Examples of foods or food ingredients that may potentially be considered as functional in the field of body weight regulation

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1 Examples of foods or food ingredients that may potentially be considered as functional in the field of body weight regulation Food / ingredient Target functions Measurements Fibre-rich foods Low glycemic index starchy foods Fat replacers/trappers Non caloric sweeteners Caffeine, capsaicin, green tea Medium-chain triglycerides Conjugated Linoleic Acid N-3 polyunsaturated fat Calcium Chromium Energy intake Energy expenditure a) Satiety, hunger (VAS) b) Dietary records, nutrient intake Indirect calorimetry Modified from Riccardi et al. Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care, 2005

2 Alimenti funzionali Perché i claims 1) to provide truthful information and to support consumer confidence in foods with claims 2) to satisfy regulatory requirements 3) to allow fair market competition

3 was supported by the European Commission, Quality of Life and Management of Living Resources Programme (QoL), Key Action 1 (KA1) on Food, Nutrition and Health, and is coordinated by ILSI (International Life Sciences Institute) Europe.

4 Alimenti funzionali Quali possibili claims? 1) enhanced function 2) reduction of disease risk 3) nutrient function

5 marker of intake marker of target function marker of intermediate end-point Functional Food (plant sterol enriched) Food records Low density lipoprotein cholesterol Arterial intimal-medial thickness Improved plasma lipid profile (?) TYPE A CLAIMS (enhanced function) Reduced risk of CAD (?) TYPE B CLAIMS (reduced risk of disease)

6 Una domanda frequente è: 3 ogni individuo si adatta/maladatta in modo diverso alla sua dieta?

7 Gli SNPs Ciascuno dei nostri geni può possedere numerose differenze nel suo «codice» rispetto al «gene standard» (quello più frequente nella popolazione). Queste deviazioni dallo standard vengono chiamate «polimorfismi» (SNPs= single gene polymorphisms) e le varianti che ne conseguono «alleli». Vista la relativa alta frequenza con cui tali mutazioni ricorrono nel genoma, non tutti i polimorfismi causano significative (negative o positive) implicazioni per la salute, la maggior parte di essi esibisce invece solo un lieve effetto sulla funzionalità della proteina per cui codifica. Le differenze individuali che ne risultano possono spiegare perché non tutti reagiamo in modo identico alle varie sollecitazioni ad esempio nutrizionali o farmacologiche

8 La medicina predittiva Medicina che basandosi sulle informazioni ricavabili dalla costituzione genetica di un individuo, potrebbe anticipare una stima del rischio di quest ultimo di sviluppare una determinata patologia durante il corso della vita. In particolare alcuni SNPs relativamente comuni, se associati tra loro e combinati con specifiche componenti ambientali, potrebbero elevare notevolmente il rischio di sviluppare patologie diffuse nella società industriale.

9 L intervento terapeutico e/o di prevenzione personalizzato Riguarda l identificazione delle variazioni genetiche nell uomo che causano differenze nella risposta fenotipica alle molecole introdotte con la dieta con l obiettivo di valutare i rischi e i benefici per l individuo di determinate componenti della dieta. Potenzialmente, con la nutrigenetica è possibile sviluppare una nutrizione personalizzata alla costituzione genetica dell individuo, tenendo conto della variabilità dei geni coinvolti nel metabolismo del nutriente e del suo bersaglio.

10 Gene analizzato Varianti genetiche studiate Ruolo del gene nell insorgenza delle patologie cardiovascolari APOA1 Apo B APOC3 APO E CETP GJA4 (CX37) HMGCR LPL MMP3 NOS3-75 G>A R3500Q C3175G T3206G Cys112Arg Arg158Cys G279A G1533A Pro319Ser -911 C-A C1595G A>6A -786 T>C Glu298Asp VNTR introne 4 METABOLISMO DEI LIPIDI PON1 Gln192Arg SREBF2 Gly595Ala ADRA2B Ins>Del Codon 299 ADRB1 ADRB2 ADRB3 NPY PPARG CBS Gly389Arg Gly16Arg Gln27Glu Trp64Arg Leu7Pro Pro12Ala C699T METABOLISMO E OBESITA

11 PPARG CBS MTHFR MTR MTRR ACT IL-1B IL-6 IL-10 TNFα MnSOD SOD3 GSTP1 GSTM1 GSTT1 VDR COLIA1 CTR ESR1 Pro12Ala C699T T1080C C677T A1298C A2756G A66G -51 G-T -511 C-T G-634C G-174C G G-A C(-28)T T175C C760G I105V A114V delezione del gene delezione del gene Fok1 (ATG R ACG codon 1) BsmI (A-G introne 8) TaqI (T-C esone 9) Intr G-T Pro463Leu PvuII (IVS1-397 T/C) XbaI (IVS1-351 A/G) METABOLISMO DELL OMOCISTEINA RISPOSTA INFIAMMATORIA ATTIVITÀ ANTIOSSIDANTE E DETOSSIFICAZIONE METABOLISMO OSSEO E OSTEOPOROSI

12 SNPs e CVD Mega JL et al Lancet 2015

13 Ultima domanda 4 L ambiente NEL nostro organismo La flora intestinale può influenzare il nostro metabolismo energetico e la composizione corporea?

14 Humans (trasversale) Saccarina Mice Mice Suez J et al Nature 2014

15 Ipotesi Una diversa composizione della flora batterica intestinale si può associare ad alcune malattie Spor A et al Nat Rev Microbiol 2011

16 Come cambia la nostra flora batterica intestinale con l età? A 4 anni di vita la flora intestinale è completamente matura Rimane sorprendentemente costante fino alla 7 a decade di vita; le colonie di germi rimangono marcatamente stabili

17 Allo stato attuale delle conoscenze 1) Il background genetico di un individuo sembra essere strettamente associato a quello della flora batterica che colonizza il suo intestino (microbioma) 2) Sembra quindi che ogni individuo abbia la sua personale flora batterica che sarà unica e diversa da quella di chiunque altro 3) In età adulta l impatto dei fattori ambientali sembra essere solo momentaneo 4) In età neonatale l impatto dei fattori ambientali potrebbe essere, invece, decisivo (speculazione)

18 Conclusione EBM in nutrizione poca ma in costante (lenta) crescita Alimenti funzionali (e nutraceutici) scarsa validazione ma spiccata regolamentazione Nutrigenetica e medicina personalizzata 10 anni fa siamo stati troppo ottimisti; il genoma è molto più complesso del previsto Ruolo metabolico del microbioma Area promettente ma attuale difficoltà ad individuare approcci interventistici nutrizionali efficaci