Università di Roma Tor Vergata Scienze della Nutrizione Umana

Università di Roma Tor Vergata
Scienze della Nutrizione Umana
Biochimica della Nutrizione - Prof.ssa Luciana Avigliano
A.A. 2011-12
Nutrienti quali regolatori
delle funzioni cellulari
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
Controllo
epigenetico
donatori
mRNA inattivo
Controllo
degradazione
mRNA
metile
DNA
Trascritto
primario
Controllo
trascrizionale
glucosio, acidi grassi,
colesterolo
mRNA
Controllo
processamento
mRNA
ferro
mRNA
Controllo
traduzionale
ferro
selenio
proteina inattiva
Controllo
post-traduzionale
nucleo
vitamine
minerali
proteina attiva
citoplasma
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
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
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
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
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
AR
PPARα
PPAR + ligando  cambio conformazionale
RXR
AR
PPARα
RXR
trascrizione
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
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