Indice generale 1 UOMO E NUTRIENTI. . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 LA CELLULA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Classificazione delle cellule . . . . . . . . . . . 6 L’approccio citologico: la microscopia . . 6 La microscopia ottica . . . . . . . . . . . . . . . 6 La microscopia elettronica. . . . . . . . . . . 6 L’approccio biochimico: il frazionamento cellulare . . . . . . . . . . . . . . . 7 Centrifugazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Organelli isolati. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Membrana plasmatica . . . . . . . . . . . . . . 8 Nucleo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Reticolo endoplasmatico . . . . . . . . . . . 10 Apparato di Golgi. . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Vescicole secretorie . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Lisosomi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Mitocondri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Perossisomi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Citosol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 La struttura delle cellule batteriche . . . 11 I virus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 3 LA CHIMICA DELLA VITA. . . . . . . . . . Il carbonio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Alcune reazioni di gruppi funzionali . . Gli isomeri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . L’acqua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Il pH. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Legami deboli in biologia . . . . . . . . . . . . Caratteristiche molecolari dei viventi. . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 15 16 17 18 19 19 20 21 4 RICHIAMI DI TERMODINAMICA . . 23 La termodinamica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Il primo principio della termodinamica 24 Il secondo principio della termodinamica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Gli equilibri chimici. . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Reazioni accoppiate . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 I composti del fosfato ad alto contenuto energetico . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Il potenziale di trasferimento del fosfato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 L’idrolisi di ATP nelle condizioni cellulari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 La carica energetica. . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 5 LA COMPOSIZIONE DEL CORPO UMANO IN VIVO . . . . . . . . . . . . . . . . . . Metodi per lo studio della composizione corporea . . . . . . . . . . . . . . Grasso corporeo a partire dalla densità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . [40K] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Assorbimento di raggi X a doppia energia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tomografia assiale computerizzata e risonanza magnetica. . . . . . . . . . . . . . . Attivazione neutronica. . . . . . . . . . . . . Bioimpedenza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Antropometria. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Misura dei compartimenti fluidi . . . . Scelta della tecnica da utilizzare. . . . . Modelli del corpo umano . . . . . . . . . . . . 31 32 33 34 34 34 34 35 35 36 37 37 Indice generale XXII Modello a vari livelli. . . . . . . . . . . . . . . La persona di riferimento . . . . . . . . . . Influenza dell’attività fisica sulla composizione corporea . . . . . . . . . . . . . . Peso corporeo e altezza . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 40 42 42 44 44 6 IL BISOGNO DI ENERGIA . . . . . . . . . . 47 Energia ottenibile dai vari substrati . . . 48 Il consumo di energia. . . . . . . . . . . . . . . . 49 Consumo energetico basale e a riposo 50 Termogenesi indotta dagli alimenti . . 50 Termoregolazione . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Attività fisica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Attività fisica e stile di vita . . . . . . . . . . . 56 Misura della potenza erogata . . . . . . . 57 Determinazione del consumo energetico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Spirometria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Metodo dell’acqua doppiamente marcata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 Il bisogno di energia . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 7 LA NUTRIZIONE ADEGUATA. . . . . . . Nutrienti essenziali . . . . . . . . . . . . . . . . . Il concetto di essenzialità condizionata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Modificazione dei bisogni di nutrienti essenziali . . . . . . . . . . . . . . . . Benefici per la salute non legati all’essenzialità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Effetti farmacologici dei nutrienti. . . . La biodisponibilità . . . . . . . . . . . . . . . . . . La variabilità del bisogno: l’approccio probabilistico . . . . . . . . . . . . Concetto di bisogno . . . . . . . . . . . . . . . Le Tabelle di Assunzione Raccomandata di Nutrienti . . . . . . . . . Criteri di adeguatezza dell’assunzione di nutrienti in rapporto allo sviluppo di una deficienza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Valutazione dello stato di nutrizione. Determinazione dei bisogni . . . . . . . . Bisogni di gruppi . . . . . . . . . . . . . . . . . L’energia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Quando i nutrienti diventano tossici . La qualità della dieta . . . . . . . . . . . . . . . . Usi delle tabelle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Le linee guida alimentari. . . . . . . . . . . . . 67 68 70 70 71 72 72 73 74 74 79 79 81 82 82 82 83 84 85 La fortificazione dei cibi . . . . . . . . . . . . . 87 Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 8 L’INTESTINO: STRUTTURA E FUNZIONI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 Canale gastroenterico . . . . . . . . . . . . . . . . 91 Regolazione dell’attività intestinale . . . 95 L’enterocita . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Le secrezioni. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 La flora batterica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 Attività metaboliche della flora batterica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 Interazioni tra componenti alimentari . 99 Caratteristiche di alcuni tratti del canale gastroenterico . . . . . . . . . . . . . . . 100 Stomaco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Intestino tenue. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Colon. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 L’influenza di alimenti e nutrienti sulla funzione intestinale . . . . . . . . . . . 103 Glutammina. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 Glutammato. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 Arginina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 Glutatione e altri antiossidanti alimentari nei disordini intestinali . . 105 Acidi grassi a corta catena . . . . . . . . . 105 Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 9 GLICIDI: STRUTTURA . . . . . . . . . . . . Natura chimica e classificazione . . . . . Monosaccaridi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Oligosaccaridi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Polisaccaridi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Polisaccaridi di deposito . . . . . . . . . . Polisaccaridi strutturali . . . . . . . . . . . Glicosamminoglicani . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 107 109 112 114 114 115 115 116 10 DIGESTIONE E ASSORBIMENTO DEI GLICIDI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 Idrolisi dell’amido . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 Digestione degli oligosaccaridi e dei disaccaridi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 Risposta glicemica agli alimenti . . . . . 119 Indice glicemico . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 Trasportatori di glucosio (GLUT) . . . . 121 GLUT 1 (cervello - globuli rossi) . . . 121 GLUT 2 (fegato). . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 GLUT 3 (cervello) . . . . . . . . . . . . . . . . 122 GLUT 4 (sensibile all’insulina) . . . . . 122 GLUT 5 (trasportatore di fruttosio) . 122 GLUT 6 (sequenza tipo pseudogene) 123 Indice generale XXIII GLUT 7 (trasportatore microsomiale epatico) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 Trasporto intestinale di glicidi . . . . . . . 123 I cotrasportatori di Na+ e glucosio (sodium-glucose transporters; SGLT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 IL GLUT 2 apicale . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 11 FIBRA ALIMENTARE E ALIMENTI FUNZIONALI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Definizione di fibra. . . . . . . . . . . . . . . . . Composizione chimica. . . . . . . . . . . . . . Cellulosa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chitina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . β-glucani . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gomme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Emicellulose. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Inulina e oligofruttosio. . . . . . . . . . . . Lignina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pectine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Polidestrosio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Destrine resistenti . . . . . . . . . . . . . . . . Amido resistene . . . . . . . . . . . . . . . . . Altre sostanze associate alla fibra alimentare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Proprietà fisiche e chimiche della fibra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Capacità di trattenere acqua . . . . . . . Viscosità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Capacità di adsorbimento . . . . . . . . . Effetti fisiologici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Effetti della fibra sulla fisiologia gastrointestinale e sull’energia . . . . . Svuotamento gastrico e senso di sazietà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Intestino tenue. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Intestino crasso . . . . . . . . . . . . . . . . . . Usi terapeutici dei vari tipi di fibra . . . Gli alimenti funzionali . . . . . . . . . . . . . Probiotici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prebiotici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 LIPIDI: ASPETTI STRUTTURALI . . . Acidi grassi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Triacilgliceroli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fosfolipidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Colesterolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Altre sostanze presenti nei grassi alimentari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 130 131 131 131 132 132 132 132 132 132 132 133 133 134 134 134 134 134 135 135 135 135 135 136 138 139 140 140 141 143 144 148 149 150 151 Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 13 DIGESTIONE E ASSORBIMENTO DEI LIPIDI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lipasi gastrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lipasi pancreatica . . . . . . . . . . . . . . . . . . Assorbimento di acidi grassi e monoacilgliceroli . . . . . . . . . . . . . . . . . . Steroidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fattori che possono influenzare l’efficienza dell’assorbimento del colesterolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Inibitori del trasporto intestinale del colesterolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Malassorbimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . Metabolismo lipidico negli enterociti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Trasporto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 STRUTTURA DI AMMINOACIDI E PEPTIDI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gli amminoacidi delle proteine . . . . . . Le catene laterali . . . . . . . . . . . . . . . . . Classificazione degli amminoacidi . . . Piccoli amminoacidi neutri: glicina e alanina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Amminoacidi a catena ramificata: valina, leucina, isoleucina . . . . . . . . . Amminoacidi aromatici: triptofano, tirosina e fenilalanina . . . . . . . . . . . . . Amminoacidi che contengono gruppi idrossilici: serina e treonina . Amminoacidi solforati: cisteina e metionina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Imminoacido: prolina. . . . . . . . . . . . . Catene laterali acide: aspartato e glutammato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ammidi: asparagina e glutammina . Amminoacidi con catene laterali basiche: istidina, lisina e arginina. . . Modificazioni post-traduzionali . . . . . Amminoacidi non presenti nelle proteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Peptidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 STRUTTURA DELLE PROTEINE. . . . Struttura delle proteine . . . . . . . . . . . . . Struttura primaria. . . . . . . . . . . . . . . . Struttura secondaria . . . . . . . . . . . . . . 153 154 154 156 157 158 160 161 161 162 163 163 165 165 166 169 169 169 170 170 170 170 170 171 171 171 172 172 172 173 173 174 175 Indice generale XXIV Struttura terziaria . . . . . . . . . . . . . . . . Struttura quaternaria . . . . . . . . . . . . . Il ripiegamento (folding) delle proteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mioglobina ed emoglobina. . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 179 16 DIGESTIONE DELLE PROTEINE . . . Enzimi digestivi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Digeribilità. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Assorbimento degli amminoacidi . . . . Trasporto degli amminoacidi attraverso le membrane . . . . . . . . . . . Trasporto di di- e tripeptidi. . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 184 186 188 17 LE MEMBRANE BIOLOGICHE . . . . . Struttura delle membrane . . . . . . . . . . Organizzazione dei lipidi . . . . . . . . . Organizzazione delle proteine . . . . . L’organizzazione strutturale delle membrane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Passaggio di nutrienti attraverso le membrane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I trasportatori - diffusione facilitata . Trasporto attivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cotrasporto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 192 192 193 18 GLI ENZIMI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Enzimi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Il sito attivo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Specificità delle reazioni enzimatiche Classificazione degli enzimi . . . . . . . Alcuni fattori che influenzano la velocità delle reazioni catalizzate da enzimi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Relazione tra velocità delle reazioni enzimatiche e concentrazione del substrato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Alcuni commenti sul modello di Michaelis e Menten. . . . . . . . . . . . . . . Misura dell’attività enzimatica . . . . . Reazioni a più substrati . . . . . . . . . . . Meccanismi di catalisi . . . . . . . . . . . . . . Regolazione e controllo dell’attività enzimatica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Allosteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Modificazioni covalenti . . . . . . . . . . . 180 180 182 188 189 190 190 193 194 196 196 198 199 199 201 201 202 203 203 203 204 205 206 206 207 208 208 208 Appendice – Il modello di Michaelis e Menten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 19 INTRODUZIONE AL METABOLISMO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anabolismo e catabolismo . . . . . . . . . . Scambi di materiali tra organi . . . . . . . Regolazione e controllo di vie metaboliche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I tempi del metabolismo . . . . . . . . . . . . Regolazione e controllo delle vie metaboliche: teoria classica. . . . . . . . . . Considerazioni termodinamiche . . . Considerazioni cinetiche . . . . . . . . . . Principi di regolazione e controllo . . La teoria dell’analisi del controllo metabolico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Strutture di controllo nel metabolismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I cicli futili . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pool metabolici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Depositi e riserve . . . . . . . . . . . . . . . . . . Il bilancio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Come si studia il metabolismo. . . . . . . Appendice: Teoria dell’analisi del controllo metabolico. . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 FUNZIONE GENETICA DEGLI ACIDI NUCLEICI . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cromosomi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nucleosomi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Strutture di ordine più elevato . . . . . Flusso dell’informazione genetica. . . . La struttura degli acidi nucleici . . . . . . La struttura covalente . . . . . . . . . . . . La struttura a doppia elica del DNA Proprietà fisiche del DNA . . . . . . . . . . Separazione dei filamenti . . . . . . . . . La duplicazione del DNA . . . . . . . . . . . La replicazione semi-conservativa . . Gli enzimi coinvolti nella duplicazione del DNA . . . . . . . . . . . . Fasi della duplicazione del DNA. . . . . Trascrizione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Terminazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Modificazioni dello RNA nascente . . . Modificazioni all’estremità terminale 3’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Il cappuccio all’estremità 5’ . . . . . . . 213 213 214 215 216 216 216 218 219 220 221 221 221 222 222 222 224 225 226 227 227 228 229 230 230 230 231 233 233 234 234 234 235 236 239 239 239 239 Indice generale Lo “splicing” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240 21 SINTESI DELLE PROTEINE . . . . . . . . 241 Struttura del ribosoma . . . . . . . . . . . . . . 241 Sintesi dei ribosomi . . . . . . . . . . . . . . . . 242 RNA messaggero (mRNA) e codice genetico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242 Natura del codice genetico . . . . . . . . 242 RNA transfer (tRNA) . . . . . . . . . . . . . . . 243 Struttura del tRNA . . . . . . . . . . . . . . . 244 Come il tRNA riconosce i codoni . . . 244 Attivazione degli amminoacidi . . . . . . 245 Le amminoacil-tRNA sintetasi . . . . . 245 La traduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245 Successione degli eventi nella traduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245 Iniziazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246 Allungamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247 Terminazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 Richieste energetiche per la sintesi proteica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 Sintesi proteica mitocondriale . . . . . . . 249 Processi post-traduzionali nella sintesi di proteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 Maturazione di proteine per scissione idrolitica . . . . . . . . . . . . . . . 249 Altre modificazioni post traduzionali 250 Sintesi di proteine destinate alla secrezione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 22 REGOLAZIONE DELL’ESPRESSIONE GENICA . . . . . . 253 Topografia del gene. . . . . . . . . . . . . . . . . 254 Regolazione dell’espressione genica e differenziazione cellulare . . . . . . . . . 256 L’induzione e la soppressione dell’espressione genica . . . . . . . . . . . . . 256 Interazione tra proteine e acidi nucleici come base per una regolazione specifica del gene . . . . . . . 257 Motivi strutturali di proteine leganti il DNA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 Ruolo della conformazione del DNA nelle interazioni tra DNA e proteine 257 I principi della regolazione della trascrizione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259 Regolazione dell’attività degli attivatori della trascrizione . . . . . . . . . . 261 Repressione specifica della trascrizione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 XXV Struttura della cromatina e attivazione della trascrizione . . . . . . Metilazione del DNA . . . . . . . . . . . . . Regolazione post-trascrizionale dell’espressione genica . . . . . . . . . . . . . Modificazioni alle estremità 5’- e 3’- del pre-mRNA . . . . . . . . . . . . . . . . Splicing alternativo. . . . . . . . . . . . . . . Stabilità dello mRNA . . . . . . . . . . . . . La regolazione a livello di traduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 MECCANISMI DELL’AZIONE ORMONALE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Il recettore per gli ormoni . . . . . . . . . . . Ormoni del gruppo I . . . . . . . . . . . . . . . Schema fondamentale della trasduzione del segnale attraverso il meccanismo dei recettori nucleari. Classificazione e struttura dei recettori nucleari . . . . . . . . . . . . . . . . . Dimeri dei recettori degli ormoni steroidei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I domini del recettore che legano l’ormone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ormoni del gruppo II. . . . . . . . . . . . . . . Tipi di recettori . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aggregazione di recettori e internalizzazione. . . . . . . . . . . . . . . . . La superfamiglia delle GTPasi (proteine G): funzioni generali e meccanismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I secondi messaggeri . . . . . . . . . . . . . . . Il sistema dello AMP ciclico (cAMP) Il sistema del fosfatidilinositolo . . . . Il calcio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sistemi che agiscono tramite un’attività tirosina chinasica legata al recettore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sistemi che attivano una tirosina chinasi separata dal recettore . . . . . . Sistemi che dipendono dal GMP ciclico (cGMP) e dal monossido di azoto (NO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Regolazione dei trasportatori di membrana. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264 264 265 265 265 266 266 266 266 267 269 271 271 271 272 272 272 273 274 275 276 278 279 281 283 284 284 285 286 286 24 NUTRIGENOMICA. . . . . . . . . . . . . . . . 287 Definizioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288 Indice generale XXVI Scopi della nutrigenomica . . . . . . . . . . Segnali nutrizionali: dal nutriente al gene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sensori per i nutrienti . . . . . . . . . . . . . . Recettori e sensori metabolici. . . . . . . . Polimorfismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gli strumenti molecolari per la ricerca in nutrizione . . . . . . . . . . . . . . . . Nutrigenetica e diete personalizzate Biologia dei sistemi nutrizionali. . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 IL METABOLISMO TERMINALE . . . L’acetil-CoA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Il ciclo citrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Regolazione del ciclo citrico . . . . . . . . . Decarbossilazione ossidativa del piruvato. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Regolazione della decarbossilazione ossidativa del piruvato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 LA CATENA RESPIRATORIA E LA FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA . . . Reazioni di ossidoriduzione. . . . . . . . . Catena respiratoria . . . . . . . . . . . . . . . . . La fosforilazione ossidativa . . . . . . . . . Accoppiamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Trasporto di metaboliti attraverso la membrana mitocondriale . . . . . . . . . . . Regolazione del metabolismo energetico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Regolazione in vitro . . . . . . . . . . . . . . Regolazione nell’animale in toto . . . Importanza nutrizionale della regolazione negli organismi superiori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Accoppiamento ossidazione/ fosforilazione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289 289 290 291 291 292 293 293 293 293 295 295 295 300 301 303 303 304 305 305 306 309 310 310 312 312 314 314 315 315 315 27 METABOLISMO DEL GLUCOSIO: GLICOLISI, NEOGLUCOGENESI E VIA OSSIDATIVA DIRETTA . . . . . . 317 Glucosio libero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317 La fosforilazione del glucosio . . . . . . . 317 Glicolisi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Le tappe della glicolisi . . . . . . . . . . . . . . Neoglucogenesi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Regolazione della glicolisi e della neoglucogenesi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Regolazione allosterica. . . . . . . . . . . . Regolazione tramite espressione genica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La via dei pentosi fosfati . . . . . . . . . . . . Fase ossidativa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fase non ossidativa. . . . . . . . . . . . . . . Significato metabolico della via ossidativa diretta. . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 IL METABOLISMO DEL GLICOGENO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Metabolismo del glicogeno. . . . . . . . . . Biosintesi del glicogeno . . . . . . . . . . . Demolizione del glicogeno . . . . . . . . Regolazione della glicogenolisi e della glicogenosintesi. . . . . . . . . . . . . . . Ipoglicemia e iperglicemia . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 METABOLISMO DI ZUCCHERI DIVERSI DAL GLUCOSIO . . . . . . . . . Il fruttosio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Metabolismo del sorbitolo . . . . . . . . . . Utilizzazione del galattosio. . . . . . . . . . Conversione galattosio/glucosio. . . . Vie alternative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Amminozuccheri. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 CONSIDERAZIONI NUTRIZIONALI SUL METABOLISMO DEI GLICIDI. . . . . . Pool di glucosio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Concentrazione ematica di glucosio . . Ormoni del metabolismo glicidico. . Ruolo del fegato nell’omeostasi glicidica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Glicogenolisi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Neoglucogenesi. . . . . . . . . . . . . . . . . . Produzione di glucosio durante il digiuno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Esercizio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Importanza alimentare. . . . . . . . . . . . . . Il bisogno di glicidi . . . . . . . . . . . . . . . . 320 321 324 326 326 328 328 328 329 330 331 333 333 334 336 336 339 339 341 341 343 344 345 346 346 346 346 347 347 348 348 349 349 349 350 351 351 351 Indice generale XXVII Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352 Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352 31 IL CABATOLISMO DEGLI ACIDI GRASSI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353 Ingresso di acidi grassi a lunga catena nelle cellule: trasporto e diffusione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354 Determinanti del trasporto degli acidi grassi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354 Formazione degli acil-CoA . . . . . . . . . . 356 Il sistema della carnitina . . . . . . . . . . . . 357 La β-ossidazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358 La β-ossidazione nei mitocondri . . . 359 La β-ossidazione nei perossisomi. . . 360 Vie minori per l’ossidazione di acidi grassi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361 α-ossidazione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361 ω-ossidazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361 Regolazione della β-ossidazione . . . . . 362 Ossidazione degli acidi grassi insaturi 364 Ossidazione di acidi grassi con un numero dispari di atomi di carbonio . 365 Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366 Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366 32 CORPI CHETONICI . . . . . . . . . . . . . . . Formazione dei corpi chetonici . . . . . . Regolazione della chetogenesi . . . . . . . Funzione dei corpi chetonici . . . . . . . . Vie di utilizzazione dei corpi chetonici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chetosi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 369 370 371 372 372 373 373 33 BIOSINTESI DEGLI ACIDI GRASSI 375 Formazione del malonil-CoA . . . . . . . . 375 Acido grasso sintasi . . . . . . . . . . . . . . . . 377 Allungamento degli acidi grassi . . . . . 379 Origine degli equivalenti riducenti e dell’acetato per la biosintesi degli acidi grassi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380 Controllo della biosintesi degli acidi grassi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381 Regolazione dell’acetil-CoA carbossilasi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382 Regolazione dell’acido grasso sintasi 384 Lipogenesi e carboidrati . . . . . . . . . . . . 384 Regolazione ormonale . . . . . . . . . . . . . . 385 Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385 Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386 34 METABOLISMO DEI TRIACILGLICEROLI E DEI FOSFOLIPIDI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Enzimi della biosintesi di triacilgliceroli e fosfolipidi . . . . . . . . . . Glicerolo 3-fosfato aciltrasferasi . . . . Lisofosfatidato aciltrasferasi . . . . . . . Fosfatidato fosfoidrolasi . . . . . . . . . . Diidrossiacetone fosfato aciltrasferasi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Monoacilglicerolo aciltrasferasi . . . . Diacilglicerolo aciltrasferasi . . . . . . . Vie alternative per la biosintesi dei triacilgliceroli. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Catabolismo degli acilgliceroli . . . . . . Metabolismo dei triacilgliceroli nel tessuto adiposo . . . . . . . . . . . . . . . . . Lipasi ormono-sensibile. . . . . . . . . . . Regolazione a breve termine della lipolisi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Controllo nutrizionale del metabolismo dei glicerolipidi . . . . . . . Insulina, glucagone, ormoni tiroidei SREBP (steroid regulatory element binding protein) . . . . . . . . . . . . . . . . . Leptina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ruolo della PPARγ negli adipociti e nella sensibilità al glucosio . . . . . . . Il tessuto adiposo integra l’omeostasi energetica e il controllo metabolico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Regolazione coordinata nella membrana mitocondriale esterna . . . . Regolazione a livello delle ramificazioni metaboliche. . . . . . . . . . . Pool e canalizzazioni metaboliche di lipidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Metabolismo di alcuni fosfolipidi. . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 BIOSINTESI E DEGRADAZIONE DEL COLESTEROLO. . . . . . . . . . . . . . . Assorbimento del colesterolo . . . . . . . . Contenuto corporeo . . . . . . . . . . . . . . . . Generalità sul metabolismo del colesterolo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Biosintesi del colesterolo. . . . . . . . . . . . Catabolismo del colesterolo e formazione degli acidi biliari . . . . . . . . Formazione delle HDL e trasporto inverso del colesterolo . . . 387 387 387 388 389 389 389 389 389 389 391 391 391 393 393 393 394 395 395 395 396 396 397 399 399 401 401 402 402 403 403 409 Indice generale XXVIII Recettori nucleari e metabolismo delle HDL. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Altri effetti dei recettori nucleari sul trasporto inverso di colesterolo . . . . PXR/SXR e il metabolismo di endoe xenobiotici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Colesterolo alimentare e colesterolo plasmatico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Effetti degli acidi grassi sul colesterolo plasmatico . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ACIDI GRASSI INSATURI . . . . . . . . . Le desaturasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funzioni delle desaturasi . . . . . . . . . . . Stearoil-CoA desaturasi . . . . . . . . . . . Funzioni della Δ5 e della Δ6 desaturasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Alcune funzioni dei PUFA. . . . . . . . . Via della desaturasi e implicazioni sui bisogni alimentari di PUFA . . . . . . Regolazione delle desaturasi tramite lipidi alimentari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eicosanoidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sintesi degli eicosanoidi. . . . . . . . . . . Eicosanoidi, funzione endoteliale, trombosi infiammazione e aterosclerosi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 REGOLAZIONE DI GENI DEL METABOLISMO LIPIDICO. . . . . . . . . Recettori nucleari metabolici: distribuzione tra tessuti . . . . . . . . . . . . PPAR (Recettore attivato del proliferatore dei perossisomi). . . . . . LXR (recettore epatico X) . . . . . . . . . . FXR (recettore per i farnesoidi). . . . . PXR (recettore X per il pregnano). . . LRH-1 (omologo 1 del recettore epatico) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . SHP (partner eterodimerico piccolo) C/EBP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Regolazione del metabolismo lipidico tramite l’espressione genica. . PPAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PPARα . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PPARγ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . SREBP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ChREBP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Recettori epatici X (Liver X 409 410 410 Receptors; LXR). . . . . . . . . . . . . . . . . . Fattore nucleare 4α degli epatociti (hepatocyte nuclear factor 4α; HNF-4α) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Inibitore-κB/Fattore nucleare-κB . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435 436 436 436 436 411 411 413 413 415 415 417 417 418 419 419 419 420 421 421 424 424 427 428 428 429 429 429 429 430 430 430 432 433 433 433 435 38 LE LIPOPROTEINE . . . . . . . . . . . . . . . . Composizione e classificazione . . . . . . Le apolipoproteine . . . . . . . . . . . . . . . . . Il metabolismo delle lipoproteine . . . . Chilomicroni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . VLDL (very low density lipoproteins) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . LDL (low density lipoproteins) . . . . HDL (High density lipoproteins) . . . Prodotti catabolici delle lipoproteine . Il colesterolo LDL . . . . . . . . . . . . . . . . . . Regolazione alimentare delle lipoproteine plasmatiche. . . . . . . . . . . . Colesterolo alimentare . . . . . . . . . . . . Bilancio energetico . . . . . . . . . . . . . . . Iperlipidemie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 ETANOLO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bevande alcoliche . . . . . . . . . . . . . . . . . Il paradosso francese . . . . . . . . . . . . . Assorbimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Metabolismo e valore nutrizionale dell’etanolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Velocità del metabolismo dell’etanolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La via dell’alcol deidrogenasi (ADH) e i disordini metabolici associati a questo sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Isoenzimi dell’alcol deidrogenasi (ADH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ADH extraepatica . . . . . . . . . . . . . . . . Ruolo patogenetico del polimorfismo dell’ADH. . . . . . . . . . . Sistema microsomiale per l’ossidazione dell’etanolo . . . . . . . . . . . Metabolismo dell’etanolo e suoi effetti biochimici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Acetaldeide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Acetato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Etanolo ed espressione genica . . . . . . . Proteine leganti l’elemento di regolazione steroideo (SREBP) . . . . . 439 439 441 443 443 445 445 447 449 449 451 451 451 452 453 453 455 456 457 459 459 460 461 461 462 462 462 463 464 464 464 464 Indice generale Recettore α attivato dal proliferatore dei perossisomi (PPARα) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Infiammazione – Malattia epatica alcolica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Relazione tra steatosi e infiammazione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . La malattia epatica alcolica . . . . . . . . Effetti sistemici dell’alcol . . . . . . . . . . . Effetti sul tratto gastroenterico . . . . . Sistema cardiovascolare. . . . . . . . . . . Pancreas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Altri organi e sistemi . . . . . . . . . . . . . Alcol e cancro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sindrome alcolica fetale . . . . . . . . . . Effetti farmacologici dell’alcol . . . . . . . Effetti metabolici dell’alcol . . . . . . . . . Effetti sul metabolismo dei carboidrati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Effetto sul metabolismo dell’urato . Effetto sul metabolismo dei lipidi . . Stato nutrizionale degli alcolisti . . . . . Osservazioni generali. . . . . . . . . . . . . Vitamina A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Amminoacidi e proteine . . . . . . . . . . Tiamina. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vitamina B6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vitamina C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Folato e S-adenosilmetionina . . . . . . Altre vitamine e minerali. . . . . . . . . . Terapia nutrizionale dell’alcolismo. . . Identificazione degli alcolisti . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XXIX Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 488 Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 488 465 465 465 465 467 467 467 467 468 468 468 469 470 470 471 471 471 471 472 473 473 473 473 473 474 474 475 475 475 40 CONSIDERAZIONI NUTRIZIONALI SUI GRASSI ALIMENTARI. . . . . . . . . 479 Grassi alimentari. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 480 Assunzione inadeguata di grassi . . . . . 481 Acidi grassi polinsaturi . . . . . . . . . . . 482 Effetti degli eccessi di consumo . . . . . . 482 Considerazioni nutrizionali . . . . . . . . . 482 Acidi grassi essenziali . . . . . . . . . . . . 483 Colesterolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 484 Salute cardiovascolare e relazione con acidi grassi ω3 e ω6. . . . . . . . . . . . . 484 Acido linoleico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 484 Acido α-linolenico . . . . . . . . . . . . . . . 485 Acidi eicosapentaenoico (EPA) e docosaesaenoico (DHA). . . . . . . . . . . 485 Acidi grassi essenziali e sviluppo . . . . 486 Tossicità di alcuni lipidi alimentari . . 487 Perossidazioni lipidiche. . . . . . . . . . . 487 41 AMMINOACIDI; IL DESTINO DELL’AZOTO AMMINICO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Caratteristiche generali del metabolismo dell’azoto di proteine e amminoacidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Degradazione specifica delle proteine nella via ubiquitinaproteasomi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rimozione del gruppo amminico . . . . Reazioni di transamminazione . . . . . . Ruolo catabolico delle transamminasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ruolo anabolico delle transamminasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reazioni di deamminazione . . . . . . . . . Deamminazioni ossidative . . . . . . . . Ammoniaca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Glutammato deidrogenasi. . . . . . . . . Glutammina sintetasi . . . . . . . . . . . . . Sintesi del carbammilfosfato . . . . . . . Il ciclo dell’urea. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Connessioni tra ciclo dell’urea e ciclo citrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Regolazione del ciclo dell’urea . . . . . Compartimentazione del ciclo dell’urea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 METABOLISMO DEI SINGOLI AMMINOACIDI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Amminoacidi che formano piruvato. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Glicina. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Serina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Alanina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cisteina. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Treonina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Idrossiprolina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Amminoacidi che formano acetil-CoA Fenilalanina e tirosina . . . . . . . . . . . . Triptofano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lisina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Amminoacidi che formano chetoglutarato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Glutammato. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prolina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Arginina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Istidina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491 491 492 493 493 494 494 495 495 496 496 496 496 497 499 499 500 500 501 503 504 504 505 505 505 505 506 506 506 507 508 509 509 509 510 510 Indice generale XXX Amminoacidi che formano succinil-CoA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Metionina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Degradazione degli amminoacidi a catena ramificata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Il frammento monocarbonioso. . . . . . . Biosintesi degli amminoacidi. . . . . . . . Amminoacidi non essenziali . . . . . . . Amminoacidi essenziali. . . . . . . . . . . Derivati del metabolismo degli amminoacidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 METIONINA E CISTEINA: METABOLISMO DEGLI AMMINOACIDI SOLFORATI . . . . . . Assorbimento degli amminoacidi solforati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Metionina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rimetilazione dell’omocisteina . . . . . Transulfurazione dell’omocisteina . . Decarbossilazione della S-adenosilmetionina . . . . . . . . . . . . . . Regolazione della rimetilazione e della transulfurazione . . . . . . . . . . . . Cisteina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Glutatione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cisteinsulfinato . . . . . . . . . . . . . . . . . Zolfo inorganico . . . . . . . . . . . . . . . . . Taurina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Biosintesi della taurina. . . . . . . . . . . . Taurina alimentare . . . . . . . . . . . . . . . Deficienza di taurina . . . . . . . . . . . . . Stress ossidativo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tossicità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 GLUTAMMINA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Digestione, assorbimento, biodisponibilità ed escrezione . . . . . . . La glutammina trasportatore di azoto. La glutammina come intermedio del metabolismo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cause ed effetti della deficienza di glutammina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 ARGININA E NO . . . . . . . . . . . . . . . . . . Metabolismo dell’arginina . . . . . . . . . . La via dell’ossido nitrico . . . . . . . . . . . . Ruoli biologici dello NO . . . . . . . . . . . . 510 510 511 512 514 514 514 515 515 517 517 519 519 519 520 520 522 524 524 524 525 526 526 526 527 528 528 528 529 529 530 531 531 532 533 534 534 535 Stabilità e reattività dello NO . . . . . . Reazioni di S-nitrosilazione. . . . . . . . Il paradosso dell’arginina . . . . . . . . . . . Arginine metilate . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 CONSIDERAZIONI NUTRIZIONALI SUGLI AMMINOACIDI . . . . . . . . . . . . Metabolismo degli amminoacidi liberi Amminoacidi essenziali . . . . . . . . . . . . Turnover delle proteine . . . . . . . . . . . . . Regolazione del turnover proteico . . Amminoacidi e turnover proteico . . Misura del turnover proteico . . . . . . . . Metodo fattoriale. . . . . . . . . . . . . . . . . Differenze arterovenose. . . . . . . . . . . Il metodo del prodotto terminale . . . Bisogno di proteine . . . . . . . . . . . . . . . . Terminologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Esigenze metaboliche di amminoacidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Valutazione del bisogno. . . . . . . . . . . RDA per le proteine . . . . . . . . . . . . . . Bisogno di amminoacidi essenziali. . . Metodo dell’ossidazione diretta . . . . Metodo dell’ossidazione di un amminoacido indicatore . . . . . . . . . . Metodo del bilancio del tracciante per 24 ore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Casi particolari . . . . . . . . . . . . . . . . . . Valore nutrizionale delle proteine: la qualità proteica . . . . . . . . . . . . . . . . . . Effetti clinici della malnutrizione proteica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Effetti avversi degli amminoacidi e delle proteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Effetti avversi di singoli amminoacidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Alcune caratteristiche del metabolismo degli amminoacidi . . . . . Il fegato nel metabolismo degli amminoacidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Interazioni tra organi nel metabolismo degli amminoacidi . . . Metabolismo degli amminoacidi durante l’assorbimento intestinale . . Periodo postassorbitivo . . . . . . . . . . . Incorporazione di amminoacidi in altri composti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 537 537 537 537 537 538 539 540 540 542 542 543 544 544 545 545 546 546 546 548 549 550 550 550 551 551 552 555 555 556 556 556 557 557 559 561 562 562 Indice generale 47 PURINE E PIRIMIDINE . . . . . . . . . . . . Biosintesi delle purine. . . . . . . . . . . . . . Sintesi de novo . . . . . . . . . . . . . . . . . . Interconversioni di nucleotidi. . . . . . Vie di recupero . . . . . . . . . . . . . . . . . . Catabolismo delle purine e formazione di urato . . . . . . . . . . . . . . Iperuricemia e gotta . . . . . . . . . . . . . . . . Biosintesi dei desossiribonucleotidi. . Biosintesi delle pirimidine . . . . . . . . . Catabolismo delle pirimidine . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 INTEGRAZIONE METABOLICA DI GLICIDI, LIPIDI E PROTIDI. . . . . Schemi metabolici generali. . . . . . . . . . Il metabolismo in diversi organi . . . . . Fegato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Muscolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tessuto adiposo. . . . . . . . . . . . . . . . . . Sistema nervoso . . . . . . . . . . . . . . . . . Regolazione ormonale del metabolismo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ormoni pancreatici. . . . . . . . . . . . . . . Catecolammine . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ormoni tiroidei . . . . . . . . . . . . . . . . . . Glicocorticoidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Somatotropo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eicosanoidi e citochine. . . . . . . . . . . . Ormoni intestinali. . . . . . . . . . . . . . . . Ormoni cardiovascolari . . . . . . . . . . . Ormoni sessuali. . . . . . . . . . . . . . . . . . Nutrienti ed espressione genica. . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 INTRODUZIONE ALLE VITAMINE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Definizioni e nomenclatura . . . . . . . . . Metodi di analisi e di dosaggio delle vitamine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Biodisponibilità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bisogno di vitamine . . . . . . . . . . . . . . . . Assunzioni di riferimento per le vitamine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sorgenti alimentari di vitamine . . . . . . Le vitamine come coenzimi. . . . . . . . . . Stato di nutrizione vitaminico nell’uomo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tossicità delle vitamine . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XXXI 565 566 566 567 568 569 572 573 573 574 575 577 577 578 578 579 580 580 581 581 587 587 588 589 589 590 591 591 592 593 594 597 599 601 602 603 604 604 606 606 608 609 610 50 VITAMINA C (ASCORBATO E DEIDROASCORBATO) . . . . . . . . . . . . . . . Struttura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Biosintesi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Azioni riducenti dell’ascorbato . . . . . . Ruoli proossidanti e antiossidanti dell’ascorbato. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cofattore per enzimi. . . . . . . . . . . . . . . . Reazioni di idrossilazione cui partecipa il ferro . . . . . . . . . . . . . . . . . Reazioni di idrossilazione cui partecipa il rame . . . . . . . . . . . . . . . . . Metabolismo del ferro . . . . . . . . . . . . . . Eliminazione dei radicali liberi e interazione con la vit E. . . . . . . . . . . . . . Interrelazioni tra ascorbato e NO . . . Interazione con i metalli pesanti. . . . Altri effetti possibili o ipotizzati della vitamina C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Inibizione della formazione di nitrosammine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funzioni immunologiche. . . . . . . . . . Profilassi e cura del raffreddore . . . . Presenza nei cibi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Assorbimento e distribuzione . . . . . . . Contenuto corporeo ed escrezione . . . Fattori che influenzano il metabolismo della vitamina C . . . . . . . Deficienza di vitamina C . . . . . . . . . . . . Deficienza marginale . . . . . . . . . . . . . Scorbuto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Valutazione dello stato di nutrizione . Escrezione urinaria . . . . . . . . . . . . . . . Livelli plasmatici e leucocitari . . . . . Marker del danno ossidativo del DNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Considerazioni per stabilire il livello raccomandato di assunzione. . . . . . . . . Considerazioni particolari. . . . . . . . . Controindicazioni e tossicità . . . . . . . . Interazioni con altri nutrienti . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 BIOTINA (VIT H). . . . . . . . . . . . . . . . . . Struttura chimica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Digestione e trasporto . . . . . . . . . . . . Aspetti biologici e metabolici. . . . . . . . Funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Acetil-CoA carbossilasi . . . . . . . . . . . Piruvato carbossilasi. . . . . . . . . . . . . . Propionil-CoA carbossilasi . . . . . . . . Metilcrotonil-CoA carbossilasi . . . . . 611 611 613 613 615 615 615 617 620 620 621 621 621 621 622 622 622 622 623 624 624 624 624 626 626 626 626 626 628 628 628 629 629 631 632 632 633 634 635 636 637 637 Indice generale XXXII Altre azioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Deficienza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Deficienze di enzimi che metabolizzano la biotina . . . . . . . . . . Deficienza in specie diverse dall’uomo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Valutazione dello stato nutrizionale . . Bisogni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Situazioni in cui si può presentare una deficienza di biotina . . . . . . . . . . . . Deficienza di biotina . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 637 637 637 637 638 638 638 639 639 639 52 NIACINA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Assorbimento ed escrezione . . . . . . . . . Metabolismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sintesi netta a partire dal triptofano Vie di recupero . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ossidoriduzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . Enzimi che consumano il NAD . . . . Reazioni cataboliche a carico di nicotinato e nicotinammide con formazioni di prodotti di rifiuto . . . . Pellagra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Deficienza di altri nutrienti nell’etiologia della pellagra . . . . . . . . Effetti pellagrogeni dell’eccesso di leucina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pellagra iatrogena . . . . . . . . . . . . . . . . Errori del metabolismo . . . . . . . . . . . Usi non nutrizionali della niacina. . . . Stato nutrizionale . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bisogni di niacina . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 641 642 643 643 645 645 646 53 TIAMINA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Caratteristiche della tiamina. . . . . . . . . Tiamina alimentare. . . . . . . . . . . . . . . . . Assorbimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tiaminasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Metabolismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ruoli metabolici della tiamina. . . . . . . Deficienza di tiamina . . . . . . . . . . . . . . . Beri-beri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Alcolismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Senilità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Valutazione dello stato di nutrizione . Bisogni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 657 657 659 659 660 660 661 663 663 664 664 664 666 666 666 650 651 653 653 653 653 653 654 654 654 655 54 PANTOTENATO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Assorbimento ed escrezione . . . . . . . . . Metabolismo e ruoli metabolici . . . . . . Deficienza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Usi farmacologici . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tossicità. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 669 669 671 671 672 672 672 672 55 RIBOFLAVINA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Digestione e assorbimento . . . . . . . . . . Metabolismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ruoli biochimici della riboflavina. . . . I coenzimi flavinici: FAD e FMN . . . Deficienza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bisogni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stato nutrizionale . . . . . . . . . . . . . . . . . . Usi farmacologici . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tossicità. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 673 674 677 678 679 682 684 684 684 685 685 685 56 VITAMINA B6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Assorbimento e biodisponibilità. . . . . Sorgenti alimentari . . . . . . . . . . . . . . . Assorbimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Biodisponibilità . . . . . . . . . . . . . . . . . . Metabolismo della vit B6 . . . . . . . . . . . . Vit B6 nel muscolo . . . . . . . . . . . . . . . . Modalità di azione . . . . . . . . . . . . . . . . . Ruoli metabolici fondamentali del piridossal fosfato . . . . . . . . . . . . . . . . . . α-decarbossilazione . . . . . . . . . . . . . . Racemizzazione. . . . . . . . . . . . . . . . . . Transamminazione . . . . . . . . . . . . . . . Reazioni di eliminazione . . . . . . . . . . Frammenti monocarboniosi . . . . . . . Lipidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Glicogenolisi e gluconeogenesi. . . . . Biosintesi dell’eme . . . . . . . . . . . . . . . Funzione immune. . . . . . . . . . . . . . . . Interazioni con altri nutrienti e con farmaci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Piridossale fosfato, ormoni steroidei ed espressione genica. . . . . Valutazione dello stato di nutrizione . Bisogni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Deficienza di vit B6 . . . . . . . . . . . . . . . . . Tossicità. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Usi farmacologici . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 687 688 688 688 689 689 689 690 692 693 693 694 694 694 695 695 695 695 695 695 695 696 697 697 698 698 698 Indice generale 57 FOLATO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chimica e struttura . . . . . . . . . . . . . . . . . Assorbimento e distribuzione . . . . . . . Metabolismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Coenzimi folici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Caricamento del tetraidrofolato con il frammento monocarbonioso . Interconversioni dei coenzimi folici. Gestione dell’eccesso di frammenti monocarboniosi. . . . . . . . . . . . . . . . . . N5-metiltetraidrofolato. . . . . . . . . . . . N5,N10-Metilentetraidrofolato . . . . . . Altri coenzimi del folato . . . . . . . . . . Utilizzazione del frammento monocarbonioso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Timidilato sintasi e diidrofolato riduttasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sintesi dell’anello purinico . . . . . . . . Ruolo del folato nel metabolismo della metionina . . . . . . . . . . . . . . . . . . Considerazioni generali sul metabolismo dei frammenti monocarboniosi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sindromi da deficienza . . . . . . . . . . . . . Cause di deficienza. . . . . . . . . . . . . . . Stato di nutrizione . . . . . . . . . . . . . . . . . Bisogni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Usi terapeutici e tossicità. . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 VITAMINA B12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chimica e biochimica. . . . . . . . . . . . . . . Assorbimento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Trasporto ed escrezione . . . . . . . . . . . . . Metabolismo e ruoli biochimici. . . . . . Bisogni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stato nutrizionale della vit B12 . . . . . . . Test di Schilling per misurare l’assorbimento di vit B12 . . . . . . . . . . . Deficienza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Deficienza primaria . . . . . . . . . . . . . . Deficienze secondarie. . . . . . . . . . . . . Deficienza di cobalammina e di folato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anemia megaloblastica . . . . . . . . . . . Anemia perniciosa . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XXXIII 701 701 702 705 706 706 708 709 710 710 710 710 711 711 711 712 712 714 716 716 717 718 718 719 719 721 721 722 724 724 725 725 726 726 727 727 728 728 728 59 COLINA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 729 Assorbimento intestinale e metabolismo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 729 Biosintesi della fosfatidilcolina . . . . . . Conseguenze della deficienza colinica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Effetti tossici. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Assunzione consigliata . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 730 60 VITAMINA A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chimica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Unità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Digestione e assorbimento . . . . . . . . . . Digestione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Assorbimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riesterificazione . . . . . . . . . . . . . . . . . Diossigenasi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gestione delle sostanze ad attività vitaminica A nell’intestino. . . . . . . . . Proteine leganti e recettori per i retinoidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Proteine leganti il retinolo . . . . . . . . . Metabolismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Visione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Differenziazione cellulare . . . . . . . . . Morfogenesi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Risposta immune . . . . . . . . . . . . . . . . Azioni non genomiche dell’ac retinoico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Altri processi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mancanza di vitamina . . . . . . . . . . . . . . Eccesso di vitamina. . . . . . . . . . . . . . . . . Intossicazione acuta . . . . . . . . . . . . . . Intossicazione cronica . . . . . . . . . . . . Effetti teratogenici. . . . . . . . . . . . . . . . Lattanti e bambini . . . . . . . . . . . . . . . . Impieghi farmacologici . . . . . . . . . . . . . Considerazioni alimentari. . . . . . . . . . . Considerazioni speciali . . . . . . . . . . . Stato di nutrizione . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 733 734 736 736 736 737 737 737 61 VITAMINA D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Biosintesi nell’organismo . . . . . . . . . . . Effetto dell’invecchiamento. . . . . . . . Creme solari protettive. . . . . . . . . . . . Assorbimento e metabolismo. . . . . . . . Assorbimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Produzione del 25-OH derivato . . . . Produzione dello 1,25-diidrossiderivato (calcitriolo) . . 731 732 732 732 732 738 738 739 742 744 745 746 746 746 747 747 747 748 748 748 749 749 749 749 750 750 751 751 753 755 756 756 756 756 757 758 Indice generale XXXIV Metabolismo alternativo del 25(OH)D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Regolazione del metabolismo della vitamina D . . . . . . . . . . . . . . . . . Ruoli biologici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Apoptosi, proliferazione e differenziazione cellulare . . . . . . . . . Deficienza di vit D: rachitismo e osteomalacia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Osteoporosi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stato di nutrizione . . . . . . . . . . . . . . . . . Raccomandazioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tossicità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 758 758 759 760 760 760 761 761 761 762 762 62 VITAMINA E. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nomenclatura e terminologia. . . . . . . . Assorbimento e distribuzione . . . . . . . Proteine leganti il tocoferolo . . . . . . . Distribuzione nei tessuti . . . . . . . . . . Attività biologica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prodotti di escrezione. . . . . . . . . . . . . Valutazione dello stato di nutrizione . Interazioni con altri nutrienti . . . . . . . . Assunzione raccomandata, usi e tossicità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Deficienza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 763 763 765 767 767 768 769 769 769 63 VITAMINA K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chimica e struttura . . . . . . . . . . . . . . . . . Assorbimento, distribuzione e metabolismo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reazioni cui prende parte la vitamina K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Glutammil carbossilasi. . . . . . . . . . . . Il ciclo della vitamina K . . . . . . . . . . . Funzioni fisiologiche . . . . . . . . . . . . . . . Coagulazione del sangue. . . . . . . . . . Osso. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Segnalazione cellulare . . . . . . . . . . . . Deficienza di vitamina K . . . . . . . . . . . . Emorragia da deficienza di vit K nel lattante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Relazione tra la vit K e l’osteoporosi Valutazione dello stato di nutrizione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bisogni e livelli di assunzione raccomandati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Usi farmacologici della vit K . . . . . . . . 773 773 769 770 770 771 774 775 775 776 777 777 778 778 778 778 779 779 Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 781 Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 781 64 COMPOSTI MARGINALI E FITONUTRIENTI . . . . . . . . . . . . . . . . . . Inositolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Carnitina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Taurina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Creatina. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fitochimici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Carotenoidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Composti allil solforici . . . . . . . . . . . . Glucosinolati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fitoestrogeni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Flavonoidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pirrolo chinolin chinone (PQQ) . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 METABOLISMO IDRICO-SALINO. . Acqua. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Compartimenti idrici . . . . . . . . . . . . . Osmolalità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bilancio idrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Disidratazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sodio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funzioni del sodio . . . . . . . . . . . . . . . Contenuto e distribuzione . . . . . . . . . Bisogni di sodio. . . . . . . . . . . . . . . . . . Tossicità del sodio. . . . . . . . . . . . . . . . Alterazioni della concentrazione ematica di sodio . . . . . . . . . . . . . . . . . Situazioni particolari . . . . . . . . . . . . . Potassio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Assunzione e perdite . . . . . . . . . . . . . Funzioni biologiche . . . . . . . . . . . . . . Assunzione raccomandata . . . . . . . . Tossicità del potassio . . . . . . . . . . . . . Stato di nutrizione . . . . . . . . . . . . . . . Cloruro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Equilibrio acido-base . . . . . . . . . . . . . . . Il pH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elettroliti. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Acidosi e alcalosi. . . . . . . . . . . . . . . . . Regolazione renale del pH . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 783 784 785 786 786 788 789 790 790 790 790 793 794 794 797 797 798 799 800 802 803 804 804 805 807 807 809 809 810 810 811 811 812 812 812 812 813 813 816 819 820 821 780 780 780 66 CALCIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 823 Turnover . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 823 Assorbimento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 825 Indice generale Assorbimento netto e assorbimento vero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Depositi e riserve . . . . . . . . . . . . . . . . . . Escrezione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Controllo dei livelli plasmatici . . . . . . Sistemi ormonali . . . . . . . . . . . . . . . . . Valutazione dello stato di nutrizione . Bisogni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Variazioni dei bisogni di calcio durante la vita . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Effetti della carenza. . . . . . . . . . . . . . . . . Osteoporosi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tossicità. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Relazione con altre sostanze . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XXXV 826 828 828 829 829 829 831 831 831 832 832 834 834 834 835 67 MAGNESIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Omeostasi intracellulare . . . . . . . . . . . . Turnover . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Assorbimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eliminazione urinaria. . . . . . . . . . . . . Stato di nutrizione . . . . . . . . . . . . . . . . . Assunzione raccomandata . . . . . . . . Deficienza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tossicità. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 837 837 838 838 838 839 840 840 840 841 842 842 68 FOSFORO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Digestione e assorbimento . . . . . . . . . . Escrezione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Omeostasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Controllo del fosfato nel plasma. . . . Stato di nutrizione . . . . . . . . . . . . . . . . . Tossicità. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Casi particolari. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 843 844 845 846 846 848 849 849 850 850 851 69 FERRO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Caratteristiche chimiche importanti in biologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Assorbimento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Trasporto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Biologia cellulare . . . . . . . . . . . . . . . . . . Regolazione degli scambi di ferro tra cellule e ambiente extracellulare. 863 853 854 855 856 858 858 Regolazione dell’omeostasi intracellulare del ferro . . . . . . . . . . . . Metabolismo mitocondriale . . . . . . . Metabolismo in cellule specializzate . Enterociti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Deposito e riciclo del ferro . . . . . . . . Eritroblasti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Macrofagi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Turnover . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ferro di deposito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stato di nutrizione . . . . . . . . . . . . . . . . . Perdite e valutazione dei bisogni . . . . Carenza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sintomatologia della carenza marziale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Deficienza di ferro e immunità . . . . . Fortificazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sovraccarico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 859 861 861 861 862 862 864 865 867 867 868 869 870 871 871 871 872 873 70 RAME . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Enzimi e proteine . . . . . . . . . . . . . . . . Altre funzioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Assorbimento e distribuzione . . . . . . . Valutazione dello stato di nutrizione . Valutazione dei bisogni e dei livelli d’assunzione raccomandati . . . . Interazioni con altri nutrienti . . . . . . . . Sindromi da deficienza nell’uomo . . . Tossicità. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 875 875 875 877 877 879 71 ZINCO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Assorbimento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funzioni biochimiche e fisiologiche . . Regolazione dell’omeostasi . . . . . . . . . Metabolismo intracellulare. . . . . . . . . . Valutazione dello stato di nutrizione . Assunzione raccomandata. . . . . . . . . . . Deficienza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tossicità. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 883 883 886 887 888 888 889 889 890 891 891 72 MANGANESE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Assorbimento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Concentrazione nei tessuti . . . . . . . . . . Ruolo biologico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Deficienza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tossicità. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 893 893 894 894 894 894 879 879 879 880 881 881 Indice generale XXXVI Assunzione raccomandata. . . . . . . . . . . 895 Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 895 Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 895 73 CROMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Assorbimento e trasporto . . . . . . . . . . . Funzioni biologiche . . . . . . . . . . . . . . . . Effetti della deficienza . . . . . . . . . . . . . . Bisogni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 897 897 898 898 898 899 899 74 FLUORO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Assorbimento, metabolismo ed escrezione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Azione cariostatica . . . . . . . . . . . . . . . . . Effetti dell’assunzione inadeguata. . . . Assunzione raccomandata. . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 901 75 SELENIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Considerazioni alimentari. . . . . . . . . . . Considerazioni biochimiche. . . . . . . . . Selenoproteine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Attività biologica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Metabolismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Deficienza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stato di nutrizione . . . . . . . . . . . . . . . . . Tossicità. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 905 905 907 907 909 909 909 910 911 911 911 76 IODIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Metabolismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Deficienza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Feto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Il neonato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Il bambino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gozzigeni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bisogni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stato di nutrizione . . . . . . . . . . . . . . . . . Supplementazione . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 913 913 916 917 917 917 917 917 917 917 918 918 77 ELEMENTI IN ULTRATRACCIA . . . . Assorbimento, trasporto e deposito . . Alluminio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Arsenico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Boro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bromo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cadmio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 919 921 923 924 924 925 925 901 902 902 902 902 903 Germanio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Litio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Molibdeno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Il molibdeno nel corpo umano . . . . . Nichel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Piombo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rubidio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Silicio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stagno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vanadio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 GRAVIDANZA: LA NUTRIZIONE MATERNO-FETALE. . . . . . . . . . . . . . . . Energia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Proteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vitamine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vitamine liposolubili . . . . . . . . . . . . . Vitamine idrosolubili . . . . . . . . . . . . . Minerali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Alcune situazioni particolari . . . . . . . . Conclusioni circa la nutrizione materna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La nutrizione dal punto di vista fetale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Attività metabolica della placenta . . Ruolo del feto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Trasporto transplacentare di nutrienti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Problemi particolari e stile di vita . . . . Alcol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 ALLATTAMENTO . . . . . . . . . . . . . . . . . Il latte umano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Composizione del latte. . . . . . . . . . . . Variazioni della composizione del latte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Necessità nutrizionali della nutrice . . Energia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Proteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vitamine e minerali . . . . . . . . . . . . . . . . Malnutrizione e allattamento . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 925 926 926 926 927 928 928 928 928 929 929 930 931 932 934 935 935 936 936 937 938 938 938 939 940 942 942 943 943 945 945 947 947 948 950 951 951 953 953 953 80 ACCRESCIMENTO: DAL NEONATO ALL’ADULTO . . . . . . . . . . 955 Il neonato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 955 Periodo dell’alimentazione complementare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 959 Indice generale XXXVII Il bambino da 2 a 10 anni di vita . . . . . Adolescente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Appendice: Valori di assunzione di energia e di alimenti proposti dal Food and Nutrition Board (2005) . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 959 960 962 81 SENILITÀ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Teorie sull’invecchiamento . . . . . . . . . . Apoptosi e necrosi . . . . . . . . . . . . . . . Mitocondri e stress ossidativo . . . . . Variazioni degli indici antropometrici Attività sportiva. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bisogni nutrizionali . . . . . . . . . . . . . . . . Micronutrienti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Invecchiamento e nutrizione. . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 965 966 967 967 968 968 969 970 971 972 972 82 ATTIVITÀ FISICA E SPORT . . . . . . . . Caratteristiche strutturali del muscolo Proteine dei filamenti sottili e spessi Contrazione muscolare . . . . . . . . . . . . . Tipi di fibrocellule muscolari e loro metabolismo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sintesi di ATP in aerobiosi e in anaerobiosi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anaerobiosi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aerobiosi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Alcuni aspetti del controllo della produzione di ATP nel muscolo striato. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Substrati consumati durante l’attività fisica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Relazione del consumo dei substrati con la durata dello sforzo . . . . . . . . . Relazione del consumo di substrati con l’intensità dello sforzo. . . . . . . . . Alcune considerazioni sugli sforzi di lunga durata . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ruolo delle proteine nel metabolismo muscolare . . . . . . . . . . . Altri nutrienti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nutrizione e allenamento . . . . . . . . . . . Regolazione delle masse muscolari. . . Gli integratori alimentari . . . . . . . . . . . Integrazione energetica . . . . . . . . . . . Integrazione proteica . . . . . . . . . . . . . Integratori vari . . . . . . . . . . . . . . . . . . Doping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Attività fisica per la popolazione generale. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 975 976 976 978 963 964 980 981 981 982 983 984 984 985 985 987 987 988 989 992 992 992 993 993 993 Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 993 Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 994 83 IL DIGIUNO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 995 Richieste di energia e di nutrienti . . . . 996 Fasi del digiuno. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 996 Necessità metaboliche del corpo umano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 998 Perdita di peso durante il digiuno. . . . 999 Substrati ematici . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1000 Glicidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1000 Amminoacidi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1000 Acidi grassi liberi (NEFA) e corpi chetonici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1001 Ormoni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1003 Morte per fame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1003 Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1005 Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1005 84 MALNUTRIZIONE CALORICOPROTEICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Il semidigiuno: adattamento e accomodamento al digiuno . . . . . . . . . Deficienza proteica relativa . . . . . . . Ritardo di crescita . . . . . . . . . . . . . . . Situazione endocrina . . . . . . . . . . . . Zinco e altri micronutrienti . . . . . . . Ipoalbuminemia . . . . . . . . . . . . . . . . Ematologia e circolazione . . . . . . . . Edema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fegato grasso . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funzioni mentali . . . . . . . . . . . . . . . Diarrea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Suscettibilità alle infezioni. . . . . . . . Alcuni aspetti clinici . . . . . . . . . . . . . La PEM primaria . . . . . . . . . . . . . . . . . . Patofisiologia e risposte adattative alla PEM: marasma e kwashiorkor . . Fattori tossico-nutrizionali . . . . . . . Malnutrizione nel paziente ospedalizzato (PEM secondaria) . . . . Patogenesi e significato clinico della malnutrizione . . . . . . . . . . . . . Deplezione delle riserve corporee . Guarigione delle ferite . . . . . . . . . . . Funzioni immunitarie . . . . . . . . . . . Funzioni cardiovascolari . . . . . . . . . Funzioni gastrointestinali . . . . . . . . La mortalità e la morbilità della sottonutrizione . . . . . . . . . . . . . . . . . Aspetti terapeutici. . . . . . . . . . . . . . . Nutrizione enterale. . . . . . . . . . . . . . Nutrizione parenterale. . . . . . . . . . . 1007 1008 1010 1010 1010 1010 1012 1012 1012 1013 1013 1013 1013 1013 1015 1017 1020 1020 1021 1022 1022 1022 1022 1023 1023 1023 1023 1024 Indice generale XXXVIII Nutrizione e cancro . . . . . . . . . . . . . 1025 Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1027 Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1027 85 RADICALI LIBERI E STRESS OSSIDATIVO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Formazione di radicali liberi . . . . . . . Radicali liberi e lipidi . . . . . . . . . . . . Ossidazione di lipoproteine . . . . . . La difesa enzimatica . . . . . . . . . . . . . . . La superossido dismutasi . . . . . . . . La catalasi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La glutatione perossidasi. . . . . . . . . Molecole antiossidanti. . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 ORMONI E RISPOSTE ALL’INFEZIONE E ALLO STRESS. . Ormoni e fattori di crescita . . . . . . . . . Ormone della crescita o somatotropo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Insulina. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Altri fattori di crescita . . . . . . . . . . . Citochine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Meccanismi di azione delle citochine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Influenza di nutrienti sulla biologia delle citochine . . . . . . . . . . Modulazione della biologia delle citochine da parte di micronutrienti . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funzioni fondamentali delle citochine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eicosanoidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sintesi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cortisolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ormoni del sistema nervoso . . . . . . . . Catecolammine . . . . . . . . . . . . . . . . . Risposte ormonali a ferite, infezione e cancro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Risposta della fase acuta . . . . . . . . . Escrezione di urea: un marker dello stato ipercatabolico . . . . . . . . . Marker utilizzati per lo stato nutrizionale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Risposte fisiologiche alla chirurgia . . Nutrizione nel periodo perioperatorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ferite accidentali . . . . . . . . . . . . . . . . . . Infezione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ciclo malnutrizione/infezione . . . . Effetto dell’infezione sullo stato 1029 1029 1031 1033 1033 1033 1033 1033 1033 1034 1034 1037 1037 1038 1039 1039 1040 1041 1043 1043 1045 1045 1045 1045 1046 1046 1047 1047 1047 1047 1047 1048 1049 1049 1050 nutrizionale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Malnutrizione e risposta all’infezione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nutrienti coinvolti nella risposta all’infezione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cambiamenti nutrizionali e metabolici nei pazienti con infezione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pazienti ustionati . . . . . . . . . . . . . . . . . Risposta metabolica . . . . . . . . . . . . . Risposta infiammatoria . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1050 87 SINDROME METABOLICA . . . . . . . Tessuto adiposo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fegato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Alterazioni funzionali nel muscolo indotte dai lipidi . . . . . . . . . . . . . . . . . Il coattivatore 1 (PGC1) del PPARγ e l’omeostasi dei nutrienti energetici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Regolazione attraverso il sistema carnitina aciltrasferasi 1/malonilCoA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Meccanismi della resistenza insulinica indotta dai lipidi . . . . . . . Alterazioni dell’utilizzazione di substrati legate all’eccesso di lipidi Un’ipotesi unificatrice: il malfunzionamento dei mitocondri Isolotti pancreatici . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1055 1056 1058 88 REGOLAZIONE DELL’APPORTO DI CIBO E OBESITÀ Definizione dell’obesità nell’uomo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Complicanze dell’obesità . . . . . . . . . . Obesità nel bambino . . . . . . . . . . . . . . Eccesso energetico. . . . . . . . . . . . . . . . . Consumo energetico in soggetti magri e in soggetti obesi . . . . . . . . . Costituzione e sviluppo del tessuto adiposo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sviluppo del tessuto adiposo . . . . . Fattori di trascrizioni coinvolti nell’adipogenesi . . . . . . . . . . . . . . . . Eventi coinvolti nella differenziazione degli adipociti . . . Regolazione endocrina. . . . . . . . . . . Ormoni secreti dal tessuto adiposo . . 1050 1051 1052 1052 1053 1053 1054 1054 1058 1058 1058 1059 1059 1061 1063 1063 1063 1066 1067 1068 1070 1070 1071 1071 1072 1072 1073 1073 Indice generale Adiponectina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Leptina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Resistina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Regolazione dell’assunzione di cibo. Prime teorie del controllo dell’apporto alimentare . . . . . . . . . . Controlli centrali e periferici . . . . . . . Controlli periferici . . . . . . . . . . . . . . Integrazione dei controlli periferici Controlli centrali . . . . . . . . . . . . . . . . Eventi tonici e fasici . . . . . . . . . . . . . . . I segnali tonici: gli effetti dello stato energetico . . . . . . . . . . . . . . . . . I segnali fasici . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fegato e cervello nell’omeostasi energetica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nutrienti e sazietà. . . . . . . . . . . . . . . . . Proteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XXXIX 1075 1075 1077 1077 1077 1078 1079 1080 1080 1082 1082 1083 1084 1085 1085 Carboidrati. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grassi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Terapia dell’obesità . . . . . . . . . . . . . . . Velocità ottimale della perdita di peso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Terapia comportamentale . . . . . . . . Farmaci anoressizzanti e termogenetici. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Procedimenti chirurgici . . . . . . . . . . Dietoterapia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Esercizio fisico . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mantenimento della perdita di peso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1085 1085 1085 1086 1086 1086 1087 1087 1089 1089 1090 1090 Indice analitico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1093