Alimenti & Salute dell’Uomo

Tematiche di ricerca

Di seguito sono riportate le tematiche di ricerca che resteranno attive nella commessa per tutto il 2010 e quelle di nuova istituzione.

  • WP1. Effetti nutrizionali di alimenti tipici della Dieta Mediterranea nella prevenzione delle patologie cronico-degenerative;
  • WP2. ruolo dei fattori ambientali e genetici nella patogenesi e prevenzione delle malattie complesse legate alla nutrizione con particolare riguardo all’età evolutiva;
  • WP3. Infiammazione e obesità con particolare riguardo alle variazioni citologiche e di espressione genica subite del tessuto adiposo bianco in pazienti e animali obesi. Ruolo dei fattori infiammatori prodotti dal tessuto adiposo bianco nell’insorgenza complicanze associate all’obesità (insulino resistenza, dislipidemia);
  • WP4. immunobiologia dell’intestino nella patologia celiaca; WP5. effetti chemiopreventivi di fitochimici con attività antiossidante (es., polifenoli) presenti nella dieta;
  • WP6. valutazione dell’accettabilità dei consumatori per specifici alimenti funzionali dei fattori coinvolti nella scelta;
  • WP7. Ruolo degli aggregati nucleari di poliamine (NAP) nella regolazione della struttura della cromatina e delle sue funzioni.

Stato dell’arte

I fattori nutrizionali, interagendo con altri fattori ambientali e con l’assetto genetico individuale, giocano un ruolo fondamentale nella patogenesi di molte malattie complesse. Lo studio di tali interazioni è fondamentale per un approccio globale alla prevenzione di condizioni quali obesità, malattie cardiovascolari e metaboliche, alcune forme di neoplasia e intolleranze alimentari. Nella commessa “Alimenti e Salute dell’Uomo” operano gruppi di ricerca che, integrando, in un approccio multidisciplinare avanzato, discipline quali l’epidemiologia, la biologia molecolare, l’immunologia, la nutrizione umana, la genetica e la consumer science sono impegnati nello studio di alcune tra le più importanti patologie umane comprese tra quelle sopra elencate.

Obiettivo della commessa è migliorare le conoscenze sulla relazione complessiva tra dieta e salute, valorizzando gli alimenti con proprietà salutistiche e di prevenzione dalle malattie, al fine di ottenere risultati applicativi in termini di salute pubblica e ricadute per il comparto agroalimentare.

Competenze, strumentazione, tecniche di indagine e tecnologie

– Competenze (conoscenze possedute dai partecipanti alla commessa rilevanti ai fini del suo svolgimento)

Competenze di nutrizione umana: rilievo delle abitudini alimentari, misurazione del dispendio energetico, insulino-sensibilità, attività lipasica plasmatica e del tessuto adiposo, svuotamento gastrico.

Competenze di epidemiologia: indagine epidemiologica nutrizionale e genetica su popolazioni adulte e infantili.

Competenze nell’intervento preventivo sui fattori di rischio per malattie complesse legate alla nutrizione.

Competenze nelle scienze cellulari e molecolari:biochimica delle proteine, biologia molecolare, biologia cellulare, immunologia, microbiologia, nutrigenomica. Competenze di morfologia cellulare: microscopia confocale, immunoistochimica, istologia.

Competenze in analisi sensoriale (panel tests) e consumer science.

– Strumentazione (dispositivi, apparecchiature o impianti utilizzati per lo svolgimento delle attività)

Le maggiori apparecchiature e facilities in forza alla commessa sono:

  • Stabulario;
  • Zona controllata e sorvegliata per manipolazione radioisotopi;
  • Apparecchi per PCR e real time PCR (2);
  • Lettore ELISA;
  • Lettore ELISPOT;
  • MultiPlate Reader (Fluorimetria);
  • MultiPlate Reader (Spettrofotometria);
  • Fluorimetro; citofluorimetro;
  • Incubatori e cappe per colture cellulari;
  • Microscopio confocale;
  • Microscopio automatizzato a fluorescenza con sistema di acquisizione immagini e software dedicato;
  • Microdissettore laser;
  • Analizzatore automatico di parametri metabolici;
  • Sequenziatore di DNA;
  • Estrattore automatico di acidi nucleici;
  • Software specifici per analisi statistiche epidemiologiche e genetiche;
  • Calorimetro Deltatrac II (DATEX), gas analizzatore Quintron
  • Analyzer; ecografo ATL-HDI 3000, UCF Beckman TLX 100, software per l’analisi della composizione della dieta.

– Tecniche d’indagine (metodologie per la comprensione di fenomeni o strutture attraverso l’impiego combinato di competenze e strumentazione)

Metodiche di biologia cellulare e molecolare. Tecniche in vitro: coltura d’organo, linee cellulari;
studio del differenziamento adipocitario; in vivo: sviluppo di modelli murini; curva da carico (regimi alimentari ad alto contenuto di grassi) e profilo metabolico; ex vivo: colture cellulari da pazienti celiaci, leucemici e soggetti normali; immunofenotipizzazione cellulare, dosaggi immunoenzimatici, clonaggio ed espressione di geni, RNA interfering; dosaggio quantitativo dell’espressione genica (qPCR); progettazione e sintesi di anticorpi. Approccio sperimentale nel settore epidemiologico e nutrizionale: messa a punto di metodi per lo studio dell’associazione tra fattori di rischio nutrizionali e metabolici e le malattie legate alla nutrizione; determinazione dei polimorfismi genetici candidati per malattie complesse e valutazione della loro interazione con i fattori di rischio tradizionali; metodi per lo studio della sensibilità insulinica, del dispendio energetico, dell’attività lipasica (plasmatica e del tessuto adiposo) e dello svuotamento gastrico (Ecografia B-mode); clamp euglicemico-iperinsulinemico (insulino-sensibilità); calorimetria indiretta.

– Tecnologie (Metodologie di modellazione o di intervento su oggetti e sistemi)

Dal 2007, la Commessa Alimenti e Salute dell’Uomo è parte del consorzio ProdAl, generatosi dal Centro Regionale di Competenza in Produzioni Alimentari della Regione Campania e del consorzio DARE (Distretto Agroalimentare Regionale Pugliese). In entrambi i consorzi la commessa ha formulato proposte di servizi offerti a privati, imprese, enti pubblici.

Collaborazioni (partner e committenti)

Dipartimenti di Medicina Clinica e Sperimentale, Pediatria, Fisiologia, Scienze degli Alimenti,

Scienze Biologiche, Medicina Sperimentale dell’ Università di Napoli “Federico II”; Istituto

Superiore di Sanità (Roma);

Clin Science Res. Inst., Warwick Med. School (Coventry, UK);

INSERM, UMR S525, Université Pierre et Marie Curie, Paris, France; Bremen Institute Prevention

Research, Bremen, Germany; Istituto Nazionale per lo Studio e la Cura dei Tumori (Milano);

Laboratoire du Stress Cardiovasculaire et Pathologies Associées, UFR de Médecine et Pharmacie (La Tronche, France);

Università Cattolica del Sacro Cuore (Campobasso); Dip. Materno

Infantile, ASL AV2, Avellino; Mayo Clinic (Rochester, MN, USA);

Telethon Institute for gene Therapy (Milano);

Reparto di Ematologia e Gastroenterologia, Ospedale Moscati (Avellino);

La Jolla Institute for Allergy and Immunology (San Diego, CA);

Istituto Nazionale di Ricerca per gliAlimenti e la Nutrizione (Roma); Dip Medicina Sperimentale e Patologia, Università La Sapienza (Roma);

Metapontum Agrobios, Metaponto (MT);

Facoltà di Agraria, Università di Foggia;

Stazione Zoologica (Napoli).

Istituti, Università ed Enti internazionali afferenti al progetto MACOils (www.mac-oils.eu).

Dipartimento di Biotecnologie e Bioscienze, Universita degli Studi

Milano-Bicocca, Istituto di Fiosologia Clinica, CNR, Pisa;

Ospedale Santa Maria Goretti, Latina;

Dipartimento Ospedaliero-Universitario di Endocrinologia e Rene (Azienda universitariaospedaliera di Pisa);

Venetian institute of Molecular Medicine; The Rockefeller University (USA);

Dipartimento Ospedaliero-Universitario di Neuroscienze (Azienda universitaria-ospedaliera di Pisa).

Potenziale impiego

– per processi produttivi

Le aziende del comparto agroalimentare (produzione, trasformazione, commercializzazione) potranno incrementare il proprio fatturato introducendo sul mercato (o aumentandone la produzione) prodotti che rispondono alle caratteristiche nutrizionali evidenziate in studi simili a quelli qui proposti. Ad esempio: produzione di alimenti dietetici per soggetti celiaci; indicazioni dietetiche per diabetici. La SSA MAC-Oils, chiusa nel 2009, ha fornito indicazioni alle PMI del settore oleario per migliorare la produzione e la commercializzazione degli oli per alimenti più diffusi sul mercato europeo e sta indirizzando il consumatore europeo sulla scelta degli oli alimentari più idonei dal punto di vista salutistico da utilizzare per condimento o cottura.

– per risposte a bisogni individuali e collettivi

Sono prevedibili ricadute applicative in due settori: sanitario ed agroalimentare (si veda campo precedente). In termini di salute pubblica, a medio e lungo termine l’azione della commessa potrà contribuire a ridurre la spesa pubblica del Sistema Sanitario Nazionale relativa alla cura di patologie correlate all’alimentazione mediante interventi “preventivi” derivati dal risultato delle ricerche in atto. In particolare, lo sviluppo di strategie di prevenzione primaria dell’obesità infantile in Europa (attuato nell’ambito del Progetto IDEFICS, VI EC Programme, 2006-2011) permetterà di rispondere ad alcune delle istanze sollevate dalla Commissione Europea nel GREEN PAPER “Promoting healthy diets and physical activity: a European dimension for the prevention of overweight, obesity and chronic diseases”, Brussels, 2005. Allo stesso modo, lo studio dei meccanismi che determinano lo stato infiammatorio alterato nell’obeso consentirà di stabilire nuovi targets farmacologici è senz’altro importante per la messa a punto di strategie terapeutiche per la cura delle complicanze associate all’obesità.

Obiettivi

Secondo il regolamento vigente dell’Ente vigente, la “commessa” deve prevedere tre livelli operativi: un metodo, un oggetto di studio e un obiettivo. Coerentemente con tale definizione, la presente commessa identifica un METODO: approccio sperimentale di laboratorio (in vitro, ex vivo, in vivo) e clinico; un OGGETTO: studio della relazione funzionale tra dieta e patologia umana; un OBIETTIVO: prevenire o correggere patologie collegabili all’alimentazione.

Più in dettaglio si valuteranno:

  • i meccanismi coinvolti nell’insulino-resistenza ed il ruolo
  • dell’infiammazione sistemica;
  • l’interazione tra abitudini alimentari e fattori genetici in popolazioni italiane ed europee;
  • modifiche dell’espressione genica nel tessuto adiposo correlate allo stato di insulino resistenza (sistemico e locale), allo stress ossidativo e alle funzioni dell’organismo;
  • i meccanismi dell’infiammazione intestinale indotta dal glutine;
  • i meccanismi d’azione dei fitochimici presenti negli alimenti dotati di attività chemio preventiva;
  • lo studio della capacità di interazione dei NAP con il DNA e il loro potenziale ruolo nella strutturazione degli acidi nucleici e della cromatina.