Nutrizione umana LIPGENE. Diffusione. Dimostrazione

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1 Il progetto LIPGENE: domande e risposte Nutrizione umana Biotecnologia vegetale Nutrizione animale LIPGENE Economia Scienze del consumatore Diffusione e Dimostrazione 1

2 Parte prima: il progetto Lipgene Qual è lo scopo principale del progetto Lipgene? Lo scopo principale del progetto Lipgene è quello di studiare l interazione fra la composizione dei grassi alimentari e il genotipo 1 nello sviluppo della sindrome metabolica. Lo studio si baserà sulle informazioni ottenute dalla ricerca nel campo della nutrizione umana, della biotecnologia vegetale, della nutrizione animale e delle scienze economiche e del consumatore. Quali paesi partecipano al progetto Lipgene? I paesi europei che prendono parte al progetto Lipgene sono dieci: Irlanda, Regno Unito, Norvegia, Spagna, Francia, Polonia, Paesi Bassi, Finlandia, Portogallo e Germania. Il consorzio Lipgene consta di 22 organizzazioni: Nutrizione umana Trinity College, Dublino, Irlanda* Università di Reading, Regno Unito Università di Oslo, Norvegia Università di Bergen, Norvegia INSERM, Francia Università di Cordova, Spagna NUTRIM, Maastricht, Paesi Bassi Università di Uppsala, Svezia Università di Cracovia, Polonia Unilever Best Foods Hitachi, Europe Limited Biotecnologia vegetale BASF Plant Science GmbH, Germania Università di York, Regno Unito Rothamstead Research, Regno Unito *indica un organizzazione che partecipa a più di un workpackage 1 i termini del glossario sono sottolineati nel testo 2

3 Nutrizione animale Università di Reading, Regno Unito Rowett Research Institute, Regno Unito MTT Agrifoods Research, Finlandia INRA, Francia Diffusione British Nutrition Foundation Scienze economiche LMC International Scienze del consumatore Università di Oporto, Portogallo Università dell Ulster, Coleraine, Irlanda del Nord Trinity College, Dublino, Irlanda* 3

4 Quante persone partecipano a questo progetto di ricerca? Attualmente ci sono almeno 184 persone fra ricercatori e altro personale che partecipano al progetto. Al progetto Lipgene parteciperà anche un alto numero di volontari. I workpackage della nutrizione umana comprenderanno uno studio genetico casocontrollo prospettico annidato con uomini e donne (SUVIMAX) e uno studio di intervento alimentare comprendente 480 volontari con sindrome metabolica provenienti da otto città europee. Quanto durerà il progetto? Il progetto Ligene è un progetto quinquennale incominciato nel febbraio del 2004 e rappresenta una novità come uno dei primi progetti integrati del Sesto programma quadro della Commissione Europea. Per avere più informazioni sul Sesto programma quadro entra il sito Dove saranno publicati i risultati? I risultati del progetto Lipgene verranno pubblicati in apposite riviste scientifiche referenziate. Il sito Lipgene pubblicherà inoltre resoconti aggiornati man man che si renderanno disponibili i risultati ( Il progetto Lipgene comprende anche un pacchetto integrato di diffusione gestito dalla British Nutrition Foundation, con lo scopo di assicurare che i risultati siano distribuiti ad una vasta rete di individui e di organizzazioni. Questo pacchetto è caratterizzato da una serie di messaggi di allerta ad hoc che terranno informati i membri della rete sulle novità e gli eventi del progetto. Chiunque può entrare a far parte di questa rete cliccando sull apposito collegamento del sito Lipgene e fornendo il proprio recapito ( oppure ). Del pacchetto diffusione faranno parte anche un convegno annuale o una serie di gruppi di lavoro, aggiornamenti regolari nel Nutrition Bulletin e resoconti e sommari periodici del progetto sul sito 4

5 Parte seconda: obesità, sindrome metabolica e Lipgene Cos è l obesità? Detto semplicemente, l obesità è la presenza di un eccessiva quantità di grasso corporeo totale. L obesità si può anche definire come un indice di massa corporea (IMC) uguale o superiore a 30. Nonostante ci sia una correlazione positiva fra l IMC e la percentuale di grasso corporeo, l IMC non è un indicatore perfetto di obesità perchè non distingue tra massa grassa e massa priva di grasso: per esempio gli individui muscolosi possono avere un IMC alto senza necessariamente avere un eccesso di grasso corporeo. L IMC è quindi uno strumento di valutazione inadeguato per alcuni atleti, per donne in gravidanza, per alcuni gruppi etnici o per utilizzo nei bambini o in alcune condizioni cliniche. L obesità è stata anche definita come un livello di grasso corporeo superiore al 25% negli uomini e al 33% nelle donne; la misurazione del grasso cor;oreo, tuttavia, richiede una metodologia specializzata. L obesità è ormai ben riconosciuta come un fattore di rischio per la salute; le persone obese hanno un maggior rischio di malattia e di morte prematura ed è stato valutato che essere obesi possa ridurre l aspettativa di vita di nove anni. Ulteriori informazioni sull obesità sono disponibili sul sito web della British Nutrition Foundation. Qual è la prevalenza di obesità in Europa? La prevalenza è molto alta. L obesità costituisce un grave problema di salute pubblica in tutta Europa, soptrattutto nelle donne dell Europa meridionale e orientale e nelle repubbliche baltiche, dove i tassi di obesità sono fra i più alti del mondo. Secondo i sondaggi nazionali in vari paesi europei il 10-20% degli uomini e il 10-25% delle donne sono obesi. I tassi variano da un paese all altro, ma nella maggior parte dei paesi europei la prevalenza di obesità è aumentata del 10-50% negli ultimi dieci anni. L aumento più drastico si è verificato nel Regno Unito, dove la prevalenza è triplicata in vent anni e dove attualmente il 20% degli adulti è obeso. L obesità è diventata più comune anche nei bambini. In Ingjhilterra, per esempio, nel 2002 il 5,5 % dei bambini e il 7,2% delle bambine dai due ai quindici anni erano obesi. In totale 1 su 5 bambini e 1 su 4 bambine fra i due e i quindici anni erano classificati in sovrappeso o obesi secondo le recenti classificationi internazionali. 5

6 Con l aumento della prevalenza di obesità e con l invecchiamento della popolazione europea, si prevede che anche la prevalenza della sindrome metabolica subirà un aumento significativo. Che cos è la sindrome metabolica? Un eccesso di grasso corporeo, soprattutto di obesità addominale, porta ad uno squilibrio del metabolismo glucidico e lipidico, che a sua volta produce iperinsulinemia, o un livello elevato di insulina nel sangue, detto anche resistenza all insulina. Mentre nei casi più gravi questo porta al diabete, dei livelli più bassi di resistenza all insulina causano una malattia plurifattoriale conosciuta come sindrome metabolica. La sindrome metabolica descrive un gruppo di fattori di rischio delle malattie cardiocircolatorie, e precisamente obesità addominale, livelli anomali di lipidi nel sangue (dislipidemia), resistenza all insulina e ipertensione. Il rischio di sviluppare la sindrome metabolica aumenta con l età ed è associato ad un aumento del rischio di malattie cardiocircolatorie (malattie cardiache e colpi apoplettici). Qual è la prevalenza della sindrome metabolica? Attualmente non si conosce la vera prevalenza di questa malattia. Nel Regno Unito è stato suggerito che ben il 25% della popolazione adulta manifesti segni evidenti di sindrome metabolica, mentre negli Stati Uniti si è stimato che il 44% della popolazione al di sopra dei cinquant anni risponda ai criteri di questa condizione. Si prevede che queste cifre andranno aumentando con l aumentare dell epidemia di obesità. L incidenza è più alta in certi sottogruppi etnici ( per esempio in gruppi asiatici e afrocaraibici), nelle donne con patologia ovarica policistica, in pazienti con schizofrenia e in quelli con steatosi epatica non alcolica. L incertezza sulla esatta prevalenza della sindrome metabolica è dovuta in parte alla mancanza di una definizione comunemente accettata esistono infatti parecchie definizioni diverse. Ciononostante viene riconosciuto il fatto che l incidenza di sindrome metabolica stia aumentando globalmente a velocità allarmante. Cos è l insulina? L insulina è un ormone prodotto dal pancreas in risposta all assunzione di cibo. Circola nel sangue e facilita il trasporto di glucosio all interno delle cellule dove 6

7 viene usato come fonte di energia o immagazzinato per uso futuro sotto forma di glicogeno. Cos è la resistenza all insulina? La resistenza all insulina è una condizione per cui le cellule dell organismo rispondono meno (o sono meno sensibili) all azione dell insulina stessa. Questa condizione si verifica quando una quantità normale di insulina viene secreta dal pancreas, ma non viene utilizzata in maniera ottimale dalle cellule risultando in un eccessivo aumento di glucosio nel sangue (iperglicemia). Per mantenere livelli normali di glucosio il pancreas secerne ulteriore insulina, ma per alcuni individui le cellule non rispondono in maniera normale, anche con l insulina supplementare. Questa situazione può portare ad una radicale resistenza all insulina e al diabete di tipo 2 in cui i livelli di glucosio nel sangue rimangono elevati. La resistenza all insulina è più comune negli individui con obesità addominale ed è un elemento chiave nella sindrome metabolica. La composizione del grasso alimentare è nota per avere un effetto sulla resistenza all insulina e i ricercatori stanno incominciando a scoprire come le variazioni genetiche interagiscano con questa resistenza. Quali sono i fattori coinvolti nello sviluppo della sindrome metabolica? Le cause fondamentali della sindrome metabolica sono sconosciute, ma si pensa che la resistenza all insulina e l obesità siano fattori chiave. La combinazione più frequente di sintomi della sindrome metabolica comprende obesità (o obesità addominale) con ipertensione o dislipidemia. Questi sintomi si osservano nel 50% dei pazienti con diabete di tipo 2 e nel 10-20% di soggetti con una normale tolleranza al glucosio. Andrebbe anche notato che le caratteristiche della sindrome metabolica possono essere presenti anche in individui normoglicemici, cioè con livelli ematici di glucosio normali, e che probabilmente non svilupperanno mai diabete di tipo 2. Come viene diagnosticata la sindrome metabolica? Nonostante non ci sia un accordo sul metodo di diagnosi della sindrome metabolica, esistono almeno tre definizioni diverse per descriverla, basate principalmente sull obesità e sulla resistenza all insulina (ulteriori informazioni su queste definizioni sono disponibili sul sito della British Nutrition Foundation). Alcuni dei fattori clinici della sindrome metabolica sono qui elencati: Obesità / obesità centrale (addominale) Tolleranza al glucosio compromessa 7

8 Pressione sanguigna elevata (ipertensione) Dislipidemia o Ipertrigliceridemia o Apoliproteina B elevata o Livelli elevati di particelle di colesterolo LDL piccole e dense o Livelli bassi di colesterolo HDL Microalbuminuria Iperuricemia e gotta Markers di infiammazione cronica o Livelli elevati di proteina C reattiva o Citochine proinfiammatorie Aumento dell attività del sistema nervoso simpatico e bassa variabilità del battito cardiaco Coagulazione del sangue anomala Bassa capacità cardiorespiratoria Presenza di steatosi epatica o di sindrome ovarica policistica Quali implicazioni comporta la sindrome metabolica? Un individuo che presenta segni clinici della sindrome metabolica ha un rischio maggiore di malattie cardiache, colpo apoplettico e diabete del tipo 2. Queste condizioni possono portare a grave infermità (come malattie renali o oculari) e persino a morte prematura. Si stima che individui con la sindrome metabolica abbiano una probabilità dalle due alle quattro volte maggiore rispetto alle persone sane di soffrire di malattie cardiache e colpi apoplettici. Una sempre crescente prevalenza di sindrome metabolica (e di patologie associate) presenta delle implicazioni sia per il datore di lavoro, a causa di un aumento dei giorni di malattia, sia per le spese a carico dell assistenza pubblica. In Europa la cura delle malattie legate all obesità è il fattore che maggiormente contribuisce ai costi dell assistenza sanitaria (circa l 8% del totale con previsione di aumento). Cosa soni i grassi nocivi e quelli salutari? Gli elementi basilari dei grassi sono noti come acidi grassi. Solitamente gli alimenti contengono una combinazione di diversi tipi di acidi grassi, le cui proprietà dipendono dalla loro struttura chimica e dal numero di molecole presenti. Esistono tre tipi principali di acidi grassi: saturi, monoinsaturi e polinsaturi, ma il fattore importante è il loro rapporto in un alimento. 8

9 A grandi linee, i grassi saturi sono solidi a temperatura ambiente e tendono a derivare da fonti animali. La maggior parte dei grassi insaturi (monoinsaturi e polinsaturi) sono invece liquidi a temperatura ambiente e sono solitamente di origine vegetale. Ci sono tuttavia alcune eccezioni: l olio di palma è un olio vegetale ad alto contenuto di acidi grassi saturi. Gli oli vegetali e quelli di pesce possono anche essere induriti tramite un procedimento che aggiunge atomi di idrogeno ad alcuni dei doppi legami degli acidi grassi insaturi. Questo processo si chiama idrogenazione. Per ulteriori informazioni entra il sito I grassi saturi si trovano in grandi quantità nei seguenti alimenti: Burro e altri grassi spalmabili come per esempio margarine dure Cibi fritti o confezionati con questi grassi, come biscotti, paste, dolci e torte ripiene Tagli di carne grassi e prodotti a base di carne come il salame. Si pensa che i grassi saturi siano associati ad un aumento del tasso di colesterolo LDL cattivo nel sangue, che a sua volta fa aumentare il rischio di sviluppare malattie cardiocircolatorie. I grassi monoinsaturi e polinsaturi sono considerati più salutari di quelli saturi. L olio d oliva e l olio di colza sono ricche fonti di grassi monoinsaturi. Buone fonti di grassi polinsaturi n-6 includono oli vegetali come l olio di semi di girasole e l olio di soia. Un altro tipo di lipidi sono gli acidi grassi polinsaturi a catena lunga n-3 che si trovano principalmente nel pesce azzurro come il salmone, il tonno fresco e le sardine, ma anche negli integratori a base di olio di pesce. Si pensa che questi grassi portino notevoli benefici alla salute del cuore e alle funzioni immunitarie. Per ulteriori informazioni sui grassi alimentari vai al sito Il progetto Lipgene porterà avanti delle ricerche sull uso della tecnologia moderna nella modifica della composizione dei grassi in una gamma di alimenti in modo che contengano meno acidi grassi saturi e più acidi grassi polinsaturi a catena lunga come quelli presenti nell olio di pesce. I cibi che verranno usati per questi progetti di dimostrazione comprendono formaggio, latte, pollame e margarina. È possibile ridurre con la dieta i rischi legati alla sindrome metabolica? Parecchi studi hanno dimostrato che gli interventi alimentari (e quelli basati sull esercizio fisico) possono rallentare il progresso della sindrome metabolica. In generale i consigli dietetici che vengono dati in questi studi riflettono i consigli dietetici per la popolazione generale sul consumo di energia totale (calorie), di proteine, grassi e carboidrati, mentre allo stesso tempo i partecipanti vengono 9

10 incoraggiati a mangiare più frutta e verdura, a ridurre l assunzione di zucchero e a controllare il consumo di alcol. Piuttosto che concentrarsi sul consumo totale di grassi, il progetto Lipgene svolgerà un ampio studio per vedere che cosa accade agli individui a rischio di sindrome metabolica se cambaino il tipo di grassi e il rapporto fra i diversi acidi grassi nella loro dieta. Lo studio ha lo scopo di rispondere alle seguenti domande: Quanto miglioramento è possibile basandosi solo sulla dieta? e Alcuni individui sono più sensibili a certi tipi di grassi? Cos è il polimorfismo? Detto semplicemente il polimorfismo è una comune varazione genetica o un cambiamento nella sequenza o codice genetico che può predisporre un individuo a sviluppare una particolare malattia. Per esempio sappiamo che esiste un certo numero di variazioni nel gene che codifica per l enzima metilenetetraidrofolato reduttasi (MTHFR)e che esiste un forte legame fra l acido folico, MTHFR e le malattie cardiache. Un polimorfismo sul gene 677-T del MTHFR porta ad una attività enzimatica di circa 50% al disopra del suo valore normale, cosa che a sua volta causa un aumento dei livelli di omocisteina e ad un aumento del rischio di malattie cardiocircolatorie. Un polimorfismo (chiamato anche polimorfismo a singolo nucleotide o SNP) deve avere una fequenza almeno dell 1% nella popolazione. Come sono associate le variazioni genetiche alla sindrome metabolica? Si sono identificate finora parecchie variazioni genetiche associate alla sindrome metabolica. Fra queste si contano i geni direttamente associati ai depositi adiposi e al metabolismo lipidico, i geni associati all infiammazione e quelli legati alla resistenza all insulina. Uno degli obiettivi primari del progetto Lipgene sarà quello di identificare le interazioni fra i lipidi alimentari e i genotipi coinvolti nell insorgenza della sindrome metabolica. Cosa significa genotipizzare? Col termine genotipizzare si indica il procedimento usato per identificare la sequenza specifica di geni in un campione di DNA. Tale procedimento può essere utilizzato per identificare somiglianze o differenze nella sequenza di geni ed è utile per stabilire se un individuo può essere geneticamente predisposto ad una certa malattia o condizione. 10

11 Cos è la nutrigenomica? La nutrigenomica, o genomica nutrizionale, si riferisce all interazione fra i costituenti della dieta e il genoma umano e studia come i nutrienti abbiano un impatto sulla produzione e l azione di prodotti genici specifici e come questi, a loro volta, possano influenzare la risposta ai nutrienti. La variazione genetica individuale può esacerbare il ruolo della dieta come fattore di rischio per le malattie. È stato suggerito che gli interventi alimentari (o diete su misura ) basati sulla conoscenza dello stato nutrizionale, dei requisiti nutrizionali e del genotipo (sequenza genica identificata) possano venire usati come misure per alleviare o migliorare i sintomi della malattia. Parte terza: biotecnologia Cos è la riproduzione selettiva? La riproduzione selettiva avviene quando animali e piante con le caratteristiche più desiderabili per uso alimentare o per mangime vengono scelte per riprodurre la generazione successiva. La riproduzione selettiva è stata praticata dall uomo per molti secoli ed ha portato alla creazione di varietà di frumento a doppio rendimento, ceppi di mais resistenti alle muffe e persino zucche giganti. In breve, la riproduzione selettiva comporta la scelta di piante o animali che abbiano un codice genetico desiderabile. Che cosa sono i cibi geneticamente modificati? I cibi geneticamente modificati (cibi GM) sono una derivazione moderna della riproduzione selettiva. Utilizzando tecniche genetiche moderne, i ricercatori sono in grado di introdurre specifici geni desiderabili nelle piante o negli animali, senza dover ricorrere ai tentativi della riproduzione selettiva. Questo processo è perciò molto più rapido. Le piante e gli animali il cui materiale genetico è stato alterato in questo modo sono chiamati organismi geneticamente modificati (OGM). I cibi GM possono contenere informazione genetica che è stata modificata per mezzo di delezioni o addizioni di materiale genetico proveniente dal medesimo o da un altro organismo, in modo tale da conferire a un alimento o a un mangime animale delle caratteristiche specificamente desiderate. In certi casi questa tecnologia è stata usata a vantaggio dell umanità, per esempio per 11

12 minimizzare la perdita di raccolto rendendolo resistente agli insetti e alle malattie e riducendo le quantità di pesticida necessarie per la salute delle piante. I metodi transgenici vengono utilizzati anche nella tecnologia alimentare e sanitaria. Le tecnologia transgenica è stata usata nell industria casearia per ottenere da fonti microbiologiche un enzima efficace allo scopo di sostituire il caglio di origine animale. La stessa tecnologia ha anche apportato dei cambiamenti nelle cure sanitarie, essendo usata per esempio nella produzione dell insulina necessaria per il trattamento del diabete. Come verrà usata la tecnologia transgenica nel progetto Lipgene? Uno dei workpackage del progetto Lipgene si concentra sulla biotecnologia vegetale con lo scopo di aumentare e ottimizzare la qualità degli acidi grassi polinsaturi n-3 nell olio di semi di lino per la salute umana. L ingegneria genetica userà i geni coinvolti nella sintesi dei polinsaturi n-3 nelle alghe marine per sviluppare un olio di semi di lino con gli stessi polinsaturi presenti solo negli alimenti marini come per esempio l acido eicosapentaenoico (EPA) e docosaesaenoico (DHA). A seguito della completa caratterizzazione delle reazioni enzimatiche coinvolte nella sintesi di EPA e DHA, si spera di riuscire ad ottenere un espressione funzionale degli enzimi richiesti nell olio dei semi di lino e a produrre in seguito grandi quantità di semi. A questo punto, come parte del workpackage di nutrizione animale, il mangime dei suini e del pollame verrà integrato con questo olio di semi di lino ricco di n-3, sperando di poter produrre una carne di pollame e di suino arricchita di n-3 che sia accettabile al consumatore e il cui sapore, durata di conservazione e stabilità ossidativa non siano compromessi. Perchè il progetto Lipgene usa la tecnologia transgenica? I grassi polinsaturi n-3 possono giovare notevolemente alla salute del cuore e alla sensibilità all insulina e per questo motivo si raccomanda di introdurre più grassi poliinsaturi n-3 provenienti dal pesce azzurro (salmone, aringhe e sgombri) nella nostra dieta. Nel Regno Unito si raccomanda che le ragazze adolescenti, le gestanti e le donne in eta fertile consumino fino a due porzioni di pesce azzurro alla settimana, mentre per gli uomini, i ragazzi adolescenti e le donne in menopausa la raccomandazione è di fino a quattro porzioni alla settimana. Le scorte di pesce sono tuttavia limitate e non tutti mangiano pesce. Nel Regno Unito, per esempio, il 70% della popolazione tipicamente non mangia pesce e il consumo medio settimanale è all incirca un terzo di una porzione individuale. È perciò necessario avere delle fonti alternative sostenibili di polinsaturi n-3 per assicurare dei livelli ottimali nella dieta. Il progetto Lipgene userà la tecnologia transgenica per produrre queste fonti alternative di polinsaturi n-3, come latte, burro e carni arricchite di n-3. 12

13 È possibile che le proprietà di un alimento come il sapore vengano alterate dall uso di geni di un altra specie? Il sapore è un fattore molto importante nel determinare le scelte alimentari delle persone. Si prevede che il sapore della carne di pollame non verrà compromesso una volta prodotta con un contenuto più alto di polinsaturi ottenuto utilizzando mangimi transgenici. Questo punto verrà comunque esaminato usando gruppi d assaggio. Parte quarta: nutrizione animale È possibile far produrre latte con meno grassi alle mucche da latte? Sì, è possibile. La sua produzione tuttavia presenta alcune difficoltà e richiede dei cambiamenti abbastanza sostanziali nella dieta della mucca, in maniera tale da non compromettere la salute dell animale e da assicurare che vengano rispettati tutti i requisiti nutrizionali. Bisogna però tener presente che attualmente il latte viene pagato agli agricoltori in proporzione al contenuto di grasso e quindi occorreranno degli incentivi finanziari per produrre latte a ridotto contenuto lipidico. Quanto contribuiscono la carne e il latte all assunzione alimentare di grassi e in particolare di grassi saturi? Nei paesi dell Unione Europea i latticini e la carne (inclusi i prodotti a base di carne) contribuiscono il 15-40% e il 10-30% rispettivamente del consumo totale di grasso, a seconda del paese e della sua dieta tradizionale. Per i grassi saturi i contributi sono del 30-60% e del 15-30% rispettivamente. Nonostante esistano notevoli differenze fra un paese e l altro, risulta chiaro che considerati insieme questi alimenti forniscono da soli il maggior contributo al consumo di grassi saturi. Si possono trovare ulteriori informazioni sul consumo alimentare di grassi totale e di grassi saturi sul sito È possibile ridurre il contenuto di acidi grassi saturi nel latte? Sì. La maggior parte degli acidi grassi saturi nel latte è costituita da acidi grassi a catena media prodotti nella ghiandola mammaria della mucca. Aggiungendo acidi grassi a catena più lunga alla dieta della mucca si riduce la produzione di grassi saturi da parte della ghiandola mammaria. Questa ghiandola ha anche la capacità di trasformare alcuni acidi grassi saturi in grassi insaturi. Il progetto 13

14 Lipgene ha in programma di esaminare come sia possibile manipolare questo procedimento per produrre latte con un profilo lipidico modificato. Cambiando la composizione dei grassi del latte si avrà un effetto su altri nutrienti? Dipende. Una riduzione del contenuto di grassi nel latte porterà ovviamente ad una riduzione del contenuto di vitamine liposolubili, ma d altro canto è possibile che i livelli di calcio e di proteine siano leggermenete più elevati. È improbabile che una modifica della composizione lipidica abbia di per sé un effetto rilevante sugli altri nutrienti. È possibile modificare il contenuto lipidico della carne cambiando le dieta degli animali? Le possibilità sono limitate. Il contenuto di grasso della carne è in gran parte legato alla razza dell animale e alla sua età alla macellazione. Generalmente le razze a maturazione tardiva producono carne più magra. È comunque possibile modificare la composizione lipidica della carne cambiando la dieta dell animale. Perchè il progetto Lipgene cerca di aumentare il contenuto di acidi grassi n-3 negli alimenti? È stato dimostrato che un aumento del consumo di acidi grassi a catena molto lunga n-3 tipici del pesce azzurro ( per esempio EPA e DHA) riduce il rischio di malattie coronariche e di ipertensione e conferisce altri benefici legati alla sindrome metabolica. È molto difficile aumentare le concentrazioni di questi acidi grassi nel latte, ma la cosa è più fattibile nella carne suina e nel pollame. Per questo il progetto Lipgene si sta concentrando su questi tipi di carne. Parte quinta: scienza del consumatore Come si può distinguere se un alimento contiene ingredienti geneticamente modificati? Guardando le etichette alimentari. Nell aprile del 2004 sono entrati in vigore nuovi regolamenti sull etichettatura GM all interno dell Unione Europea. La presenza negli alimenti di organismi geneticamente modificati (OGM) o di ingredienti derivati da OGM deve essere indicata sulle etichette. Non dovranno invece essere etichettati gli alimenti prodotti con tecnologia transgenica, come 14

15 per esempio i formaggi prodotti con enzimi GM, e i prodotti tipo carne, latte e uova provenienti da animali nutriti con mangimi GM. Come verificherà il progetto Lipgene se questa nuova tecnologia è accettabile al consumatore? Uno dei workpackage del progetto Lipgene includerà un analisi del comportamento dei consumatori nei confronti della sindrome metabolica, delle nuove tecnologie agroalimentari e dell uso della genomica nel fornire consigli nutrizionali su misura. Il pacchetto comprenderà anche una serie di gruppi di discussione che verranno usati per studiare la consapevolezza del consumatore e il bisogno di informazione sulla sindrome metabolica. Parte sesta: economia A quanto si stima il costo dell obesità in Europa? Il costo è molto alto. Si valuta che in certi paesi il costo dell obesità ammonti fino al 5% della spesa pubblica sanitaria totale. La maggior parte di questa spesa è da attibuire alle cure degli anziani che soffrono di condizioni legate all obesità e associate alla sindrome metabolica, inclusi pressione sanguigna alta (ipertensione), diabete di tipo 2 e alti livelli ematici di alcuni grassi (dislipidemia). Uno degli scopi del progetto Lipgene è quello di stabilire il vero costo dei problemi di salute legati all obesità. Verrà perciò condotta un analisi economica dettagliata dei costi sanitari presenti e futuri associati alla sindrome metabolica in tutta Europa. Perchè ci si preoccupa del fardello di obesità? C è preoccupazione principalmente a causa dell enorme impatto che l obesità potrebbe avere sulla qualità della vita e sulle risorse sanitarie a disposizione. Le malattie legate all obesità sono costose da trattare o da controllare e richiedono un uso intensivo di risorse. Con il progressivo invecchiamento della popolazione europea (si prevede che entro il 2030 un terzo degli europei supererà i 60 anni di età) e l aumento di peso, è molto probabile che il costo del trattamento delle malattie da obesità debba aumentare. È più economico il trattamento farmacologico delle malattie legate all obesità, inclusa la sindrome metabolica, che non modificare la dieta e l attivita fisica? 15

16 Probabilmente no. Nonostante sia stato suggerito che la dieta e l esercizio fisico siano meglio del trattamento farmacologico per il diabete legato all obesità, alcune farmacoterapie vengono attualmente utilizzate nel controllo di diverse componenti della sindrome metabolica: le statine, per esempio, sono usate per migliorare il profilo lipidico del sangue. Alcuni farmaci vengono anche usati per controllare la pressione sanguigna, l obesità e gli zuccheri nel sangue. Uno dei workpackage del progetto Lipgene farà un confronto specifico fra le implicazioni delle farmacoterapie e le strategie di intervento alimentare a livello di popolazione (come quelle del pacchetto di nutrizione umana), come mezzo per affrontare la sindrome metabolica. Questo pacchetto analizzerà in particolare le implicazioni economiche dell alterazione della composizione dei grassi alimentari, come mezzo per ridurre il peso economico associato alla sindrome metabolica. Il progetto effettuerà infine un analisi costi-benefici dell introduzione di alimenti con contenuto lipidico modificato in relazione all assistenza sanitaria, e dell attuazione delle nuove tecnologie agroalimentari per quanto riguarda l industria alimentare. Parte sesta: diffusione e dimostrazione Verranno accettati e consumati i nuovi alimenti? Verso la fine del progetto verrà prodotta una serie di prototipi alimentari con un contenuto di acidi grassi ottimizzato. I tipi di cibi comprenderanno formaggio, latte, pollame e margarina (vedi parte seconda). La loro produzione si avvalerà delle innovazioni nell ambito dei processi alimentari, dell industria dei mangimi e delle biotecnologie vegetali e sarà basata sui risultati delle ricerche del progetto Lipgene. L accettabilità di questi prototipi alimentari come cibi verrà valutata dai consumatori, tenendo conto della loro stabilità, delle loro proprietà organolettiche, come sapore, odore e consistenza e della durata di conservazione. Come si verrà a sapere di questi nuovi cibi e del progetto Lipgene? Oltre al workpackage diffusione descritto nella prima parte, si prevede che i risultati del progetto e le relative attività produrranno pubblicità e interesse mediatico che a loro volta aiuteranno il pubblico a informarsi ulteriormente sul progetto Lipgene e su tutti i nuovi prototipi alimentari. Se vuoi tenerti aggiornato sull andamento del progetto, registrati al sito 16

17 Glossario Acido docosaesanoico (DHA): acido grasso a catena lunga n-3 (omega-3) abbondante nei pesci oleosi (vedi anche acido eicosapentaenoico). Dati epidemiologici e prove cliniche suggeriscono che questi acidi grassi n-3 possono ridurre il rischio di malattie cardiocircolatorie. I possibili meccanismi includono proprietà antiaritmiche, miglioramento della funzione endoteliale nei vasi sanguigni, azione antinfiammatoria e abbassamento delle concentrazioni ematiche dei trigliceridi. Acido eicosapentaenoico (EPA): acido grasso a catena lunga n-3 (omega-3) che abbonda nel pesce oleoso o pesce azzurro come salmone, aringhe e sgombri (vedi anche acido docosaesaenoico). Apolipoproteina B: una delle componenti delle lipoproteine a bassa densità che trasporta lipidi e colesterolo nei tessuti. E presente anche nelle lipoproteine a bassissima densità. Aterosclerosi: il processo per cui depositi lipidici e fibrosi causano un ispessimento e un indurimento delle pareti arteriose. Biotecnologia vegetale: un campo della biotecnologia che comporta l introduzione di geni estranei nelle piante, risultando in un miglioramento del raccolto e nella produzione di nuovi prodotti vegetali. Si scelgono di solito specie di piante con importanza economica. Esistono due settori di studio principali all interno della biotecnologia vegetale: la coltura dei tessuti e l ingegneria genetica. Citochine: piccole proteine simili agli ormoni rilasciate dai leucociti, dalle cellule endoteliali e da altre cellule per promuovere una risposta immunitaria ed antinfiammatoria a una lesione. Colesterolo HDL (lipoproteina ad alta densità): particelle lipidiche circolanti definite dalle loro dimensioni, densità e contenuto di apolipoproteina. Le particelle HDL trasportano il colesterolo dalle cellule al fegato, dove vengono degradate, e sono responsabili della rimozione di eccessivo colesterolo dal sangue impedendone così l accumulo nelle pareti delle arterie. Per questo motivo il colesterolo HDL è chiamato colesterolo buono. Livelli elevati di colesterolo HDL sono associati a un basso rischio di malattie coronariche. 17

18 Colesterolo LDL (lipoproteina a bassa densità): le particelle LDL portano il colesterolo ai tessuti dove è necessario per le strutture membranose o per sintetizzare ormoni steroidali e acidi biliari. Troppo colesterolo LDL nel sangue provoca un accumulo ( o placche) nelle pareti delle arterie. Questi accumuli possono infine portare a ischemie e trombosi impedendo un adequata irrorazione sanguigna e ossigenazione dei tessuti. Se questa ostruzione si produce nei vasi che alimentano il muscolo cardiaco, si può verificare un attacco di cuore. Per questo motivo il colesterolo LDL viene definito colesterolo cattivo. Una dieta ad alto contenuto di grassi può risultare in un elevato livello di colesterolo LDL nel sangue. Colesterolo LDL (lipoproteina a bassa densità) con particelle piccole e dense: le particelle LDL variano di dimensioni, densità, composizione e proprietà fisico-chimiche. Un aumento nella proporzione di LDL piccole e dense è associato a un aumento di rischio cardiocircolatorio. Questo è stato attribuito a diversi fattori, tra cui una maggiore suscettibilità alle modifiche ossidative e una efficiente infiltrazione nelle pareti arteriose. Dislipidemia: concentrazione anomala di uno o più lipidi nel sangue, come per esempio un elevato livello di colesterolo LDL (lipoproteina a bassa densità), un tasso elevato di trigliceridi o un basso livello di colesterolo HDL (lipoproteina ad alta densità). Fenotipo: le caratteristiche fisiche di un individuo risultanti dalla combinazione di fattori genetici e ambientali. Per contrasto, il genotipo è solamente l assetto genetico (genoma) di un individuo (vedi genotipo). Folato/acido folico: il folato è una vitamina del gruppo B che si trova nella verdura a foglie verdi (specialmente nei cavolini di Bruxelles, negli spinaci, fagiolini e piselli), nelle patate, nella frutta (soprattutto le arance), nel latte e latticini. Una forma sintetica di folato (acido folico) si trova anche in alcuni cibi fortificati (per esempio cereali da colazione, pane, estratto di lievito) e negli integratori vitaminici. Il folato/acido folico è necessario per la formazione di cellule del sangue sane e riduce il rischio di sviluppare difetti del tubo neurale durante la gravidanza. Gene: unità ereditaria del cromosoma che controlla un particolare carattere trasmissibile di un individuo. Genetico/a: ereditario/a. Una malattia genetica è una malattia che viene ereditata attraverso un gene difettoso. Genoma umano: l intera sequenza genetica umana (circa geni). Genotipo: la costituzione genetica (genoma) di una cellula, di un individuo o di un organismo. Il genotipo differisce dal fenotipo che rappresenta invece le 18

19 caratteristiche fisiche (vedi fenotipo). Alcuni fattori ambientali, come il fumo, l alcol e la dieta, possono influenzare il genotipo e la variazione genetica individuale ne può esacerbare l impatto come fattori di rischio per certe malattie. Indice di massa corporea (IMC): un indice di obesità calcolato come peso in chilogrammi diviso per l altezza in metri al quadrato [peso (kg) : altezza (m) 2 ]. Iperglicemia: concentrazione di glucosio nel sangue più alta della norma, il più delle volte associata al diabete mellito. Ipertensione: pressione sanguigna elevata, solitamente definita come una pressione arteriosa uguale o superiore a 140/90 mmhg. Ipertrigliceridemia: concentrazione di triglicerdidi nel sangue al di sopra dei valori normali o di riferimento. Iperuricemia: eccesso di acido urico nel sangue che può portare all insorgenza di gotta. Lipoproteine a densità molto bassa (VLDL): una classe di lipoproteine che trasportano i trigliceridi dal fegato ai tessuti adiposi e muscolari. Sono prodotte principalmente nel fegato e contengono essenzialmente trigliceridi nel nucleo lipidico. Metilenetetraidrofolato reduttasi (MTHFR): enzima necessario per trasformare l omocisteina in metionina. Se l attività di questo enzima è compromessa aumentano i livelli ematici di omocisteina. Microalbuminuria: escrezione di piccole quantità di albumina (una proteina) rilevabile all esame delle urine. Monoinsaturi (acidi grassi monoinsaturi): acidi grassi contenenti un solo doppio legame nello scheletro carbonioso. Obesità addominale: l accumulo di grasso corporeo intorno alla parte centrale del corpo (regione dello stomaco). Omocisteina: amminoacido contenente zolfo derivato dalla trasformazione metabolica della metionina (un amminoacido essenziale). La trasformazione dipende dalle vitamine tipo folato, B 12 e B 6 come cofattori o cosubstrati. Un eccesso di omocisteina nel sangue può irritare i vasi sanguigni producendo danni e ispessimento delle pareti arteriose (aterosclerosi). Polimorfismo: l esistenza della variazione di una caratteristica genetica in una popolazione, troppo comune per essere unicamente dovuta ad una nuova 19

20 mutazione. Un polimorfismo deve avere una frequenza almeno dell 1% in una popolazione. Polinsaturi n-3 (omega-3): acidi grassi con più di un doppio legame e col primo doppio legame sul terzo atomo di carbonio rispetto al gruppo metilico terminale (-CH 3 ) della molecola. Questi grassi comprendono l acido alfalinoleico (C18:3), derivato, fra gli altri, da colza, noci, soia e miscele di oli vegetali; l acido eicosapentaenoico (C20:5) e l acido docosaesaenoico(c22:6), la cui fonte proncipale è il pesce azzurro (vedi anche acido eicosapentaenoico e acido docosaesaenoico). Polinsaturi n-6 (omega n-6): acidi grassi con più di un doppio legame e col primo doppio legame sul sesto atomo di carbonio rispetto al gruppo metilico terminale (-CH 3 ) della molecola. Questi sono i tipici acidi grassi degli oli vegetali, come olio di semi di girasole, mais e soia, e delle loro margarine spalmabili. Proteina C reattiva: una proteina plasmatica i cui livelli nel sangue aumentano durante i processi infiammatori. Sistema nervoso simpatico: parte del sistema nervoso che prepara il corpo all attività innalzando la pressione sanguigna e accelerando la frequenza cardiaca. Statine: un gruppo di farmaci che riduce la concentrazione di colesterolo LDL nel sangue. SUVIMAX: Lo studio Supplémentation en Vitamines et Minéraux Antioxydants (SUVIMAX) è uno studio prospettico a livello di popolazione comprendente uomini e donne dell età di anni e di anni rispettivamente, che sono stati studiati in Francia per un periodo di sette anni. Durante lo studio sono stati raccolti dati sulle caratteristiche biochimiche, cliniche e genetiche e sui consumi alimentari dei soggetti. Tolleranza al glucosio: La capacità dell organismo di metabolizzare i carboidrati e di utilizzare e immagazzinare il glucosio in modo efficiente. Un test di tolleranza al glucosio viene normalmente usato per aiutare nella diagnosi del diabete. Variazione genetica: variazione nella sequenza o codice genetico. Vitamine liposolubili: le vitamine A, D, E e K. 20