FONTI PROTEICHE E NEL CONTROLLO DELLA MASSA … · Corretta alimentazione . Al fine di ottimizzare...

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

5

10

15

20

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VACOP-B ABVD

Chemioterapia

fial

e d

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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

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gato

fegato ratio% nmol/g

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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)

‘

Samir.sukkar@hsanmartino.it

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