Pubblichiamo oggi il contributo della dottoressa Maria Cristina Belfiore, Biologa Nutrizionista, sulla metabolomica.
Valutare lo stato nutrizionale di un individuo per comprendere la modalità con cui singoli nutrienti influenzano la regolazione metabolica chiama in causa lo studio del così detto metaboloma e cioè della composizione completa in metaboliti di un sistema complesso quale una cellula o un organismo; attraverso l’analisi del metaboloma si ottengono informazioni dettagliate circa lo stato reale di un tessuto, di un organo, dei fluidi biologici e si possono studiare le condizioni di equilibrio dell’organismo in toto approntando piani di intervento nutrizionali mirati e personalizzati.
Lo studio del metaboloma applicato alle Scienze della nutrizione, e cioè la così detta “metabolomica nutrizionale”, richiede di monitorare molteplici parametri biochimici di un organismo incrementando i dati attualmente utilizzati nella pratica clinica. L’abilità di misurare rapidamente variazioni in singoli metaboliti e in più metaboliti (centinaia, migliaia) contemporaneamente utilizzando un singolo campione è possibile grazie ai rilevanti progressi tecnologici degli ultimi decenni e alle potenti tecniche analitiche oggi disponibili quali la Risonanza Magnetica Nucleare, la Spettroscopia e la Spettrometria di Massa.
Il metaboloma si configura come un’entità variabile nelle diverse fasi della vita di un individuo e si contrappone alla fissità del genoma; differenze nel metaboloma si osservano prima della nascita, nell’infanzia e adolescenza e in un giovane adulto rispetto a un anziano; variazioni significative sono state rilevate in individui che consumavano carni rosse piuttosto che bianche, in individui vegetariani, nei soggetti obesi.
Alcuni elementi del fenotipo metabolomico individuale cambiano di minuto in minuto riflettendo variazioni dal catabolismo all’anabolismo, risposte a particolari stimoli e un eventuale precoce insorgenza di malattia; al contrario alcuni elementi nel profilo possono rimanere costanti per settimane e mesi. Il fenotipo metabolomico sembra dovuto non solo a fattori genetici e alla dieta ma dipende dal particolare microbioma intestinale, dall’utilizzo di farmaci, da altri fattori ambientali legati allo stile di vita; anche il genere e l’attività fisica sembrano avere un ruolo nel determinare il metaboloma.
Attraverso lo studio attento del metaboloma si possono valutare cambiamenti nell’espressione genica e modificando i nutrienti e le biomolecole assunte con la dieta possiamo intervenire nelle interazioni tra nutrienti e metabolismo umano per il raggiungimento e il mantenimento del miglior stato di salute. Anche se è ormai noto che particolari polimorfismi genetici sono strettamente correlati all’insorgenza di malattia, le analisi genetiche da sole non danno informazioni definitive ed esaustive; associare l’analisi genetica a quella molecolare può essere determinante nel descrivere la patogenesi delle malattie e nella prevenzione e cura delle stesse.
Dottoressa Maria Cristina Belfiore
Fonte:
McNiven EM, et al. — Analytical metabolomics: nutritional opportunities for personalized health — J Nutr Biochem. 2011 Nov;22(11):995-1002