrata Estratto estratti

3 Overview schematica del metabolismo proteico De novo Synthesis (endogenous) specific functions transformation Urea NH 4 Intake (80 g/d) Free AA (70 g) Oxidation (80 g/d) CO 2 (300 g/d) Synthesis Breakdown (300 g/d) Turnover rate PROTEINS (10 kg) = 300 g / 10 kg = 3 % / d

4 La Sarcopenia

5 13-24% anni >50% negli ultraottantenni La sarcopenia è una perdita di massa muscolare, di forza e di tono con valori al di sotto di 2 DS rispetto alla media dell adulto (Baumgartner R, 1988)

6 -30% SP MUSCOLARE Testosterone, GH, Estrogeni Fenomeni di denervazione e rimodellamento (FT) RDA (0,8 g P/Kg/die) inadeguato Sostanze infiammatorie ROS Difese antiossidanti

7 PROTEIN ABNORMALITIES IN THE CANCER PATIENT Increased muscle protein catabolism Increased whole body protein turnover Increased liver protein synthesis Decreased muscle protein synthesis

8 Ruolo centrale delle Citochine Cellule tumorali maligne Inizio della risposta infiammatoria Produzione di Citochine IL-1, IL-6 TNF-α Fattori che inducono un aumento della proteolisi Diminuzione Dell appetito Inizio della risposta delle proteine di fase acuta ( CRP) Cibo introdotto REE Alterato metabolismo dei macronutrienti Perdita di LBM Perdita di peso

9 CYTOKINE-MEDIATED EFFECTS ON PROTEIN METABOLISM IN CANCER CACHEXIA TNF-α EFFECTS Increased muscle proteolysis Increased protein oxidation Increased hepatic protein synthesis IL-1 Increased hepatic protein synthesis IL-6 Increased hepatic protein synthesis

10 COME INTERVENIRE? STIMOLANDO LA CAPACITA DI FORZA: USE IT OR LOSE IT! Newton R.: Strength Exercise: Prevents and Treats Chronic Disease NSCA European Conference, 2008

11 Corretta alimentazione Al fine di ottimizzare la sintesi delle proteine muscolari, collegato ad una opportuna introduzione di energia, si propone un piano dietetico che comprende g di proteine di alta qualità per pasto Dietary protein recommendations and the prevention of sarcopenia Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2009

12 Timing nell assunzione: la pulse protein diet L effetto anabolico migliora se si concentrano le proteine (80%) in un pasto giornaliero Arnal et al, 1999,El-Khoury et al,1995

13 Quali fonti proteiche preferire nell integrazione nutrizionale?

14 Le caratteristiche delle proteine Hoffman JR and Falvo MJ J Sport and Medicine (2004); 3; 118, -130

15 Sukkar SG & Iorio EL: Progress in nutrition, 2011

16 Proprietà delle sieroproteine di latte Antiossidanti Immunostimolanti Antitumorali Ipolipemizzanti Antivirali Antibatteriche chelanti

17 La classificazione delle proteine di siero di latte come proteine ad azione rapida, e delle caseine come proteine ad azione ritardata si basa sull effetto sull assunzione di cibo riferiti all uomo. Le proteine di siero di latte dopo l ingestione passano rapidamente attraverso lo stomaco e raggiungono il digiuno come proteine intatte, mentre il rilascio della caseina da parte dello stomaco avviene più lentamente in quanto nell ambiente fortemente acido dello stomaco le caseine coagulano formando grumi. In seguito a idrolisi peptica, i peptidi vengono rilasciati nel piccolo intestino. Nel piccolo intestino, l idrolisi delle proteine del siero di latte avviene lentamente se confrontato con altre proteine, e la loro digestione e assorbimento ha luogo entro un tratto più

18 Incrememento della leucina dopo pasto con caseina o sieroproteine di latte nel uomo Boire Y et al Proc Natl Acad Sci 23, 1997 vol. 94 no. 26

19 Ruolo della leucina nel protein sparing La leucina ha un ruolo essenziale regolatore della sintesi proteica. In fase catabolica la supplementazione di Leu o dei 3 BCAA stimola la sintesi proteica muscolare (8,11). Questo effetto si osserva principalmente nelle diete con rapporto C/P <1,5 rispetto a quelle C/P>3,5 con 6-8 g/die di Leu

20 L attivazione della sintesi proteica è rapida: 30 min e rimane elevata per 90 min (infusione) Bohè et al, J Physiol 2001 Il fenomeno è simile per somministrazione orale di EAA Cuthbertson et al FASEB J 2005 Circa 3 hrs

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23 Conclusioni Le sieroproteine di latte appaiono le fonte proteica più adeguata nel trattamento della sarcopenia del soggetto anziano

24 In oncologia

25 Sieroproteine di latte Dati nell uomo

26 Landoni et al 2008

27 fiale di GCSF seqex no seq 0 VACOP-B Chemioterapia ABVD Rossi E, Corsetti MT, Sukkar S. Poggi C :Extremely Low Frequency Electromagnetic Fields Prevent Chemotherapy Induced Myelotoxicity Electromagnetic Biology and Medicine 2007, Vol. 26, No. 4 : Pages

28 fiale di GCSF seqex La quantificazione del 9numero di fiale 10 no seq di fattori di crescita mieloide utilizzate durante terapia ABVD (8 pz. con linfoma di Hodgkin) 5 e di VACOP-B (10 pazienti con linfoma non Hodgkin) è stata utilizzata quale espressione quantificabile 0 della mielotossicità indotta dalla chemioterapia VACOP-B ABVD Chemioterapia Rossi E, Corsetti MT, Sukkar S. Poggi C :Extremely Low Frequency Electromagnetic Fields Prevent Chemotherapy Induced Myelotoxicity Electromagnetic Biology and Medicine 2007, Vol. 26, No. 4 : Pages

29 Tozer et al 2008

30 Tozer et al 2008

31 Tozer et al 2008

32 Stress ossidativo, GSH e Sieroproteine di latte

33 Produzione e clearance dei ROS: ruolo del glutatione Il GSH (ridotto) viene prodotto a partire dal suo stato ossidato (GS-SG) grazie alla cessione di idrogeno da parte del NADPH. Il GSH è quindi strettamente collegato allo shunt dei pentosi. Circa il 99% del pool di GSH si trova normalmente nello stato ridotto.

34 CELLULAR AND PLASMA REDOX SYSTEM Cell membrane γglu-cys-gly (glutathione) Glutathione (GSH) glycine ALBUMIN CYS 34 GSH synthetase Glutamine 2 1 Inhibited by high GSH levels. 2 Crosses the cellular membrane faster than glutamate. glutamate NH 3 glutamine cysteine cysteine cystine γglu-cys cysteine γglu-cys synthetase 1 cystine Macrophage (antigen processing cell Bounos & Sukkar SG, 2002

35 Glutatione (GSH)e stress ossidativo: dati nell animale La supplementazione con proteine del siero di latte da luogo al maggiore incremento della produzione di GSH (p < 0.004) in fegato, cuore e milza. (Bounous et al. Clin Invest Med 1991)

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37 Sukkar et al MJNM 2008)

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39 Effetti dello stress ossidativo e della radioterapia nel modello animale (Sukkar e Cottallasso unpublished data) nmol gsh totale/ml sangue gsh tot /ml gssg nmol/ml sangue gssg nmol/ml % sangue gssg/gsh % 0 casein irr prother irr 0 casein irr prother irr 0.0 casein irr prother irr fegato gsh tot nmol/g fegato gssg nmol/g fegato ratio% nmol/g nmol/g fegato nmol/g fegato % casein irr prother irr 0 casein irr prother irr 0.0 casein irr prother irr

40 FONTI PROTEICHE IN ONCOLOGIA conclusioni elevato valore biologico e facile digeribilità Alto contenuto in BCAA e soprattutto di Leucina Proprietà antiossidanti : alto valore di cisteina e glutamina La Caseina è ricca di glutamato Le sieroproteine di latte sono molto ricche di BCAA e cisteina Le proprietà collaterali (Antiossidanti,Immunostimolanti, Antitumorali, Antivirali, Antibatteriche ) possono accrescerne le potenzialità d utilizzo in situazioni diversificate (CT,RT, perioperatorio, infezioni)

41 IPPOCRATE 400 AC

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