Università di Roma Tor Vergata Scienze della Nutrizione Umana Biochimica della Nutrizione - Prof.ssa Luciana Avigliano A.A.

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1 Università di Roma Tor Vergata Scienze della Nutrizione Umana Biochimica della Nutrizione - Prof.ssa Luciana Avigliano A.A

2 Nutrienti quali regolatori delle funzioni cellulari

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4 AZIONE REGOLATORIA NUTRIENTI NON NUTRIENTI METABOLITI macro e micronutrienti sostanze vegetali prostaglandine, acido retinoico COMPOSTI FORMATI DURANTE LA COTTURA amine eterocicliche EFFETTI BENEFICI EFFETTI DANNOSI diminuzione lipidi plasmatici alterazione metabolismo glucosio IMPORTANTE per la prevenzione di patologie legate alla alimentazione

5 donatori DNA epigenetico metile Trascritto primario mrna mrna degradazione mrna mrna inattivo ferro trascrizionale glucosio, acidi grassi, colesterolo processamento mrna traduzionale ferro selenio proteina inattiva post-traduzionale vitamine minerali nucleo citoplasma proteina attiva

6 NUTRIGENOMICA Effetto di nutrienti sulla regolazione della funzione genica (trascrizione, traduzione) e del metabolismo. interazione dieta gene NUTRIGENETICA Impatto della variazione genetica individuale sulla richiesta nutrizionale ottimale per quel singolo individuo (nutrizione personalizzata) interazione gene dieta scopo conoscere l azione di nutrienti e composti bioattivi al fine di promuovere la salute e prevenire la malattie

7 IL CONTROLLO DELLA TRASCRIZIONE E MEDIATO DA FATTORI TRASCRIZIONALI diversi domini funzionali Dominio di legame al DNA riconosce una specifica sequenza di 8-12 basi del DNA Zinc finger Dominio di transattivazione regola attività della RNA polimerasi II Dominio di regolazione dipende da una specifica via di segnale cellulare regolazione da ligando (allosterica) modificazione covalente (fosforilazione, proteolisi) modificazione redox (zinc-finger) interazione con altre subunità regolatorie

8 Dominio di regolazione con induzione di cambiamenti conformazionali regolazione da ligando (allosterica) famiglia dei recettori nucleari Meccanismo comune da parte di fattori lipofili e loro metaboliti recettori per gli ormoni steroidi ed ormoni tiroidei recettori per la vit D recettori per i retinoidi recettori per acidi grassi (peroxisome proliferator-activated receptors PPAR) geni di enzimi lipolitici modificazione covalente fosforilazione e defosforilazione attivazione di chinasi/fosfatasi proteolisi SRE-BP (Sterol Responsive Element-Binding Protein) - geni di enzimi lipogenici modificazione redox ( SH S S ) vitamine antiossidanti, glutatione, composti organici dello zolfo

9 PUFA: potenti ligandi ed attivatori dei PPAR-α (Peroxisome Proliferator Activated Receptor-α) fegato, muscolo, rene, cuore sito di legame al DNA Sito di legame del ligando Appartengono alla superfamiglia dei recettori nucleari per gli ormoni. attivati da sostanze lipofile: ormoni steroidei e tiroidei, derivti da vit D e Vit A, Struttura cristallografica del dominio di legame del ligando PUFA a PPAR. Cavità idrofobica

10 PPAR-α: Attivati nel digiuno per favorire la ossidazione dei grassi inducono gli enzimi della lipolisi e della β-ossidazione mitocondriale e perossisomiale. gli acidi grassi inducono il proprio catabolismo tramite PPAR-α PPARα PPARα AR RXR AR RXR trascrizione PPAR + ligando cambio conformazionale formazione di eterodimero con RXR Retinoid X Receptor ligando = acido 9-cis retinoico sequenza promotore Peroxisome Proliferatore Response Element PPAR-α Bersaglio dei fibrati, farmaci ipolipidemici

11 SRE-BP: Sterol Responsive Element-Binding Protein Fattori di trascrizione responsabili della espressione degli enzimi lipogenici (per sintesi di acidi grassi, trigliceridi, colesterolo) insulina ne stimola la sintesi nella fase di alimentazione PUFA: inibitori della espressione di SRE-BP1c Bassi livelli di SRE-BP portano a calo della lipogenesi Attivazione di PPAR-α porta aumento della lipolisi PUFA doppia azione: favorita la lipolisi ed inibita la lipogenesi PUFA: buoni candidati per la gestione dietetica della iperlipidemia

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