Nutrilipidomica: innovazione dalla membrana cellulare
1. Nutrilipidomica:
Innovazione dalla membrana cellulare
Carla Ferreri
Primo RicercatorePrimo Ricercatore
ISOF, Consiglio NazionaleISOF, Consiglio Nazionale
delle Ricerche, Bolognadelle Ricerche, Bologna
Co-fondatore e Direttore R&SCo-fondatore e Direttore R&S
Lipinutragen srlLipinutragen srl
Spin-off del CNRSpin-off del CNR
RICERCARICERCA INNOVAZIONEINNOVAZIONE
2. SOMMARIO
Membrana cellulare ed acidi grassi
Medicina molecolare: il contributo
delle “-omiche”
Lipidomica di membrana: la nascita
della nutrilipidomica
7. La replicazione cellulare avvieneLa replicazione cellulare avviene
sempre e spontaneamentesempre e spontaneamente
Ogni cellula ha la membrana
La composizione dipende dalLa composizione dipende dal
metabolismo e dalla dietametabolismo e dalla dieta
La replicazione cellulare avvieneLa replicazione cellulare avviene
sempre e spontaneamentesempre e spontaneamente
Ogni cellula ha la membrana
La composizione dipende dalLa composizione dipende dal
metabolismo e dalla dietametabolismo e dalla dieta
OGNI GIORNO nuove membrane
8. • Sappiamo se la nostra membrana si forma
correttamente ?
• Sappiamo come lo stress o condizioni
metaboliche influenzano le nostre membrane?
• Sappiamo come aiutare le cellule ad avere la
migliore performance di membrana ?
Una risposta personalizzata
per la MEDICINA PREVENTIVA o ATTIVA
Alcune domande
9. Membrane e medicina
Un compartimento importante per la valutazione clinica
Le condizioni normali sono ben conosciute
Protocollo ben noto per l’esame delle condizioni
individuali e mettere in evidenza eventuali
condizioni di sbilanciamento
Strategie PERSONALIZZATE per recuperare le
condizioni di normalità
MEDICINA MOLECOLAREMEDICINA MOLECOLARE
Le condizioni normali sono ben conosciute
Protocollo ben noto per l’esame delle condizioni
individuali e mettere in evidenza eventuali
condizioni di sbilanciamento
Strategie PERSONALIZZATE per recuperare le
condizioni di normalità
MEDICINA MOLECOLAREMEDICINA MOLECOLARE
10. SOMMARIO
Membrana cellulare ed acidi grassi
Medicina molecolare: il contributo
delle “-omiche”
Lipidomica di membrana: la nascita
della nutrilipidomica
12. LIPIDOMIC
A
Lettura del codice
di acidi grassi di
membrana
S - M - P
Monitoraggio
dei cambiamenti e
correlazione con le cause
Medicina molecolare
13. Membrana = sensore
La membrana cellulare è
deputata alla regolazione
ed alla segnalazione
cellulare.
Deve seguire i cambiamenti
metabolici e mantenere la
sua funzionalità il più
costante possibile,
mediante un continuo
adattamento a fattori interni
ed esterni
Ciò è chiamato
OMEOSTASI di
MEMBRANA
15. Lipidomica dellaLipidomica della
membrana cellularemembrana cellulare
Vol IX – BURLINAVol IX – BURLINA
FERRERI et alFERRERI et al
Cap. 19 - LIPIDOMICACap. 19 - LIPIDOMICA
ANALISI RAGIONATA
degli acidi grassi
Dieta,
metabolismo,
stress, etc
16. ACIDI GRASSI E TESSUTI
Lauritzen, Progress Lipid Research
SFA saturiSFA saturi
MUFA monoin.MUFA monoin.
SFA saturiSFA saturi
MUFA monoin.MUFA monoin.
Ogni tessuto ha il suo specifico contenuto in acidi grassi
UN CODICE LIPIDICO composto dalle 3 classi di acidi grassiUN CODICE LIPIDICO composto dalle 3 classi di acidi grassi
Saturi, monoinsaturi and poliinsaturi
Ogni tessuto ha il suo specifico contenuto in acidi grassi
UN CODICE LIPIDICO composto dalle 3 classi di acidi grassiUN CODICE LIPIDICO composto dalle 3 classi di acidi grassi
Saturi, monoinsaturi and poliinsaturi
PUFAPUFA
omega6omega6
omega3omega3
PUFAPUFA
omega6omega6
omega3omega3
4(5):14(5):14(5):14(5):1 1:21:21:21:2
17. SATURI
P S
MONOINSATURI
O VPo
LA
OMEGA-6
OMEGA-3
DGLA AA
ALA EPA DH
A
Palmitico
16:0
Stearico
18:0
Palmitoleico
16:1
Oleico delta9
18:1
Vaccenico delta11
18:1
Linoleico
18:2
Diomogammalinolenico
20:3
Arachidonico
20:4
Alfa Linolenico
18:3
Eicosapentaenoico
20:5
18. SATURI
P S
MONOINSATURI
O VPo
LA
OMEGA-6
OMEGA-3
DGLA AA
ALA EPA DHA
Come mantenere
l’efficienza
del codice?
Disponibilità
degli acidi grassi
IL CODICE di ACIDI
GRASSI
La combinazione che
mantiene la funzionalità
DIETA
19. SATURI
P S
MONOINSATURI
O VPo
LA
OMEGA-6
OMEGA-3
DGLA AA
ALA EPA DHA
Biosintesi di acidi grassi
saturi e monoinsaturi
ENZIMI DESATURASI
PUFA - EFAPUFA - EFA
ACIDI GRASSI ESSENZIALIACIDI GRASSI ESSENZIALI
PUFA - EFAPUFA - EFA
ACIDI GRASSI ESSENZIALIACIDI GRASSI ESSENZIALI
21. SOMMARIO
NOMINATION per il PREMIO EUROPEO EUWIINPREMIO EUROPEO EUWIINNOMINATION per il PREMIO EUROPEO EUWIINPREMIO EUROPEO EUWIIN
Membrana cellulare ed acidi grassi
Medicina molecolare: il contributo
delle “-omiche”
Lipidomica di membrana: la nascita
della nutrilipidomica
23. SFA
MUFA
PUFA
ERITROCITAERITROCITA
• Tempo di vita medio: 120 giorniTempo di vita medio: 120 giorni
• Presenza di tutte le famiglie di acidi grassiPresenza di tutte le famiglie di acidi grassi
• Deposito di acidi arachidonico, EPA e DHADeposito di acidi arachidonico, EPA e DHA
• Reporter per tessuti non facilmente ottenibiliReporter per tessuti non facilmente ottenibili
(muscolare, nervoso)(muscolare, nervoso)
Membrana di riferimento
24. PROTOCOLLO per l’isolamento della
FRAZIONE SIGNIFICATIVA di ERITROCITI
Librerie molecolari per il
riconoscimento analitico dello stress
radicalico (trans lipidi)
Algoritmo per il calcolo
dell’EQUILIBRIO della membrana
PLASMA
Protocollo
3 brevetti3 brevetti3 brevetti3 brevettiCAMPIONE di SANGUE
Parte corpuscolata
SELEZIONATASELEZIONATA
CampionamentoCampionamento
sempre costante in ogni analisisempre costante in ogni analisi
Solo
informazioni
a brevissimo
termine ROBOTICA
highthrough-put
NB : NO al SANGUE INTERO (goccia)NB : NO al SANGUE INTERO (goccia)
25. Analisi Lipidomica
FAT PROFILEFAT PROFILE®®
Per ora eseguito presso il Laboratorio di Lipidomica BolognaPer ora eseguito presso il Laboratorio di Lipidomica Bologna
E’ possibile il transfer tecnologico e di know-howE’ possibile il transfer tecnologico e di know-how
FAT PROFILEFAT PROFILE®®
Per ora eseguito presso il Laboratorio di Lipidomica BolognaPer ora eseguito presso il Laboratorio di Lipidomica Bologna
E’ possibile il transfer tecnologico e di know-howE’ possibile il transfer tecnologico e di know-how
Effettuato tramite unEffettuato tramite un
prelievo di sangueprelievo di sangue
da braccio o da ditoda braccio o da dito
(0.5 mL)(0.5 mL)
Effettuato tramite unEffettuato tramite un
prelievo di sangueprelievo di sangue
da braccio o da ditoda braccio o da dito
(0.5 mL)(0.5 mL)
BRAND
BRAND
Logistica e trasporto organizzatiLogistica e trasporto organizzati
27. Analisi e nutrilipidomica
L’analisi lipidomica si combina conL’analisi lipidomica si combina con
la strategia per la membla strategia per la membrana:
Combinazione di elementi nutrizionali basati sulla
sulla necessità del profilo di membranaprofilo di membrana
individuale (PERSONALIZZAZIONE)individuale (PERSONALIZZAZIONE)
Forte innovazione del mercato nutraceutico con
formulazioniformulazioni dirette alladirette alla membranamembrana e quindi piùe quindi più
soddisfacenti ai bisognisoddisfacenti ai bisogni
www.nutrilipidomica.it
Comitato scientifico (candidature) – Organizzazione di CORSI ECM di formazione
28. Nutrizione e nutraceutici che
equilibrano la membrana
NUTRILIPIDOMICANUTRILIPIDOMICA
Nutrizione e nutraceutici che
equilibrano la membrana
NUTRILIPIDOMICANUTRILIPIDOMICA
RISTABILIRE ilRISTABILIRE il
BILANCIAMENTOBILANCIAMENTO
RECUPERARE LARECUPERARE LA
PERFORMACEPERFORMACE
CELLULARECELLULARE
e lae la
QUALITA’ della VITAQUALITA’ della VITA
SUPPORTOSUPPORTO
all’INTERVENTOall’INTERVENTO
TERAPEUTICOTERAPEUTICO
29. Verifica lipidomica
Può monitorare i cambiamenti dovutiPuò monitorare i cambiamenti dovuti
all’integrazione nutraceutica , quindi ne verifica i, quindi ne verifica i
risultatirisultati scientificamentescientificamente
Coadiuva il medico nel perfezionamento dellaCoadiuva il medico nel perfezionamento della
strategia di intervento farmacologico estrategia di intervento farmacologico e
nell’intepretazione della risposta clinicanell’intepretazione della risposta clinica
Migliora il rapporto con il paziente che constataMigliora il rapporto con il paziente che constata
la personalizzazione del protocollo medicola personalizzazione del protocollo medico
30. SFAMUFA
PUFA
1 – Profilo personalizzato1 – Profilo personalizzato
2- Data base di pazienti aventi la stessa condizione2- Data base di pazienti aventi la stessa condizione
Banca dati lipidomica
N. B. : Importanza del campionamento sul prelievo di sangueN. B. : Importanza del campionamento sul prelievo di sangue
32. Profili di membrana eritrocitaria in diverse situazioni
dermatologiche: dermatite, psoriasi, invecchiamento
Studi presentati a convegni e pubblicati su riviste scientificheStudi presentati a convegni e pubblicati su riviste scientifiche
Chem. Phys. Lipids 2002
Free Radic. Biol. Med. 2002
Clin. Immunol.2005
Lipids 2005
Rejuven. Res. 2008
J. Plastic Dermatol. 2009
35. PRIMA…PRIMA…
Dermatite seborroica
Deficit omega-3
Eccesso ARA e saturi
Eccesso omega-6/omega-3
Dermatite seborroica
Deficit omega-3
Eccesso ARA e saturi
Eccesso omega-6/omega-3
INDICE di SQUILIBRIO della MEMBRANA
PCT – Brevetto Europeo in corso
INDICE di SQUILIBRIO della MEMBRANA
PCT – Brevetto Europeo in corso
36. DHADHA
EPAEPA
ALAALA
PRIMAPRIMA…..…..
Schema per 4 mesi - 3 settimane al meseSchema per 4 mesi - 3 settimane al mese
Suggerimento al medico di
tipologia e posologia
di nutraceutica con target di
membrana suggerita in base
all’esperienza in nutrilipidomica
Suggerimento al medico di
tipologia e posologia
di nutraceutica con target di
membrana suggerita in base
all’esperienza in nutrilipidomica
37. DHADHA
EPAEPA
GLAGLA
ESEMPIO DIESEMPIO DI
SCAFFALE NUTRACEUTICOSCAFFALE NUTRACEUTICO
ESEMPIO DIESEMPIO DI
SCAFFALE NUTRACEUTICOSCAFFALE NUTRACEUTICO
+ ulteriori protezioni di tipo antiossidante,
epatica ed intestinale se necessario
Schema per 4 mesi - 3 settimane al meseSchema per 4 mesi - 3 settimane al mese
PERSONALIZZAZIONEPERSONALIZZAZIONEPERSONALIZZAZIONEPERSONALIZZAZIONE
Suggerimento al medico di
tipologia e posologia
di nutraceutica con target di
membrana suggerita in base
all’esperienza in nutrilipidomica
Suggerimento al medico di
tipologia e posologia
di nutraceutica con target di
membrana suggerita in base
all’esperienza in nutrilipidomica
PRIMAPRIMA…..…..
38. SUGGERIMENTO di
GRUPPI
ALIMENTARI
CONSIGLIATI
con la FREQUENZA
SETTIMANALE
SUGGERIMENTO di
GRUPPI
ALIMENTARI
CONSIGLIATI
con la FREQUENZA
SETTIMANALE
Per 4 mesiPer 4 mesi
Può ispirare la composizione
di DIETA ad hoc
39. PRIMA…PRIMA…
Deficit omega-3
Eccesso ARA e saturi
Eccesso omega-6/omega-3
Deficit omega-3
Eccesso ARA e saturi
Eccesso omega-6/omega-3
……
CONTROLLOCONTROLLO
dopo 4 mesidopo 4 mesi
Migliorata pista omega-3 e rapporto
omega-6/omega-3
Restano ancora da migliorare ARA e
SFA/MUFA
Migliorata pista omega-3 e rapporto
omega-6/omega-3
Restano ancora da migliorare ARA e
SFA/MUFA
42. Connessione profilo clinico - profilo
molecolare di membrana
Nuovo tipo di consulenza
scientifica (medicina molecolare e
profili)
Customizzazione delle formule
nutraceutiche
Personalizzazione dell’intervento
Connessione profilo clinico - profilo
molecolare di membrana
Nuovo tipo di consulenza
scientifica (medicina molecolare e
profili)
Customizzazione delle formule
nutraceutiche
Personalizzazione dell’intervento
Prevenzione squilibri fondamentali
Educazione alimentare
Rispetto delle necessità individuali
Miglioramento del rapporto con gli
operatori sanitari
Prevenzione squilibri fondamentali
Educazione alimentare
Rispetto delle necessità individuali
Miglioramento del rapporto con gli
operatori sanitari
RICERCA
INNOVAZIONE
La nostra missione
43. Le personeLe persone
Chrys Chatgilialoglu
Dirigente Ricerca CNR
Presidente
Anna Rosaria Maranini
Nutraceutica e
Customer care
Valentina Sunda
Biotecnologo medico
Lipidomica
Claudio Rota
CEO
Marketing
Simone Deplano
Laboratorio e
Robotica
www.lipinutragen.it
46. SSR
R= Random RBC population (15 µm)
S= Selected RBC population (14 µm)
R= Random RBC population (15 µm)
S= Selected RBC population (14 µm)
RBCdimension(µm) RBC selection
47. ***
*
***
*** ** ***
**
Fatty acids in RBC cells
SSR
Significant diminution of SATURATED and
MONOUNSATURATED fatty acids
Correlated with the increase of the ARACHIDONIC
and DHA content (increase of oxidizability)
Significant diminution of SATURATED and
MONOUNSATURATED fatty acids
Correlated with the increase of the ARACHIDONIC
and DHA content (increase of oxidizability)
49. 42,59
3,7
12,96
53,7
1,850
20
40
60
Valori Percentuali
( % )
Eccesso
Miglioramento
Deficit
Rientro nella norma
Eccesso 53,7 1,85
Miglioramento 12,96
Deficit 3,7
Rientro nella norma 42,59
1° Prelievo Controllo
Rientro/miglioramento
93% del totale
Eccesso di acidi grassi saturiEccesso di acidi grassi saturi
Prima… e dopoPrima… e dopo
50. 31,48
7,41
1,8525,93
70,37
18,52
0
20
40
60
80
Valori Percentuali
( % )
Eccesso
Miglioramento
Deficit
Rientro nella norma
Eccesso 70,37 18,52
Miglioramento 25,93
Deficit 7,41 1,85
Rientro nella norma 31,48
1° Prelievo Controllo
Rientro
73% del totale
Eccesso rapporto SFA/MUFAEccesso rapporto SFA/MUFA
51. 25,93
7,41
18,52
9,26
5,56
29,63
0
5
10
15
20
25
30
Valori Percentuali
( % )
Eccesso
Miglioramento dell'eccesso
Deficit
Miglioramento del deficit
Rientro nella norma
Eccesso 29,63
Miglioramento dell'eccesso 5,56
Deficit 18,52 9,26
Miglioramento del deficit 7,41
Rientro nella norma 25,93
1° Prelievo Controllo
Rientro
87% del totale
Rapporto omega-6/omega-3Rapporto omega-6/omega-3
Prima…. e dopoPrima…. e dopo
52. 25,93
3,7
16,67
53,7
14,81
0
10
20
30
40
50
60
Valori Percentuali
( % )
Eccesso
Miglioramento
Deficit
Rientro nella norma
Eccesso 53,7 14,81
Miglioramento 16,67
Deficit 3,7
Rientro nella norma 25,93
1° Prelievo Controllo
Rientro
48% del totale
Migliora
21% del totale
Eccesso acido ARAEccesso acido ARA
53. 25,93
16,67
61,11
24,07
5,560
20
40
60
80
Valori Percentuali
( % )
Eccesso
Deficit
Miglioramento del deficit
Rientro nella norma
Eccesso 5,56
Deficit 61,11 24,07
Miglioramento del deficit 16,67
Rientro nella norma 25,93
1° Prelievo Controllo
61% del totale
NO: 39% del totale
Deficit DGLADeficit DGLA
Miglioramento
della forma farmaceutica
RACCOLTA NUOVI DATIRACCOLTA NUOVI DATI
Miglioramento
della forma farmaceutica
RACCOLTA NUOVI DATIRACCOLTA NUOVI DATI
54. 27,78
5,56
40,74
7,41
24,07 24,07
0
10
20
30
40
50
Valori Percentuali
( % )
Eccesso
Permanenza del deficit
Deficit
Miglioramento
Rientro nella norma
Eccesso 24,07 24,07
Permanenza del deficit 7,41
Deficit 40,74
Miglioramento 5,56
Rientro nella norma 27,78
1° Prelievo Controllo
Rientro
71% del deficit
Omega-3Omega-3
supplem. con ϖ-3
ECCESSO permane
55.
56. Ippocrate di Kos
(ca. 460 BC – ca. 370 BC)
Sia il cibo la tua medicina
progressoprogresso
Settembre 2011Settembre 2011
What you should eat
and why
What you should eat
and why
STRATEGIA
per la
MEMBRANA
CELLULARE
STRATEGIA
per la
MEMBRANA
CELLULARE
60. Indice MUIIndice MUI
ALGORITMOALGORITMO che calcola la sommatoria di
tutti i contributi degli acidi grassi e famiglie
trovate nella membrana del soggetto
Colore ROSSOColore ROSSO: se l’acido grasso oppure
l’indice lipidico sbilanciato è conosciuto
come FATTORE DI RISCHIO per malattie
Dovrebbe trovarsi
qui l’indice della
maggior parte delle
persone
62. LE PAROLE CHIAVELE PAROLE CHIAVE
STRESS: Una parola che pervade la vita di tutti ma non aveva
trovato un sito efficiente per il rilevamento
WELLNESS: Aumento della sensibilità verso il BENESSERE e
tendenza all’automedicazione (NUTRACEUTICA e INTEGRATORI)
NUTRIZIONE: è importante per la salute ma non era disponibile
uno strumento per la sua valutazione a livello molecolare
RICERCARICERCA : messa a punto di un indicatore comprensivo del corpo
umano che riassume metabolismo e dieta, ovvero la LIPIDOMICA
della MEMBRANA CELLULARE
INNOVAZIONEINNOVAZIONE: la combinazione tra diagnostica e nutraceutica,
ovvero la NUTRILIPIDOMICA
63.
64.
65. TRATTATO ITALIANO DI MEDICINA DI
LABORATORIO
Fondato da ANGELO BURLINA
Diagnostica molecolare nella medicina di
laboratorio
Cap. 19
Lipidomica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
341
Lipidomica della membranaLipidomica della membrana
A confronto LIPIDOMICA di MEMBRANALIPIDOMICA di MEMBRANA
con i livelli di acidi grassi in:
PLASMAPLASMA presenta livelli non stabili di acidi
grassi circolanti, maggiormente come
trigliceridi. Riporta la dieta a breve termine
SANGUE INTEROSANGUE INTERO presenta la somma del
PLASMA e della MEMBRANA, quindi si
confondono le informazioni strutturali e
biochimiche (survey per grossi numeri)
A confronto LIPIDOMICA di MEMBRANALIPIDOMICA di MEMBRANA
con i livelli di acidi grassi in:
PLASMAPLASMA presenta livelli non stabili di acidi
grassi circolanti, maggiormente come
trigliceridi. Riporta la dieta a breve termine
SANGUE INTEROSANGUE INTERO presenta la somma del
PLASMA e della MEMBRANA, quindi si
confondono le informazioni strutturali e
biochimiche (survey per grossi numeri)