venerdì, Giugno 14, 2024

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Colina a tavola e rischio diabetico: le scoperte oltre il coinvolgimento nelle malattie cardiovascolari

La colina è un nutriente essenziale che è un precursore di diverse importanti molecole biologiche, tra cui l’acetilcolina, che è un neurotrasmettitore coinvolto nella memoria, nell’umore e nel controllo muscolare. La colina è anche un precursore della fosfatidilcolina (lecitina) e della sfingomielina, i principali fosfolipidi presenti nelle membrane cellulari. Svolge un ruolo cruciale nella patogenesi di diverse malattie croniche e nello sviluppo neurologico, poiché la carenza di colina potrebbe portare a danni muscolari e fegato grasso. La colina ha una sintesi endogena limitata; pertanto, è fondamentale consumare fonti alimentari di colina per soddisfare tutti i bisogni fisiologici. La colina è concentrata in alimenti come carne di manzo, pesce, latte, uova, legumi e noci. Le prove esistenti sulla relazione tra colina e malattia cardiovascolare aterosclerotica (ASCVD) non sono chiare.

Alcuni studi hanno dimostrato che la colina influenza la via della trimetilammina N-ossido (TMAO), aumentando così il rischio di ictus e insufficienza cardiaca. In confronto, altri studi hanno riportato il ruolo benefico della colina nel mitigare l’ipertrofia cardiaca regolando il rimodellamento metabolico. La sindrome metabolica (MetS), che descrive un insieme di condizioni tra cui dislipidemia aterogenica, alti livelli di glucosio nel sangue a digiuno, ipertensione e obesità che si verificano insieme, colpisce attualmente il 20-30% degli adulti in tutto il mondo. La presenza di MetS aumenta il rischio di ASCVD, nonché di infarto miocardico, malattia coronarica e ictus. A tal fine, i ricercatori del presente studio hanno esaminato come l’assunzione di colina influisce sul rischio di ASCVD negli adulti e sullo sviluppo della sindrome metabolica.

Un ultimo studio trasversale ha compreso 5.525 individui dal database NHANES tra il 2011 e il 2018. Un totale di 510 partecipanti sono stati raggruppati nel gruppo di controllo, mentre 5.015 individui costituivano il gruppo ASCVD. Non è stata osservata alcuna correlazione significativa tra l’assunzione di colina e la sindrome metabolica. Tuttavia, la probabilità di insufficienza cardiaca congestizia e di ictus era inferiore per gli individui nel terzo quartile di assunzione di colina. Questo effetto è stato invertito quando l’assunzione di colina ha superato i 342 mg/die, aumentando così il rischio di ASCVD. L’apporto adeguato di colina per ottenere effetti benefici era di 244 mg/die per le donne e 367 mg/die per gli uomini. Le analisi dei sottogruppi hanno rivelato che gli uomini hanno sperimentato effetti più protettivi attraverso un elevato apporto di colina.

Nelle donne, gli estrogeni facilitano la sintesi della fosfatidilcolina endogena, che potrebbe essere responsabile della ridotta incidenza dei sintomi di disfunzione d’organo nelle donne in pre-menopausa rispetto agli uomini e alle donne in post-menopausa. I dati di questo studio indicano che l’assunzione eccessiva di colina non è correlata ad un aumento del rischio di ictus. I ricercatori ipotizzano che il cervello possa limitare gli effetti di un’assunzione eccessiva di colina regolando l’assorbimento netto e il rilascio di colina in modo rapido. Rispetto ai rapporti precedenti, lo studio PREDIMED ha osservato che la colina plasmatica era associata ad un aumento del rischio di insufficienza cardiaca. Inoltre, lo studio SURDIAGENE ha riportato l’assenza di un’associazione significativa tra insufficienza cardiaca e colina nei pazienti con diabete di tipo 2.

Anche un ultimo studio appena pubblicato sulla rivista Nutrients ha indagato sul rischio di diabete tipo 2 collegato alla produzione endogena di TMAO. Questo metabolita deriva dalla colina per ossidazione, soprattutto a livello dei batteri intestinali. La TMAO possiede ruoli biologici significativi nella salute cardiovascolare, nelle risposte infiammatorie, nella funzione renale, nell’attivazione piastrinica e nel metabolismo dei lipidi. Le principali fonti alimentari di TMAO includono pesci marini come il merluzzo e l’eglefino, nonché i crostacei. Anche la colina, la fosfatidilcolina e la L-carnitina, tipicamente presenti negli alimenti ricchi di proteine, sono molecole precursori della TMAO. I meccanismi biologici coinvolti nell’associazione tra TMAO, aterosclerosi e cardiovasculopatie possono includere l’infiammazione del tessuto adiposo e l’alterata segnalazione dell’insulina.

Nell’indagine, i livelli di colina erano associati a un rischio più elevato di T2DM. Rispetto al gruppo con livelli di TMAO ridotti, quelli con i maggiori aumenti di TMAO avevano un rischio 3,7 volte maggiore di T2DM. Il terzo e il quarto quartile di colina sierica, che rifletteva la riduzione più bassa dei livelli di colina sierica, erano associati a un più alto Rischio di T2DM rispetto al primo quartile o alla maggiore riduzione dei livelli di colina sierica. Più specificamente, questo rischio è aumentato di 3,4 volte nel terzo quartile rispetto a un aumento di 4,7 volte nel quarto quartile. Ogni aumento dei livelli di colina di una deviazione standard era associato a un rischio dell’80% di T2DM. I livelli basali di carnitina e betaina non erano collegati al rischio di T2DM. Queste informazioni hanno implicazione anche per le proprietà biologiche di questa sostanza.

Diversi percorsi biologici possono essere influenzati da livelli elevati di TMAO, inclusi il fattore nucleare FoxO1 e la proteina chinasi R endoplasmatica (PERK), nonché la sintesi degli acidi biliari, che successivamente riduce la sensibilità al glucosio. L’inibizione dell’enzima batterico FMO3 che sintetizza la TMAO o la modifica della composizione del microbioma intestinale, riduce l’attivazione di PERK e la trascrizione di FoxO1. Il TMAO attiva anche i geni che inibiscono la sintesi del glicogeno epatico stimolando la produzione di glucosio da parte del fegato, aumentando così la glicemia. I ricercatori sanno che i livelli di TMAO aumentano in associazione all’aumento del consumo di proteine ​​animali e grassi saturi. I cambiamenti nella dieta (anche transitori) causano alterazioni rapide e riproducibili nel microbioma intestinale umano ed animale.

Pertanto, è fondamentale intervenire strategicamente attraverso consigli dietetici e altri interventi sullo stile di vita per normalizzare i livelli di TMAO e, in definitiva, prevenire il diabete. Ciò potrebbe includere diete ricche di fibre, piante medicinali, cereali integrali e restrizione energetica, tutti cambiamenti che influenzano beneficamente la composizione del microbioma intestinale ed i livelli glicemici.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Lin H, Zong Z et al. BMC Public Health 2024; 24(1460).

Huang Y, Wu Y, Zhang Y et al. Nutrients 2024; in press.

Hemmati M, Kashanipoor S et al. Life Sci. 2023; 329:121947.

Chang D, Xu X et al. Perit Dial Int. 2022; 42(6):622-630.

Krueger ES, Lloyd TS et al. Nutrients. 2021; 13(8):2873.

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Dott. Gianfrancesco Cormaci
Dott. Gianfrancesco Cormaci
Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998, specialista in Biochimica Clinica dal 2002, ha conseguito dottorato in Neurobiologia nel 2006. Ex-ricercatore, ha trascorso 5 anni negli USA alle dipendenze dell' NIH/NIDA e poi della Johns Hopkins University. Guardia medica presso la casa di Cura Sant'Agata a Catania. In libera professione, si occupa di Medicina Preventiva personalizzata e intolleranze alimentari. Detentore di un brevetto per la fabbricazione di sfarinati gluten-free a partire da regolare farina di grano. Responsabile della sezione R&D della CoFood s.r.l. per la ricerca e sviluppo di nuovi prodotti alimentari, inclusi quelli a fini medici speciali.

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