Vol.2
Maggio 2010
N°3
PROPOSTA INTEGRATIVA PER LA PREVENZIONE DEL
MALASSORBIMENTO E DELLA MALADIGESTIONE
Maurizio Ceccarelli & coll.
(International Centre for Study and Research in Aesthetic and Physiological Medicine – Roma)
Premessa
La funzione del tubo digerente è quella di digerire ed assorbire i nutrienti con
eliminazione del materiale residuo. Gli alimenti ingeriti sono macromolecole come i
carboidrati, le proteine e i lipidi e micronutrienti come vitamine e d oligoelementi. Le
macromolecole, per essere assorbire, devono essere scisse in molecole a struttura
semplice. Il processo digestivo è svolto dagli enzimi pancreatici secreti nel lume
intestinale. L’assorbimento avviene a livello dell’orletto a spazzola delle cellule
dell’intestino. L’alterazione dell’idrolisi e della solubilizzazione degli alimenti, che non
sono adeguatamente preparati per l’assorbimento, sono indicate con il termine di mala
digestione, mentre il difettoso passaggio dei principi nutritivi dal lume intestinale
all’organismo è definito malassorbimento.
Il malassorbimento può determinare, oltre a malnutrizione, steatorrea, diarrea e
flatulenza, anche la comparsa di intolleranze alimentari.
Intolleranze alimentari o ipersensibilità allergica - non alimentare è un termine usato
ampiamente per varie risposte associate con l’assunzione di un particolare alimento.
Un excursus storico ci dice che:
Nel 1978 alcuni ricercatori australiani pubblicarono una "dieta di esclusione»
per eliminare dei prodotti chimici presenti in alimenti usati nella dieta dei
pazienti con un possibile ruolo nella patogenesi dell'orticaria cronica idiopatica
(OIC).
Nel 1995 l'Accademia Europea di Allergologia ed Immunologia Clinica ha
suggerito una classificazione delle reazioni sistemiche all’assunzione di un
alimento sulla base del meccanismo patogenetico in «allergie alimentari» quando
essi riconoscono meccanismi immunologici e 'intolleranze alimentari' quando non
ci sono evidenze immunologiche
Nel 2003 il Comitato Nomenclatura dell'Organizzazione Mondiale sulle Allergie
ha pubblicato un rapporto sulla nomenclatura sulle allergie e intolleranze
alimentari, che ha avuto l'accettazione generale. L'intolleranza alimentare è
descritta come una 'ipersensibilità non allergica al cibo.
Consideriamo quindi, oggi, l'intolleranza alimentare come una reazione negativa, spesso
ritardata, per un cibo che produce sintomi in uno o più organi del corpo, senza essere
una vera allergia alimentare. Un'allergia alimentare vera richiede la presenza di
anticorpi IgE contro il cibo.
Intolleranze alimentari possono essere classificate secondo la loro meccanismo
in:
Intolleranza derivante dall'assenza o dalla insufficienza di specifici enzimi
necessari per digerire una sostanza alimentare.
Intolleranza derivante da un'anomalia nella capacità del corpo di assorbire le
sostanze nutritive.
Intolleranza derivante da sostanze chimiche presenti negli alimenti.
Intolleranza derivante da farmaci contenuti negli alimenti
L’ipersensibilità alimentare non IgE-mediata (intolleranza alimentare) è solitamente un
disturbo cronico più difficile da diagnosticare di un'allergia alimentare. I sintomi delle
intolleranze alimentari variano notevolmente e possono essere scambiati per i sintomi
di un' allergia alimentare. Può essere difficile determinare il cibo causa di
un'intolleranza alimentare, perché la risposta avviene generalmente dopo un certo
periodo di tempo. Così l'agente e la risposta sono separati nel tempo e non possono
essere legati facilmente. I sintomi di intolleranza alimentare cominciano solitamente
dopo mezz'ora dal mangiare il cibo in questione, ma a volte i sintomi possono ritardata
fino a 48 h.
Intolleranze alimentari possono presentare sintomi che colpiscono la pelle, delle vie
respiratorie, tratto gastrointestinale (GIT), individualmente o in combinazi one. Più
comuni sono i crampi addominali, la nausea, il meteorismo, la diarrea, la stipsi, la
sindrome dell'intestino irritabile, la cefalea e la ritenzione idrica.
Un deficit di enzimi digestivi può anche causare alcuni tipi di intolleranze alimentari. A
quelle più clinicamente evidenti, come l’intolleranza al lattosio per insufficiente
produzione di lattasi e la intolleranza al glutine che provoca danni anche a livello della
parete intestinale, si accompagnano forme più lievi conseguenti alla scorretta
digestione dei prodotti alimentari.
Possono indurre intolleranza alimentare, oltre ai difetti enzimatici nel sistema
digestivo, anche gli effetti farmacologici di ammine vasoattive presenti negli alimenti
(ad esempio istamina).
Il meccanismo immunopatologico esatto delle intolleranze alimentari non è ancora ben
conosciuto. Si pensa ad un interessamento dei linfociti helper tipo 1 (Th 1), alla
formazione di immunocomplessi e all’attivazione del complemento. La diagnosi delle
intolleranze alimentari si esegue normalmente con il test ELISA per l’individuazione
delle IgG contro gli alimenti specifici.
Considerazioni scientifiche
Da quanto esposto risulta che l’ottimizzazione dello stato biologico, propria della
Medicina Fisiologica, richiede, oltre ad una dieta corretta ed equilibrata, una perfetta
funzionalità del sistema di digestione e di assorbimento dei principi nutritivi.
Sulla base di una revisione della letteratura abbiamo evidenziato:
La somministrazione di aminoacidi stimola la sintesi di proteasi promovendo il
sistema di traduzione per questi enzimi (Naoto Hashimoto and Hiroshi Hara,
Dietary Amino Acids Promote Pancreatic Protease Synthesis at the Translation
Stage in Rats, J. Nutr. 133:3052-3057, October 2003)
Leucina, glutamina e tirosina svolgono un ruolo modulatorio nella regolazione
della sintesi delle proteine epatiche e pancreatiche (O. Jameel Shah, David A.
Antonetti, Scot R. Kimball and Leonard S. Jefferson, Leucine, Glutamine, and
Tyrosine Reciprocally Modulate the Translation Initiation Factors eIF4F and
eIF2B in Perfused Rat Liver, December 17, 1999 The Journal of Biological
Chemistry, 274, 36168-36175.
Proteine solubilizzate inducono con un possibile meccanismo paracrino la sintesi
e la secrezione di proteinasi. (Lehane, M. J., Blakemore, D., Williams, S.,
Moffatt, M. R., Regulation of digestive enzyme levels in insects, Comparative
Biochemistry and Physiology. B, Biochemistry & Molecular Biology)
Diete contenenti proteine dell’uovo stimolano la sintesi e la secrezione di
tripsina, chimo tripsina e amilasi (Jean Twombly Snook and J. H. Meyer,
Response of Digestive Enzymes to Dietary Protein, The Journal of Nutrition)
Cioè, l’assunzione di aminoacidi o di proteine induce un incremento della sintesi degli
enzimi necessari alla loro metabolizzazione ed assorbimento. In particolare attraverso
il fenomeno della trascrizione o traslazione cellulare.
La traslazione nelle cellule eucariotiche è un processo che consente la formazione di
proteine dall’RNA messaggero.
Biologia molecolare della traslazione
Il cosiddetto dogma centrale della biologia molecolare è il principio secondo il quale
il flusso dell'informazione genetica è monodirezionale e parte dagli acidi nucleici per
arrivare alle proteine. In questo processo sono identificabili tre punti: l 'informazione
genetica è conservata nel DNA, che viene trascritto sotto forma di RNA, il quale
viene successivamente tradotto a proteine, la forma "operativa" dell'informazione
contenuta nel genoma.
In biologia molecolare, la trascrizione è il processo mediante il quale le informazioni
contenute
nel
complementare
DNA
di
vengono
RNA.
trascritte
enzimaticamente
Concettualmente,
si
tratta
in
del
una
molecola
trasferimento
dell'informazione genetica dal DNA all'RNA. La trascrizione avviene attraverso
particolari enzimi detti genericamente RNA polimerasi. Tali proteine sono spesso
denominate RNA polimerasi DNA-dipendenti , dal momento che producono una molecola
di RNA a partire da una di DNA.
La trascrizione consta essenzialmente di tre fasi: l'iniziazione, l'allungamento e la
terminazione.
La RNA polimerasi si lega al DNA solo presso particolari sequenze, dette promotori,
che non sono trascritte. Dal promotore iniziano a inserirsi i nucleosidi trifosfato per
formare una sequenza di nucleotidi che sarà complementar e al filamento di DNA in via
di trascrizione. Dopo l'individuazione del promotore, la RNA polimerasi rende il DNA
adatto alla trascrizione.
Il controllo dell’espressione genica è un processo essenziale in ogni organismo. Tale
affermazione è ovvia negli organismi pluricellulari, dove i vari tipi cellulari svolgono
funzioni altamente specializzate e sono programmati per esprimere solo alcuni dei
propri geni e non altri. La cellula ha quindi sviluppato dei meccanismi per reprimere
tutti i geni che non sono necessari, attivandoli solo nel momento in cui servono. I
modelli di controllo dell’espressione genica più conosciuti sono quelli legati alla
funzione dell’operone.
L’operone è un complesso di geni che codifica le proteine necessarie allo svolgimento
di una funzione coordinata: ad esempio, la sintesi degli enzimi necessari per
l’utilizzazione di un substrato. Per comprendere meglio possiamo fare un esempio:
Il metabolismo del lattosio necessita di due enzimi: la β-galattossidasi che scinde il
disaccaride lattosio in glucosio e galattosio, e la permeasi che interviene nel trasporto
del lattosio all’interno della cellula. Questi enzimi sono codificati da due geni
strutturali contigui. I geni strutturali sono trascritti in un’unica molecola di mRNA. A
monte dei geni strutturali è presente il gene regolatore che codifica una proteina
chiamata repressore che blocca l’espressione dei geni strutturali. Il blocco è
determinato dal legame del repressore ad una porzione di DNA detta operatore
congiunta al promotore sul quale, normalmente, si attacca l’ RNA polimerasi per
iniziare la trascrizione. Impedendo l’attacco dell’ RNA polimerasi si impedisce la
lettura dei geni strutturali.
La proteina repressore presenta due differenti siti di legame: un sito è in grado di
riconoscere in maniera specifica le sequenze dello operatore, mentre l’altro sito serve
al riconoscimento del lattosio o di altre molecole analoghe. La proteina repressore,
quando si lega al lattosio, va incontro a cambiamenti
conformazionali (transizione allosterica) che abbassano l’affinità del repressore per le
sequenze dell’ operatore, di fatto staccandosi dalle sequenze dell’operatore. Ne
consegue la trascrizione degli enzimi e la produzione di questi.
Considerazioni scientifiche
Questo meccanismo delle cellule procarioti che è presente in maniera più complicata
ma simile nella funzione anche nelle cellule eucariotiche (uomo).
Il concetto importante che dobbiamo evidenziare nel nostro discorso è che
l’espressione genica è regolata da sostanze esterne. In particolare la sintesi degli
enzimi necessari ai processi digestivi è attivata dalle stesse sostanze che dobbiamo
digerire.
Inoltre, diversi studi sui roditori hanno dimostrato che alcune sostanze nutritive e
supplementi nella dieta possono modificare l´espressione genica degli animali,
attivando o disattivando determinati geni. Non è chiaro se i cibi hanno lo stesso
effetto negli esseri umani, ma un articolo pubblicato sulla rivista “New Scientist”
afferma che ci sono buone ragioni per credere di sì. In futuro, secondo i ricercatori,
sarà forse possibile curare alcune malattie attraverso l´alimentazione Uno studio
presentato da Moshe Szyf e colleghi della McGill University di Montreal a un
convegno sull´epigenomica ambientale a Durham, negli Stati Uniti ha evidenziato che
la L-metionina agiva su un gene del glucocorticoide alterando la risposta allo stress,
aggiungendo gruppi metile al gene tramite un processo chiamato metilazione (La
metilazione avviene sugli istoni (lisina 9 dell’istone H3) ad opera della metil transferasi
ed è associata ad inattività trascrizione). I ricercatori stanno ora indagando per
vedere se è possibile provocare un cambiamento comportamentale positivo, anziché
negativo, usando una sostanza chimica naturale chiamata tricostatina A (TSA) che ha
sui geni un effetto opposto rispetto alla L-metionina, privandoli dei gruppi metile. Lo
studio dimostra l´importanza di nutrienti e supplementi: la ricerca ha anche
dimostrato che l´alimentazione di una madre può influenzare il livello di metilazione
del DNA e dunque l´espressione genica nella prole.
Conclusioni
Il detto “siamo quello che mangiamo” si fa sempre più vero. In attesa degli sviluppi
scientifici portino ad evidenziare un reale ruolo farmacologico dei singoli nutrienti, ci
sentiamo di effettuare una proposta di trattamento degli stati di malassorbimento e
di mala digestione.
Considerata l’azione diretta dei singoli alimenti sullo stimolo alla produzione degli
enzimi digestivi ed in particolare l’effetto specifico che Leucina, Glutamina e Tirosina
hanno sulla formazione dell’eIF4F complex, fondamentale per l’iniziazione della
traslazione nelle cellule eucariotiche, proponiamo che prima dei pasti principali venga
assunto un integratore utile ad attivare la formazione degli enzimi digestivi.
L’integratore dovrebbe essere costituito da due fasi:
1. La prima, contenente aminoacidi, zuccheri semplici ed acidi grassi avrebbe la
funzione, mediante l’assorbimento intestinale, di stimolare la trascrizione
attivando il locus genetico dell’operatore e facilitando la lettura dei geni
strutturali per gli enzimi digestivi.
2. La seconda, contenente Leucina, Glutamina e Tirosina per indurre la formazione
dell’eIF4F complex, fondamentale per l’iniziazione della traslazione nelle cellule
eucariotiche.
Questo permetterebbe di ottenere una maggior concentrazione enzimatica al
momento del pasto facilitando l’idrolisi dei macronutrienti e l’assorbimento di prodotti
completamente digeriti.
Bibliografia
1. Cheadle C, Fan J, Cho-Chung YS, Werner T, Ray J, Do L, Gorospe M, Becker KG (2005).
"Control of gene expression during T cell activation: alternate regulation of mRNA
transcription and mRNA stability". BMC Genomics 6 (1): 75
2. Clarke L, McQueen J, et al. (1996). "The dietary management of food allergy and food
intolerance in children and adults". Aust J Nutr Diet 53 (3): 89–98
3. David L. Nelson; Michael M. Cox, I Principi di Biochimica di Lehninger, 3a ed. Bologna,
Zanichelli, febbraio 2002.
4. Gerth van Wijk R, van Cauwenberge PB, Johansson SG (August 2003). "[Revised
terminology for allergies and related conditions]" (in Dutch; Flemish). Ned Tijdschr
Tandheelkd 110 (8): 328–31.
5. Hausner, W; Thomm, M (2001). "Events during Initiation of Archaeal Transcription: Open
Complex Formation and DNA-Protein Interactions". Journal of Bacteriology 183 (10): 3025–
3031
6. Jacobsen MB, Aukrust P, Kittang E, et al. (2000). "Relation between food provocation and
systemic immune activation in patients with food intolerance". Lancet 356 (9227): 400–1.
7. Jean Twombly Snook and J. H. Meyer, Response of Digestive Enzymes to Dietary Protein,
The Journal of Nutrition
8. Lehane, M. J., Blakemore, D., Williams, S., Moffatt, M. R., Regulation of digestive enzyme
levels in insects, Comparative Biochemistry and Physiology. B, Biochemistry & Molecular
Biology
9. Maurer M, Hanau A, Metz M, Magerl M, Staubach P (February 2003). "[Relevance of food
allergies and intolerance reactions as causes of urticaria]" (in German). Hautarzt 54 (2): 138–
43
10. McGowan PO, Szyf M The epigenetics of social adversity in early life: Implications for
mental health outcomes. Neurobiol Dis. 2010 Jan 4
11. Naoto Hashimoto and Hiroshi Hara, Dietary Amino Acids Promote Pancreatic Protease
Synthesis at the Translation Stage in Rats, J. Nutr. 133:3052-3057, October 2003
12. Nelson M, Ogden J (September 2008). "An exploration of food intolerance in the primary
care setting: the general practitioner's experience". Soc Sci Med 67 (6): 1038–45.
13. O. Jameel Shah, David A. Antonetti, Scot R. Kimball and Leonard S. Jefferson, Leucine,
Glutamine, and Tyrosine Reciprocally Modulate the Translation Initiation Factors eIF4F and
eIF2B in Perfused Rat Liver, December 17, 1999 The Journal of Biological Chemistry, 274,
36168-36175
14. Park, Myung Hee (February 2006). "The post-translational synthesis of a polyaminederived amino acid, hypusine, in the eukaryotic translation initiation factor 5A (eIF5A)".
Journal of Biochemistry 139 (2): 161–9
15. Pseudo-allergies are due to histamine intolerance]" (in German). Wien Med Wochenschr
146 (15): 426–30.
16. Rousset H (March 2004). "[A great imitator for the allergologist: intolerance to gluten]"
(in French). Eur Ann Allergy Clin Immunol 36 (3): 96–100
17. Schnyder B, Pichler WJ (June 1999). "[Food intolerance and food allergy]" (in German).
Schweiz Med Wochenschr 129 (24): 928–33
18. Wüthrich B (April 2009). "[Food allergy, food intolerance or functional disorder?]" (in
German). Praxis (Bern 1994) 98 (7): 375–87
