FONTI PROTEICHE E NEL CONTROLLO DELLA MASSA … · Corretta alimentazione . Al fine di ottimizzare...
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S.G. Sukkar U.O.D. Dietetica e Nutrizione Clinica IRCCS Azienda Ospedaliera Universitaria San Martino – Istituto Nazionale per la Ricerca sul Cancro di Genova Certificazione UNI EN ISO9001 2000N°9122.OSSM relativa a: Erogazione di Servizi di Dietetica e Nutrizione Artificiale Enterale e Parenterale FONTI PROTEICHE E NEL CONTROLLO DELLA MASSA MUSCOLARE
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S.G. Sukkar U.O.D. Dietetica e Nutrizione Clinica
IRCCS Azienda Ospedaliera Universitaria San Martino –
Istituto Nazionale per la Ricerca sul Cancro di Genova
Certificazione UNI EN ISO9001 2000N°9122.OSSM relativa a: Erogazione di Servizi di Dietetica e Nutrizione Artificiale Enterale e Parenterale
FONTI PROTEICHE E NEL CONTROLLO DELLA MASSA MUSCOLARE
Animali Latte
caseine
siero
uova Albumina
Collagene Gelatina
Vegetali Soia Estratti ;concentrati
grano glutine
mais zeina
pisello Isolata
Lupino Concentrata
Alfalfa Estratto
Micro-organismi lieviti estratti
muscolo Miosina,actina
Proteine dietetiche
PROTEINS(10 kg)
(300 g/d)Synthesis
Free AA(70 g)
Breakdown(300 g/d)
PROTEINS(10 kg)
(300 g/d)Synthesis
Free AA(70 g)
Breakdown(300 g/d)
De novo Synthesis(endogenous)
specific functionstransformation
De novo Synthesis(endogenous)
specific functionstransformation
Intake(80 g/d)
CO2
Oxidation(80 g/d)
UreaNH4
Intake(80 g/d)
CO2
Oxidation(80 g/d)
UreaNH4
Turnover rate = 300 g / 10 kg= 3 % / d
Overview schematica del metabolismo proteico
La Sarcopenia
La sarcopenia è una perdita di massa muscolare, di forza e di tono con valori al di sotto di 2 DS rispetto alla media dell’adulto (Baumgartner R, 1988)
13-24% 65-75 anni >50% negli ultraottantenni
-30% SP MUSCOLARE
Testosterone, GH, Estrogeni
Fenomeni di denervazione e rimodellamento (FT)
RDA (0,8 g P/Kg/die) inadeguato
Sostanze infiammatorie
ROS Difese antiossidanti
PROTEIN ABNORMALITIES IN THE CANCER PATIENT
• Increased muscle protein catabolism • Increased whole body protein turnover • Increased liver protein synthesis • Decreased muscle protein synthesis
Ruolo centrale delle Citochine Cellule tumorali maligne Inizio della risposta infiammatoria
Produzione di Citochine IL-1, IL-6 TNF-α
Alterato metabolismo
dei macronutrienti Perdita di LBM
Inizio della risposta delle proteine di
fase acuta (↑ CRP)
Perdita di peso
↑ REE ↓ Cibo introdotto
Fattori che inducono
un aumento della proteolisi
Diminuzione Dell’appetito
CYTOKINE-MEDIATED EFFECTS ON PROTEIN METABOLISM IN CANCER CACHEXIA
EFFECTS TNF-α •Increased muscle proteolysis
•Increased protein oxidation •Increased hepatic protein synthesis
IL-1 •Increased hepatic protein synthesis
IL-6 •Increased hepatic protein synthesis
COME INTERVENIRE?
STIMOLANDO LA CAPACITA’ DI FORZA:
“USE IT OR LOSE IT!”
Newton R.: Strength Exercise: Prevents and Treats Chronic Disease
NSCA European Conference, 2008
Corretta alimentazione
Al fine di ottimizzare la sintesi delle proteine muscolari, collegato ad una opportuna introduzione di energia, si propone un piano dietetico che comprende 25-30 g di proteine di alta qualità per pasto Dietary protein recommendations and the prevention of sarcopenia Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2009
Timing nell’assunzione: la pulse protein diet
L’effetto anabolico migliora se si concentrano le proteine (80%) in un pasto giornaliero
Arnal et al, 1999,El-Khoury et al,1995
Quali fonti proteiche preferire nell’integrazione nutrizionale?
Le caratteristiche delle proteine
Hoffman JR and Falvo MJ J Sport and Medicine (2004); 3; 118, -130
Sukkar SG & Iorio EL: Progress in nutrition , 2011
Proprietà delle sieroproteine di latte
• Antiossidanti • Immunostimolanti • Antitumorali • Ipolipemizzanti • Antivirali • Antibatteriche • chelanti
• La classificazione delle proteine di siero di latte come “proteine ad azione rapida”, e delle caseine come “proteine ad azione ritardata” si basa sull’effetto sull’assunzione di cibo riferiti all’uomo.
• Le proteine di siero di latte dopo l’ingestione passano rapidamente attraverso lo stomaco e raggiungono il digiuno come proteine intatte, mentre il rilascio della caseina da parte dello stomaco avviene più lentamente in quanto nell’ambiente fortemente acido dello stomaco le caseine coagulano formando grumi.
• In seguito a idrolisi peptica, i peptidi vengono rilasciati nel piccolo intestino.
• Nel piccolo intestino, l’idrolisi delle proteine del siero di latte avviene lentamente se confrontato con altre proteine, e la loro digestione e assorbimento ha luogo entro un tratto più ampio d’intestino.
Incrememento della leucina dopo pasto con caseina o sieroproteine di latte nel’uomo
Boire Y et al Proc Natl Acad Sci 23, 1997 vol. 94 no. 26
Ruolo della leucina nel protein sparing •La leucina ha un ruolo essenziale regolatore della sintesi proteica.
•In fase catabolica la supplementazione di Leu o dei 3 BCAA stimola la sintesi proteica muscolare (8,11).
•Questo effetto si osserva principalmente nelle diete con rapporto C/P <1,5 rispetto a quelle C/P>3,5 con 6-8 g/die di Leu
Circa 3 hrs
L’attivazione della sintesi proteica è rapida: 30 min e rimane elevata per 90 min (infusione)
Bohè et al, J Physiol 2001 Il fenomeno è simile per somministrazione orale
di EAA Cuthbertson et al FASEB J 2005
Conclusioni
• Le sieroproteine di latte appaiono le fonte proteica più adeguata nel trattamento della sarcopenia del soggetto anziano
In oncologia
Sieroproteine di latte Dati nell’uomo
Landoni et al 2008
129
1820
0
5
10
15
20
25
VACOP-B ABVD
Chemioterapia
fial
e d
i GC
SF
seqexno seq
Rossi E, Corsetti MT, Sukkar S. Poggi C :Extremely Low Frequency Electromagnetic Fields Prevent Chemotherapy Induced Myelotoxicity Electromagnetic Biology and Medicine 2007, Vol. 26, No. 4 : Pages 277-281
129
1820
0
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20
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VACOP-B ABVD
Chemioterapia
fial
e d
i GC
SF
seqexno seq
Rossi E, Corsetti MT, Sukkar S. Poggi C :Extremely Low Frequency Electromagnetic Fields Prevent Chemotherapy Induced Myelotoxicity Electromagnetic Biology and Medicine 2007, Vol. 26, No. 4 : Pages 277-281
La quantificazione del numero di fiale di fattori di crescita mieloide utilizzate durante terapia ABVD (8 pz. con linfoma di Hodgkin)
e di VACOP-B (10 pazienti con linfoma non Hodgkin) è stata utilizzata quale espressione quantificabile
della mielotossicità indotta dalla chemioterapia
Tozer et al 2008
Tozer et al 2008
Tozer et al 2008
Stress ossidativo , GSH e
Sieroproteine di latte
• Il GSH (ridotto) viene prodotto a partire dal suo stato ossidato (GS-SG) grazie alla cessione di idrogeno da parte del NADPH.
• Il GSH è quindi strettamente collegato allo shunt dei pentosi.
• Circa il 99% del pool di GSH si trova normalmente nello stato ridotto.
Produzione e clearance dei ROS: ruolo del glutatione
CELLULAR AND PLASMA REDOX SYSTEM
ALBUMIN – CYS 34
cystine
Glutathione(GSH)
Cell membrane
1 Inhibited by high GSH levels.
2 Crosses the cellularmembrane faster thanglutamate.
cystine
glutamate
glycineGSH synthetase
γglu-cys-gly(glutathione)
γglu-cys synthetase1
NH3
glutamine
γglu-cys
cysteine
cysteinecysteine
Macrophage(antigen
processing cell
Glutamine2
Bounos & Sukkar SG, 2002
Glutatione (GSH)e stress ossidativo: dati nell’animale
• La supplementazione con proteine del siero di latte da luogo al maggiore incremento della produzione di GSH (p < 0.004) in fegato, cuore e milza. (Bounous et al. Clin Invest Med 1991)
Sukkar et al MJNM 2008)
sangue gsh tot /ml
casein irr prother irr 0
250
500
750
1000
1250
nmol
gsh
tota
le/m
l
sangue gssg nmol/ml
casein irr prother irr 0
5
10
15
gssg
nm
ol/m
l
sangue gssg/gsh %
casein irr prother irr 0.0
0.5
1.0
1.5
%
fegato gsh tot nmol/g
casein irr prother irr 0
2500
5000
7500
10000
nmol
/g fe
gato
fegato gssg nmol/g
casein irr prother irr 0
25
50
75
100
nmol
/g fe
gato
fegato ratio% nmol/g
casein irr prother irr 0.0
0.5
1.0
1.5
%
Effetti dello stress ossidativo e della radioterapia nel modello animale (Sukkar e Cottallasso unpublished data)
FONTI PROTEICHE IN ONCOLOGIA conclusioni
• elevato valore biologico e facile digeribilità • Alto contenuto in BCAA e soprattutto di Leucina • Proprietà antiossidanti : alto valore di cisteina e glutamina • La Caseina è ricca di glutamato • Le sieroproteine di latte sono molto ricche di BCAA e cisteina • Le proprietà collaterali (Antiossidanti ,Immunostimolanti,
Antitumorali, Antivirali, Antibatteriche ) possono accrescerne le potenzialità d’utilizzo in situazioni diversificate (CT,RT, perioperatorio, infezioni)
