Domande d'esame e risposte di Aspetti patologici della nutrizione

Hallmarks dell'invecchiamento e della senescenza

L'invecchiamento di per sé non è una condizione patologica (a meno che sia eccessivamente precoce), ma è una condizione che rende un organismo maggiormente predisposto allo sviluppo di patologie, in particolare quelle cronico-degenerative. Questo è dovuto a una minore capacità delle cellule di far fronte a situazioni di stress ossidativo, danni al DNA, mantenere l'omeostasi energetica... perdita della proteostasi. Uno dei tratti distintivi dell'invecchiamento è la con un'alterazione del fisiologico turnover proteico, probabilmente anche a causa di danni accumulati a livello genico. Normalmente, infatti, una proteina anomala viene riconosciuta e degradata; nell'invecchiamento, però, i meccanismi di riconoscimento e degradazione non sono più sempre efficienti, per cui vi è il rischio che le proteine anomale non degradate si accumulino, portando ad alterazioni.

dellafunzionalità cellulare (che precede la morte cellulare).ridotta sensibilità agli stimoli anabolici;Nell'invecchiamento si ha poi una se, per esempio, siha un rallentamento della via di mTOR (che normalmente consente una e ciente sisntei proteicae una minore autofagia), si avrà un aumento della degradazione autofagica e una riduzione dellasintesi proteica. Da un lato questo aumento della degradazione può portare ad eliminazione diorganelli alterati, come i mitocondri (ed evitare accumulo di ROS), ma dall'altra parte sarà più difficile compensare con la biogenesi mitocondriale, essendo anch'esso un processo anabolico.Queste situazioni, in aggiunta ad una predisposizione genetica e stile di vita, contribuiscono allasenescenza cellulare, caratteristica intrinseca alla cellula e definita da un deficit funzionale, inparticolare quello replicativo. Le cellule infatti possono replicarsi fino al raggiungimento delladi Hay ick).lunghezza

minima dei telomeri (limite Inoltre, una cellula che acquisisce fenotipo senescente rilascerà mediatori che andranno ad agire in modo autocrino e paracrino su di sé e su altre cellule, mantenendo dunque lo stato di senescenza. neoplasie, Quindi nell'invecchiamento potrebbe esserci una protezione nei confronti di dal momento che le cellule staminali sono molto più lente nella replicazione; allo stesso tempo però i meccanismi di riparazione del DNA sono meno efficienti. IN termini statistici l'invecchiamento è una condizione che favorisce lo sviluppo di un tumore, soprattutto nella fase di progressione, una volta che la cellula è già trasformata. funzionalità del sistema L'invecchiamento è spesso anche associato con un'alterata immunitario; da un lato vi è una maggiore produzione di precursori mieloidi rispetto a quelli linfoide e una involuzione del timo (con quindi meno linfociti a disposizione),

dall'altro avrò unaridotta capacità dei linfociti B di diversi care e una riduzione dell'affinità degli anticorpi per gli antigeni, con una netta riduzione nella qualità della risposta. Inoltre, all'invecchiamento è associata una condizione di infiammazione sistemica di basso grado (inflammaging), che predispone alla maggiore comparsa di patologie cronico-degenerative. Celiachia 1) L'immagine mostra come l'ingresso del glutine parzialmente digerito determini l'innesco della malattia celiaca. Il glutine è formato dalle proteine gliadina e glutenina; la gliadina arriva nell'intestino, dove le peptidasi la digeriscono solo parzialmente e i peptidi residui passano attraverso l'epitelio intestinale, fino alla lamina propria; questo viene anche favorito dal legame della gliadina col recettore delle chemochine, espresso sulla superficie delle cellule epiteliali, che genera un

segnale intracellulare che determina liberazione di IL-15 al di sotto dell'epitelio; questo, a sua volta, determina allentamento delle tight junctions per ritrazione della zonulina.

Nella lamina propria avviene la deamidazione della glutammina da parte dalla transglutaminasi; la glutammina passa così da uno stato neutro a uno carico negativamente, aumentando la sua affinità per le molecole HLA, che esprimono gli alleli DQ2 e DQ8, che dunque la espongono (per questi alleli c'è una predisposizione genetica importante; questi infatti sono altamente predisponenti alla malattia celiaca).

Questo fa sì che i linfociti T helper si attivino stimolando i linfociti T killer e la produzione da parte dei linfociti B di anticorpi contro gliadina e transglutaminasi.

L'immagine riassume i possibili interventi per attenuare i sintomi della celiachia. Si è pensato all'uso di grani antichi con poco glutine, alla somministrazione di probiotici.

Che possano metabolizzare il glutine (Lactobacillus e Bifidobacterium) e la digestione del glutine durante la preparazione di alimenti. A livello intestinale, si può invece agire rinforzando le giunzioni strette, limitando dunque il passaggio di glutine non digerito attraverso l'epitelio, bloccando il trasporto transcellulare della gliadina, bloccare l'IL-5 che si libera in seguito al legame con la gliadina del recettore per le chemochine, inibire l'azione delle transglutaminasi e altri metodi.

Si è poi anche pensato di utilizzare dei vaccini per indurre tolleranza, ma questo aspetto è ancora in fase di studio e i risultati per ora sono scarsi.

Influenza della dieta sul sistema immunitario e sull'infiammazione

La dieta ha un importante ruolo sul sistema immunitario; questo è particolarmente evidente quando si paragonano le diete mediterranea, asiatica e western; dalla mediterranea alla western si osserva un incremento della disbiosi, dello stress ossidativo,

dell'inflammazione nonché un'alterazione col sistema nervoso centrale, con un aumento di disturbi psichiatrici. Una dieta di qualità in fatti garantisce una diversificazione delle specie microbiche intestinali, garantendo anche un perfetto equilibrio tra i linfociti proinfiammatori e regolatori. Infatti, il linfocita T vergine sottoposto all'azione di TGF-beta potrà intraprendere due strade, in base alla citochine presenti nell'ambiente. In presenza, ad esempio, di IL-6, questo differenzierà verso il fenotipo Treg, con l'espressione di Foxp3. I T regolatori inoltre hanno un metabolismo lento, che si basa su fosforilazione ossidativa e beta-ossidazione; i linfociti Th17, invece, hanno un metabolismo che si basa sulla glicolisi anaerobia (effetto Warburg); una dieta di bassa qualità, che si basa su molti zuccheri semplici e cereali raffinati tenderà dunque a far prevalere i linfociti proinfiammatori. Una dieta di alta qualità,oltre a favorire la diversificazione delle specie microbiche, favorisce in particolare modo quelle produttrici di SCFAs; si è visto infatti che quando uno di questi, il butirrato, diminuisce, si ha un allentamento delle giunzioni strette e un aumento dei G-, con conseguente passaggio in circolo dell'LPS, generando così una condizione infiammatoria sistemica di basso grado. Si è anche visto, ma questo è contraddittorio, che la dieta occidentale favorisce un aumento dei Firmicutes a favore dei Bacteroidetes. Dieta chetogenica, restrizione calorica e digiuno intermittente e infiammazione In tutti e tre i regimi la bassa disponibilità di carboidrati fa sì che la cellula ricorra al metabolismo degli acidi grassi, con un'aumentata lipolisi. L'entrata in circolo di corpi chetonici derivanti dal metabolismo dei grassi ha una serie di importanti effetti: a livello del midollo osseo favoriscono i macrofagi e i linfociti T citotossici, bloccando però.

la proliferazione dei Th1 e Th17, neutro li e macrofagi proin mmatori; il sistemaimmunitario è così indirizzato verso una situazione di tolleranza.

Nello speci co, l’acido acetoacetico contribuisce alla sopravvivenza dei macrofagi pro-risolutivi, mentre l’acido beta-idrossibutirrico entrando nella cellula ha e etti diretti sull’in ammasoma, inibendolo. Allo stesso tempo determina due modi cazioni epigenetiche, bloccando da un lato ladeacetilasi degli istoni e dall’altro inducendo la beta-idrossi-butirrilazione dell’istone stesso; queste due modi cazioni attivano dei fattori di trascrizione che aumentando il usso carboniosonella cellula, generando così maggiori quantità di NADPH, fondamentale per il riciclo del GSH.

Questo fa sì che ci sia una riduzione delle ROS e dello stress ossidativo.

Nel complesso dunque si garantire sopravvivenza delle cellule memoria, si migliora la rispostaimmunitaria, anche a lungo termine, e anche la

capacità di rispondere a vaccinazioni.

Stress ossidativo e danno cellulare

Lo stress ossidativo è una condizione raggiunta dalla cellula nel momento in cui c'è uno squilibrio tra le ROS e la capacità della cellula di detossicarle attraverso i sistemi antiossidanti. Se da un lato, le ROS sono molto importanti per la risposta ossidativa del SI, grazie alle quali elimina un siero di agenti potenzialmente patogeni, dall'altro lato quando queste sono presenti in quantità eccessive possono causare danni cellulari, interagendo col DNA e formando degli addotti, con conseguente rischio di mutazioni, che possono essere oncogene.

Concentrazioni di ROS tra la 0,01-0,1 micromolare sono fisiologiche, tra 0,1-1 micromolare si ha un blando stress ossidativo, ma sopra l'1 micromolare si ha una vera e propria situazione di stress ossidativo, associato a infiammazione, aumento di connettivo e

A lungo andare porta a morte cellulare. La quantità di ROS nell'organismo sono notevolmente influenzate dalla dieta; si è infatti visto che la dieta mediterranea, particolarmente ricca in composti antiossidanti (olio d'oliva), aiuta a detossicare i ROS, così modulando i processi variamente coinvolti nella cancerogenesi.

Una condizione che è particolarmente associata con l'aumento di stress ossidativo è l'invecchiamento; questa situazione dunque si aggiunge a quelle già presenti, determinando un ulteriore danno cellulare con maggior rischi di perdita di funzione, nonché aumentato stato infiammatorio.

Processi degenerativi

Quando la cellula non riesce a far fronte a ubi discretamente dall'omeostasi. Esempio patologie da accumulo (es fe, cu...), anche di proteine che non assumono il folding corretto.

Stress del RE; con degradazione di queste proteine e riduzione della sintesi - se non funziona e si ha accumulo questo.

può acquisire valenza patologica. Esempio: la steatosi epatica: accumulo di lipidi nel fegato.