Allergie ed intolleranze alimentari: dalla tavola al DNA di Miriam Di Filippo

Numerosi test diagnostici sono utilizzati per supportare una corretta valutazione delle allergie e delle intolleranze alimentari. Alcuni di essi considerano lo strettissimo legame noto tra nutrizione e genetica. Dalla nostra alimentazione, infatti, dipendono molti disturbi come obesità, diabete e malattie cardiovascolari. La nutrigenetica, scienza di nuova generazione, concentra l’analisi sulle singole variazioni genetiche individuali, considerando particolari SNPs (polimorfismi a singolo nucleotide), relazionandoli alla alimentazione e a reazioni avverse ai cibi.

SUMMARY

Most people can eat a variety of foods without highlighting any problematic. For some individuals, however, certain foods can cause negative reactions, allergic-type caused by a reduced tolerance. Food allergy is specific to a particular food or one of its components (allergen) which activates the immune system, triggering a chain of reactions that lead to the release of substances such as histamine, which cause a variety of symptoms: itching, cough or dyspnea. Food intolerance involves the metabolism but not the immune system. A typical example is lactose intolerance: people who are affected, have a deficiency of lactase, the digestive enzyme that breaks down milk sugar. Several diagnostic tests are used to support a proper assessment of food allergies and food intolerances.

Some of them consider the known and close relationship between nutrition and genetics. In fact, from our diet depends on many disorders such as obesity, diabetes and cardiovascular disease. The nutrigenetics, a recent science, focuses the analysis on the single individual genetic variations, investigating specific SNPs (single nucleotide polymorphisms), relating them to the nutrition and adverse reactions to foods.

Civitas Hippocratica 2014 – Anno XXXV – N. 1-2 13

Civitas Hippocratica

UNIVERSITA POPOLARE NUOVA SCUOLA MEDICA SALERNITANA SALERNO

di Miriam Di Filippo, Biologa Nutrizionista

Allergie ed intolleranze alimentari: dalla tavola al DNA

Articolo Miriam De Filippo

Parole chiave: Allergia alimentare, intolleranza alimentare,

DNA (acido desossiribonucleico), test

Key Words: Food Allergy, Food Intolerance, DNA

(Deoxyribonucleic acid), Test

Ricevuto in Redazione il 9 giugno 2014

“Quod aliis cibus est aliis fuat acre venenum”. “Quello che è cibo per un uomo è veleno per un altro”

(Tito Lucrezio Caro, De rerum natura, Libro IV, v. 637)

RIASSUNTO

La maggior parte delle persone può mangiare una grande varietà di alimenti senza evidenziare alcuna problematica. Per alcuni individui però, certi alimenti possono determinare reazioni negative, di tipo allergico, causate da una ridotta tolleranza. L’allergia alimentare è specifica per un dato alimento o per una sua componente (allergene) la quale attiva il sistema immunitario, innescando una catena di reazioni che determinano il rilascio di sostanze quali l’istamina, che provocano vari sintomi: prurito, tosse o dispnea. L’intolleranza alimentare, invece, coinvolge il metabolismo ma non il sistema immunitario. Un tipico esempio è l’intolleranza al lattosio: le persone che ne sono affette hanno una carenza di lattasi, l’enzima digestivo che scompone lo zucchero del latte. Numerosi test diagnostici sono utilizzati per supportare una corretta valutazione delle allergie e delle intolleranze alimentari. Alcuni di essi considerano lo strettissimo legame noto tra nutrizione e genetica. Dalla nostra alimentazione, infatti, dipendono molti disturbi come obesità, diabete e malattie cardiovascolari. La nutrigenetica, scienza di nuova generazione, concentra l’analisi sulle singole variazioni genetiche individuali, considerando particolari SNPs (polimorfismi a singolo nucleotide), relazionandoli alla alimentazione e a reazioni avverse ai cibi.

SUMMARY

Most people can eat a variety of foods without highlighting any problematic. For some individuals, however, certain foods can cause negative reactions, allergic-type caused by a reduced tolerance. Food allergy is specific to a particular food or one of its components (allergen) which activates the immune system, triggering a chain of reactions that lead to the release of substances such as histamine, which cause a variety of symptoms: itching, cough or dyspnea. Food intolerance involves the metabolism but not the immune system. A typical example is lactose intolerance: people who are affected, have a deficiency of lactase, the digestive enzyme that breaks down milk sugar. Several diagnostic tests are used to support a proper assessment of food allergies and food intolerances. Some of them consider the known and close relationship between nutrition and genetics. In fact, from our diet depends on many disorders such as obesity, diabetes and cardiovascular disease. The nutrigenetics, a recent science, focuses the analysis on the single individual genetic variations, investigating specific SNPs (single nucleotide polymorphisms), relating them to the nutrition and adverse reactions to foods.

INTRODUZIONE

Fin dall’antichità è risultato palese il legame tra cibo e reazioni avverse alla sua ingestione; infatti, già alcuni medici dell’antica Grecia avevano notato variazioni nello stato di salute di un individuo a seconda dei cibi ingeriti. Nel corso del tempo tali reazioni sono andate man mano definendosi e nel 1994 l’Accademia Europea di Allergologia e Immunologia Clinica (EAACI) ha classificato la patogenesi delle reazioni avverse agli alimenti in base al meccanismo biologico coinvolto. Esse sono state suddivise in due categorie: tossiche e non tossiche. Nel primo caso rientrano le reazioni avverse ad alimenti indipendenti dalla sensibilità individuale provocate, ad esempio, da contaminazioni degli alimenti da parte di organismi patogeni, come può accadere nel caso delle salmonelle, bacilli asporigeni presenti nelle uova e carni. Oppure una sostanza tossica può essere naturalmente presente in un alimento, come accade per alcuni tipi di funghi, come l’Amanita Phalloides; oppure, nel caso delle patate, la solanina, un alcaloide glicosidico usato generalmente come difesa contro l’attacco di agenti esterni, presente soprattutto nella buccia e nelle parti verdi, che può determinare, se ingerita, importanti disturbi gastrointestinali e neurologici. Nella maggior parte dei casi, l’intensità della reazione è sempre dipendente dalla concentrazione di tossine. Le reazioni non tossiche sono invece legate alla suscettibilità individuale per alcuni tipi di cibo, i quali sono generalmente innocui per taluni individui e che invece possono risultare dannosi per altri. Tali reazioni sono a loro volta suddivise in: a) immunologiche, e sono le allergie; b) non immunologiche, e vengono dette intolleranze.

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Civitas Hippocratica

ALLERGIE E INTOLLERANZE

L’allergia alimentare è un’alterazione immunitaria in cui una sostanza, non nociva per gli organismi che la ingeriscono abitualmente, non viene riconosciuta come tale da un individuo, attivandone dunque le difese immunitarie. Le allergie alimentari prevalgono nei bambini6 rispetto alla popolazione adulta ed i cibi più comunemente allergizzanti sono le uova, il latte e le arachidi. Tra le reazioni non tossiche abbiamo quelle mediate dalle IgE7. Un esempio di tale reazione è l’allergia al frumento, uno degli alimenti più consumati in Italia, sia per quel che riguarda il grano duro che il grano tenero. Tale reazione avversa interessa le IgE specifiche verso numerose componenti del chicco, come ad esempio albumine e globuline (nel germe e nel pericarpo) gliadine e glutenine (nell’endosperma), che rappresentano la componente proteica prevalente ed a contatto con l’acqua originano il glutine. Una minoranza delle reazioni non tossiche comprendono reazioni non immediate, spesso determinate da una infiammazione del tratto gastrointestinale, laddove le cellule T sembrano svolgere un importante ruolo nella genesi della manifestazione patologica. Le intolleranze alimentari, invece, riguardano qualsiasi reazione avversa al cibo che si manifesta da qualche ora a qualche giorno dopo l’assunzione di un certo alimento. La reazione è riproducibile ed è dose-dipendente, ma non é modulata dal sistema immunitario, bensì da alterazioni. Esse vengono distinte in tre sottogruppi: enzimatiche, farmacologiche ed indefinite. Una delle più comuni è quella al lattosio, in cui la capacità di digestione dello zucchero è compromessa per una diminuita produzione della lattasi, l’enzima preposto alla scissione del lattosio in glucosio e galattosio, da parte delle cellule della mucosa intestinale. Tale deficit enzimatico determina una fermentazione batterica intestinale, causando vari sintomi tra cui meteorismo, diarrea o crampi. Le intolleranze farmacologiche, invece, riguardano l’assunzione eccessiva, tramite alimenti, di sostanze farmacologicamente attive (es. amine biogene). E poi ci sono le intolleranze indefinite12 spesso determinate da sostanze, come ad esempio additivi, contaminanti, presenti durante la produzione e la trasformazione di alimenti.

DIAGNOSTICA

La diagnosi di allergia alimentare viene effettuata attraverso una accurata anamnesi ed il supporto di test specifici cutanei o effettuati tramite prelievo di sangue (es. Prick e Patch test, ricerca di IgE specifiche sul siero). Per diagnosticare le intolleranze alimentari, invece, sono utilizzati oramai da anni una serie di test sia convenzionali, cioè riconosciuti dalla comunità scientifica e diretti verso un solo alimento, sia test non convenzionali, i quali, spesso, analizzano più alimenti contemporaneamente. Nel primo caso, rientra il test per verificare l’intolleranza al lattosio (Breath Test, Test genetico)9,10. Nel secondo caso, rientrano molti tipi di test, di cui si parla comunemente, ad esempio il test citotossico13. Quest’ultimo è effettuato attraverso un prelievo di sangue venoso da cui, tramite centrifugazione, si isolano i globuli bianchi che vengono a loro volta posizionati su appositi vetrini ed incubati con un certo tipo di alimento. Dall’osservazione al microscopio è possibile valutare le eventuali modifiche dei globuli bianchi. In questo caso è possibile avere falsi negativi ed il test è operatore-dipendente. Un altro test sul sangue per lo studio delle intolleranze alimentari si basa sulla ricerca delle IgG contro determinati Un’ulteriore analisi non convenzionale è il Vega test13, il quale si basa sul presupposto che ogni organismo è caratterizzato da un equilibrio bioelettronico che può modificarsi in presenza di particolari fattori. Anche questo test è operatore-dipendente e può essere influenzato da svariati fattori esterni, come ad esempio la presenza di orologi, condizioni particolari della cute, sudore. Il test Kinesiologico13, invece, valuta la variazione del tono muscolare quando l’organismo viene a contatto con i cibi intolleranti. Quando il test è effettuato attraverso il supporto di apparecchiature, è indicato come DRIA test. In questo caso, dunque, si elimina l’errore operatore-dipendente durante la misurazione. Per la valutazione delle intolleranze alimentari è usata anche l’Iridochinesi13. Tale metodologia si basa sul moto della pupilla come rilevatore della variazione del tono simpaticoparasimpatico, in seguito ad uno stimolo dato da un certo alimento. Queste analisi di tipo non convenzionale, però, sono considerate inattendibili, scarsamente riproducibili.

NUTRIGENETICA E NUTRIGENOMICA

Due recenti branche della biologia molecolare, la Genomica Nutrizionale e la Nutrigenetica, sono in notevole sviluppo e hanno lo scopo di trovare nuove strategie volte a modificare o migliorare lo stato nutrizionale di un organismo. La Nutrigenomica14 è la scienza che studia come le molecole contenute negli alimenti, in quanto fattori ambientali, possano modulare l’espressione di alcuni geni. La Nutrigenetica15 è, invece, la scienza che combina genetica e nutrizione. Essa, attraverso l’analisi del DNA, osserva le differenze genetiche (polimorfismi) che causano differenti risposte di singoli soggetti alla somministrazioni di specifici nutrienti presenti nel cibo. Nel 2005 è anche nata la Società Internazionale di Nutrigenetica/Nutrigenomica (ISNN, International Society of Nutrigenetics and Nutrigenomics)16. I polimorfismi investigati durante gli studi genetici sono detti SNPs (polimorfismi ad unico nucleotide), ossia variazioni di un singolo nucleotide tale per cui l’allele polimorfico risulta presente nella popolazione in una proporzione superiore all’1%. Gli SNPs costituiscono il 90% di tutte le variazioni genetiche umane. L’utilità dei test genetici è legata a: 1) la facilità di prelievo di un campione, attraverso ad esempio un tampone buccale, di facile applicazione, quindi, anche in età critiche; 2) l’affidabilità e ripetibilità del test (100%); 3) nonché ai Civitas Hippocratica 2014 – Anno XXXV – N. 1-2 15 Civitas Hippocratica tempi brevi di refertazione. Da ogni campione in esame, il DNA viene estratto, amplificato attraverso PCR (reazione a catena della polimerasi) Real-Time ed infine analizzato. Comuni analisi genetiche sono, ad esempio, il test di intolleranza al lattosio o per evidenziare la suscettibilità. Nel primo caso si ricercano i polimorfismi -13910 T>C, -22018 A>G sul gene della lattasi (map locus 2q21), responsabili della persistenza enzimatica, i quali costituiscono un vantaggio evolutivo grazie al quale chi possiede questo tipo di pattern genetico mantiene attivo il gene della lattasi anche in età adulta, a differenza del comune silenziamento enzimatico che avviene dopo lo svezzamento. L’analisi di questi due polimorfismi, dunque, rappresenta un valido metodo diagnostico per intolleranza da lattosio. La variante genotipica omozigote CC/GG, è associata ad una ridotta trascrizione genica e di conseguenza al fenotipo di intolleranza al lattosio17. Il test è indicato nei casi in cui i soggetti manifestino una sintomatologia relazionabile ad una intolleranza al lattosio e/o familiarità per tale caso. Nel secondo caso, invece, il test è rivolto ad analizzare i geni del complesso maggiore di istocompatibilità HLA II (Human Leukocyte Antigen), in particolare gli etero dimeri DQ2, DQ8 e DR4, data la forte associazione trovata tra essi e lo sviluppo della malattia celiaca. La celiachia è una intolleranza permanente al glutine18,19 ed ha una frequenza di circa l’1% nella popolazione italiana, con prevalenza nei bambini rispetti agli adulti. E’ una malattia multifattoriale, nella quale variazioni in alcuni geni HLA costituiscono i principali fattori genetici di rischio. I soggetti predisposti alla celiachia, infatti, posseggono i geni denominati DQ2 e/o DQ8 del complesso HLA20, che codificano per glicoproteine di membrana. È stato proposto un loro ruolo, in presenza di glutine, nell’attivazione dei linfociti T CD4+ presenti nella lamina propria della mucosa intestinale. Dei celiaci, infatti, l’80% ha aplotipo DQ2. Il test genetico valuta, dunque, la maggiore o minore predisposizione di un individuo a sviluppare la malattia celiaca in base alla presenza/assenza di tali fattori di rischio. Gli aplotipi da analizzare possono essere molteplici (DQA1*0201, DQA1*05, DQA1*03, DQB1*02, DQB1*0301, DQB1*0302, DRB1*04, DRB1*07, DRB1*0301, DRB1*11, DRB1*12), determinando una analisi complessa, che considera anche l’associazione dei geni DQ e DR, come conferma dei risultati, basandosi sul loro stretto disequilibrio di associazione. Il test non ha finalità diagnostiche ma può essere molto utile in casi dubbi, quando, ad esempio non é possibile effettuare una biopsia intestinale o in presenza di dati discordanti. Può essere utile nello screening di soggetti a rischio quali i familiari di celiaci, soggetti affetti da malattie associate alla celiachia (diabete mellito tipo 1, tiroidite autoimmune, Sindrome di Down, Sindrome di Turner). Può, infine, essere utile come analisi di primo livello, nei bambini asintomatici ad alto rischio, o che presentano segni o sintomi correlati alla malattia celiaca.

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Indirizzo per corrispondenza:

Dott.ssa Miriam Di Filippo

e-mail: miriam.difilippo@gmail.com

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