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Il futuro del PET-FOOD è la NUTRIGENOMICA.

La riuscita del sequenziamento del genoma umano è stato il fattore principale che ha portato al sequenziamento del genoma di altre specie, fra cui il cane. Una volta sequenziato il DNA del cane, la ricerca veterinaria è stata la forza trainante che ha portato all’identificazione dei singoli geni e allo studio della loro funzione, ottenendo in questo modo la mappatura genica.

Per quanto riguarda il cane, la mappatura genica, che individua i geni e ne descrive la funzione, è e sarà uno strumento importante per lo sviluppo del pet-food, perchè applicando i principi della nutrigenomica, una scienza giovane ma in rapidissimo sviluppo che studia l’effetto degli alimenti o dei singoli nutrienti sull’espressione genica, si potranno sviluppare mangimi specifici , che potremmo definire “funzionali”, studiati sia per mantenere l’animale in perfetta salute, ma anche per prevenire alcune malattie o per ridurre il rischio o mitigare i sintomi di alcune malattie croniche, delle diete quindi “adatte” ad un particolare genotipo o ad una certa espressione genica.

La nutrigenomica aiuterà anche a colmare le lacune ancora presenti nella dietetica per cani: infatti molte delle esigenze nutrizionali dei cani nelle varie fasi della vita non sono ancora note.

Per esempio per i cani che praticano attività sportiva, come i cani da slitta, i cani da corsa o quelli da caccia, non si conoscono con precisione i livelli necessari né dei nutrienti essenziali, come proteine e grassi, né dei micronutrienti, come le vitamine (si sa solo che le vitamine A, C, ed E influenzano in vario modo la prestazione atletica), l’applicazione della nutrigenomica a questa particolare categoria aiuterà a stabilire le concentrazioni di nutrienti e micronutrienti ottimali e tossiche per la salute del cane, per il miglioramento delle prestazioni atletiche e per la velocizzazione del recupero post-attività.

Pensando alle malattie scheletriche come la displasia dell’anca, l’osteocondrosi e l’osteodistrofia ipertrofica c’è da dire che queste patologie sono molto influenzate dalla dieta, anche se associata ad esse si trova una forte ereditarietà, la nutrigenomica aiuterà nella comprensione degli alimenti specifici che influenzano queste malattie e a studiare specifiche diete per tutti quei cani che sono a rischio di svilupparle.

Utilizzando i metodi della nutrigenomica si potranno in futuro formulare diete non solo per la prevenzione delle malattie scheletriche, ma anche per la prevenzione di patologie molto più complesse come il diabete, l’obesità, le malattie cardiache ed il cancro.

L’industria del pet-food potrà utilizzare queste conoscenze di nutrigenomica per la produzione di mangimi di elevata qualità per soddisfare precise esigenze nutrizionali o per prevenire particolari patologie.

BIBLIOGRAFIAB

Kelly S. Swanson, Lawrence B. Schook and George C. Fahey, Jr. – Nutritional Genomics: Implications for Companion Animals 0022-3166 © 2003 American Society for Nutritional Sciences.

BIBLIOGRAFIA ESSENZIALE

Dodds, W.J – Functional foods: the new paradigm based on nutrigenomics. Journal of the American Holistic Veterinary Medical Association , 2014 , Vol. 36 , pp. 26-35

S. Gy. Fekete and D. L. Brown – Veterinary aspects and perspectives of nutrigenomics: a critical rewiew. Acta Veterinaria Hungarica 55 (2), pp. 229–239 (2007)

The canine genome Elaine A. Ostrander and Robert K. Wayne – The canine genome. 15:1706–1716 ©2005 by Cold Spring Harbor Laboratory Press

Reed Danielle R. – Animals Models of Gene-Nutrient Interaction. Obesity (Silver Spring). 2008 December; 16(Suppl 3): S23-S27

Endometriosi. Quando l’alimentazione diventa un farmaco.

L’endometriosi è una patologia ginecologica molto frequente nelle donne in età fertile. Nel 20-25% dei casi l’endometriosi è una patologia asintomatica e viene diagnosticata in occasione di una laparoscopia eseguita per problemi di sterilità, non dipendente da altri fattori o di un intervento di laparotomia fatto per altre indicazioni (come ad esempio fibromi). Nei restanti casi le caratteristiche e la gravità della sintomatologia sono dovute alle reazioni del tessuto endometriale ectopico alle sollecitazioni ormonali tipiche del ciclo femminile; conseguenze più comuni di questa anomalia sono fortissimi dolori mestruali, eccessivo sanguinamento, forte dolore addominale anche cronico, infiammazione, pancia gonfia, stitichezza, sviluppo di tessuto cicatriziale al livello della parete intestinale, aderenze, subfertilità o infertilità, sofferenza psicologica e soprattutto dolori pelvici cronici, a volte così intensi da compromettere lo svolgimento delle normali attività quotidiane.
Vi è un stretto legame tra l’endometriosi ed alti livelli di estrogeni che stimolano la proliferazione del tessuto endometriale. È una patologia di tipo infiammatorio e gli squilibri intestinali, come una disbiosi del microbiota, possono aggravare la sintomatologia, inoltre, è importante mantenere un corretto peso corporeo poiché un eccesso di tessuto, o meglio, organo adiposo porterà a un’eccessiva produzione di estrogeni che favorirà la proliferazione del tessuto endometriale.
Diversi studi hanno dimostrato che esiste una relazione tra quello che si mangia e  l’endometriosi, in quanto si è riscontrato che alcuni alimenti sono in grado di stimolare e potenziare le nostre difese immunitarie per contrastare la patologia. La dieta “anti-endometriosi” ha carattere sia preventivo che “curativo” basandosi su un regime alimentare che riduce i cibi che favoriscono l’infiammazione e punta su quelli antinfiammatori e che diminuiscono i livelli di estrogeni.

Tramite l’alimentazione possiamo agire per prima cosa sull’equilibrio ormonale, controllando i  e controllare lo stato infiammatorio ed agire  sul miglioramento dell’equilibrio intestinale, ripristinando la giusta flora batterica. Per tenere quanto più possibile sotto controllo infiammazione e dolore sono determinanti le nostre scelte alimentari visto il ruolo che il cibo ha nel sostenere o, al contrario, nel modulare i fenomeni infiammatori stessi.

In primo luogo è importantissimo controllare i livelli di insulina evitando il “saliscendi”,  l’insulina è da considerarsi un fattore pro-infiammatorio ed è  responsabile dello “immagazzinare gli zuccheri introdotti in eccesso sotto forme di grasso a livello del tessuto adiposo”, della variazione dell’umore con percezione di stanchezza, irritabilità, tristezza, calo di energie, scarsa concentrazione e coordinazione.

Per mantenere i livelli di insulina equilibrati è necessario evitare gli zuccheri semplici (zucchero aggiunto, dolcificanti e dolci vari), preferire a pasta e pane integrali (i cui zuccheri si assorbono meno rapidamente provocando un più graduale rialzo della glicemia), comporre i pasti con carboidrati e proteine in quantità equivalenti, in modo da ridurre l’indice glicemico dei primi, aumentare il consumo di fibre per nutrire correttamente la flora batterica intestinale (una disbiosi può aggravare la sintomatologia) per cui non dovrebbero mancare oltre ai cereali integrali anche i legumi. È consigliato, inoltre, preferire il consumo di cereali integrali naturalmente senza glutine (come quinoa, miglio, amaranto, grano saraceno) in quanto il glutine è in grado di irritare la mucosa intestinale già resa sensibile, ed a volte danneggiata, dall’endometriosi stessa; aumentare il consumo di pesce e di frutta a gusci, alimenti ricchi di omega 3 dalle dimostrate proprietà antinfiammatorie, utilissimi nel controllare i sintomi dell’endometriosi; limitare il consumo di latte e dei suoi derivati contenenti  significative concentrazioni di estrogeni,  limitare l’uso di carne rossa; escludere dalla dieta i grassi idrogenati presenti in molte marche di grissini, fette biscottate, biscotti, merendine, torte, nonché pop corn, patatine e simili e preferire il consumo di altri lipidi come l’olio extravergine di oliva (fonte di preziosa vitamina E) e l’olio di semi di lino a crudo (ricco di acidi grassi essenziali “buoni”) hanno proprietà antinfiammatorie.“
Importantissimo è l’assunzione di alimenti ricchi di calcio, magnesio e vitamina D per evitare la demineralizzazione ossea indotta da alcune terapie mediche per l’endometriosi.

Muscogiuri G et al.  Shedding new light on female fertility: The role of vitamin D. Rev Endocr Metab Disord. 2017 Sep;18(3):273-283. doi: 10.1007/s11154-017-9407-2.

Halpern G et al. Nutritional aspects related to endometriosis. doi: 10.1590/1806-9282.61.06.519.

La nutrizione dei cani secondo la nutrigenomica

Nel 2004 è stato portato a termine il sequenziamento del DNA del cane, cioè alla definizione del genoma canino. Il genoma, composto da uno lungo filamento di DNA, contiene al suo interno le istruzioni che consentono la costruzione e il funzionamento di un organismo vivente. Tutte le cellule dell’organismo contengono una copia completa del genoma, ma in ogni cellula viene espressa solo una parte di esso, in un fenomeno detto espressione genica, che permette alle singole cellule di specializzarsi per funzioni particolari: si hanno quindi cellule muscolari, cellule cardiache, cellule epiteliali,…..

In ogni cellula l’espressione genica viene controllata da una serie di processi che consentono alle istruzioni presenti nel genoma di essere lette nelle cellule giuste nel momento opportuno, anche in risposta agli stimoli provenienti dall’ambiente.

Uno stimolo ambientale che può influenzare l’espressione genica e quindi determinare l’attivazione o l’inattivazione di particolari geni è sicuramente l’alimentazione, cioè, nel caso specifico del cane, il cibo che noi gli somministriamo può arrivare ad influenzare, direttamente o indirettamente, l’attivazione o l’inattivazione del suo DNA e quindi il suo metabolismo a livello cellulare, potenzialmente determinando così una condizione di malattia oppure di maggiore benessere.

UNA NUOVA SCIENZA: LA NUTRIGENOMICA

Utilizzando le tecniche di biologia molecolare ora disponibili, gli scienziati possono misurare gli effetti di un singolo nutriente sul profilo di espressione genica di una cellula o tessuto. Questa possibilità ha portato alla nascita di una nuova scienza, la nutrigenomica, che si fonda sul fatto che i nutrienti possono alterare l’espressione genica di un individuo, trasformando la risposta del corpo da uno stato di salute ad una condizione patologica o viceversa.

L’applicazione della nutrigenomica alla nutrizione dei cani è forse il sistema più innovativo per avere un’alimentazione personalizzata sul genoma del singolo individuo e sul risultato che si vuole ottenere.

Infatti la nutrigenomica ha individuato sia gli alimenti che, agendo direttamente sul DNA, influenzano l’espressione genica, sia il loro effetto specifico sull’organismo: sono stati individuati alimenti che migliorano lo stato di salute generale del cane, che prevengono o curano particolari malattie, che ottimizzano le prestazioni atletiche dei soggetti impegnati nelle attività sportive, che sostengono il modo ottimale la crescita dei cuccioli,….

APPLICAZIONI PRATICHE DELLA NUTRIGENOMICA

Per fare degli esempi concreti, i principi della nutrigenomica possono essere applicati nell’alimentazione del cane per la prevenzione e il trattamento dell’obesità o dell’artrosi e nella cura dell’infiammazione intestinale cronica, tre patologie queste che sono sempre più frequenti all’interno della popolazione canina.

Per quanto riguarda l’obesità, si stima che negli Stati Uniti circa il 40% dei cani sia sovrappeso o obeso. L’obesità, che ormai è diventata un problema di salute anche per i cani, è legata all’assunzione eccessiva di cibo ad alto contenuto energetico e alla scarsa attività fisica giornaliera; questa patologia cronica ha le sue radici in un’infiammazione cronica a livello di tutto l’organismo (a livello di tutto il corpo). I cani con peso eccessivo hanno una minore aspettativa di vita rispetto ai cani normopeso e hanno una maggiore probabilità di soffrire di patologie croniche associate all’obesità, come il diabete, l’ipercolesterolemia, la malattie cardivascolari, l’artrosi e anche alcune forme di cancro.

Per il trattamento e la prevenzione dell’obesità la nutrigenomica ha già individuato alcuni alimenti in grado di dimunuire l’infiammazione cronica, altri che aumentano la termogenesi, facilitando così l’eliminazione dei grassi accumulati, altri ancora in grado di incrementare la massa magra a discapito di quella grassa.

L’artrosi è una patologia che colpisce circa il 20% dei cani adulti ed è la causa più frequente di zoppia, la forma più conosciuta è forse la displasia dell’anca; alla base di questa malattia c’è un’infiammazione a livello di una o più articolazioni e i suoi sintomi sono mobilità limitata, dolore, rigidità delle articolazioni e debilitazione generale. Anche per l’artrosi la nutrigenomica offre, da affiancare ai metodi di cura tradizionali, un nuovo approccio basato sull’utilizzo di alimenti funzionali con caratteristiche anti-infammatorie, anti-ossidanti, ma soprattutto in grado di indurre, influenzando l’espressione genica di cellule specializzate, la formazione di nuovo tessuto articolare, che può essere così parzialmente ricostruito.

Attualmente i problemi gastro-intestinali, spesso dovuti al fatto di non seguire un’alimentazione adatta alle esigenze metaboliche, sono considerati delle vere e proprie malattie croniche per i cani. Fra questo tipo di malattie, la più comunemente diagnosticata è l’infiammazione cronica intestinale: in questo caso di alimentazione scorretta la mucosa gastrica non riesce ad esplicare correttamente la sua funzione di barriera contro le sostanze estranee, che quindi potrebbero passare nel flusso sanguigno, per impedire che questo evento si verifichi, il sistema immunitario si attiva per distruggere il materiale sconosciuto, innescando a livello dell’intestino il processo che porta all’infiammazione cronica.

In questo caso specifico, nel quale proprio la dieta è la causa della patologia, la nutrigenomica è in grado sia di indicare quali sono gli alimenti che scatenano la malattia, sia quegli alimenti in grado di alleviare o addirittura far scomparire i sintomi.

Infine nei cani impegnati in attività sportive, la nutrigenomica permette di individuare gli alimenti in grado di migliorare la nutrizione e la prestazione dei soggetti.

CONCLUDENDO…

Sicuramente lo sviluppo della nutrigenomica permetterà di conoscere in modo più preciso gli effetti sul DNA dei singoli alimenti, l’applicazione di queste conoscenze alla nutrizione del cane consente già ora, e consentirà ancora di più in futuro, di nutrire i nostri amici a 4 zampe con alimenti “salutari” per il loro DNA, in modo assolutamente personalizzato, basato sia sul genoma che sulle esigenze specifiche di ogni singolo soggetto.

BIBLIOGRAFIA ESSENZIALE

Dodds, W.J – Functional foods: the new paradigm based on nutrigenomics. Journal of the American Holistic Veterinary Medical Association , 2014 , Vol. 36 , pp. 26-35

S. Gy. Fekete and D. L. Brown – Veterinary aspects and perspectives of nutrigenomics: a critical rewiew. Acta Veterinaria Hungarica 55 (2), pp. 229–239 (2007)

Kelly S. Swanson, Lawrence B. Schook2 and George C. Fahey, Jr. – Nutritional Genomics: Implications for Companion Animals 0022-3166/03 $3.00 © 2003 American Society for Nutritional Sciences.

Consigli nutrizionali per mamme in gravidanza e in allattamento

Un adeguato apporto nutrizionale è di fondamentale importanza per la salute della madre e del nascituro. L’alimentazione di una gravida sana, normopeso all’inizio della gravidanza ed in buone condizioni nutrizionali non si scosta dal consueto modello di riferimento rappresentato dalla dieta Mediterranea.

Durante la gestazione il fabbisogno calorico cambia ed aumenta soprattutto nel secondo trimestre: in una donna normopeso che all’inizio della gravidanza necessita di 2200 kcal, il fabbisogno aumenta mediamente di circa 200 kcal al giorno dal secondo trimestre in poi; in una donna sottopeso l’apporto energetico è più elevato ed in una donna sovrappeso è minore. E’ stato dimostrato che il peso del bambino alla nascita è influenzato sia dal BMI (Body Mass Index 18.5-25) pre-gravidico della madre, che dall’aumento di peso in gravidanza. Infatti, in una donna normopeso, l’aumento di ponderale auspicabile al termine della gravidanza va da 8 a 10-12 kg: 1-2 kg nel primo trimestre, 3-4 kg nel secondo trimestre, 4-5 kg nel terzo trimestre; l’incremento di peso al termine della gravidanza è più elevato in caso di parto gemellare e nelle donne sottopeso (BMI<18.5), meno elevato nelle donne sovrappeso (BMI>25) ma non inferiore a 7 kg. Perciò in gravidanza non è assolutamente necessario (anzi potrebbe essere pericoloso) mangiare per due!

Una corretta alimentazione è importante per garantire un giusto apporto di macro e micronutrienti alla gestante ed al nascituro.

Possiamo quindi riassumere quali sono gli alimenti che non dovrebbero mancare sulla tavola di una donna in dolce attesa: latte e yogurt non grassi e pastorizzati, formaggi freschi con pochi grassi e poco salati, carne magra rossa o pollame o coniglio, pesce fresco o surgelato di piccola taglia ben cotto, uova, pane integrale, pasta o riso integrali, frutta e verdura fresca e di stagione (preferibilmente di colore giallo-arancio e verde scuro), legumi, patate, erbe aromatiche.

Si consigliano pasti leggeri e frequenti (tre pasti principali più due spuntini) e di bere almeno 2 litri di acqua al giorno. Più pasti leggeri al giorno limitano anche il senso di nausea tipico della gravidanza.

Sono da evitare: latte non pastorizzato, carne o pesce crudi o poco cotti, uova crude o poco cotte. I cibi crudi, infatti, correlano fortemente col il rischio di tossinfezioni da Listeria monocytogenes o da Toxoplasma gondii. Sono da evitare anche pesci di taglia grande (per limitare il rischio di contaminazione da metalli pesanti) e l’alcol. Si consiglia infine di limitare gli insaccati, i cibi ricchi di grassi saturi e di zuccheri semplici.

Un’alimentazione bilanciata, completa e varia, nell’ambito di un corretto stile di vita (astensione dal fumo e moderata attività fisica), è favorevole per la salute della madre e della crescita del bambino anche nel periodo dell’allattamento. Nella donna che allatta aumenta il fabbisogno quotidiano di acqua, di calorie, di proteine, di vitamine e di minerali: l’apporto calorico aggiuntivo è mediamente di 700 kcal rispetto ad una donna che non allatta e l’apporto proteico aggiuntivo è di 17 g/die rispetto ad una donna che non allatta. Per soddisfare i fabbisogni, occorre che la nutrice esegua abitualmente un’alimentazione ricca e variata e che beva notevoli quantità di acqua.

Per quanto riguarda gli alimenti consigliati e quelli da evitare sono analoghi di quelli consigliati in gravidanza. E’ da sfatare il mito che l’alcol stimoli la produzione di latte.

  • A. Zangara, A. Zangara, D. Koprivec, Dietologia, ed. Piccin 2014
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    • Gillman MW et al., Developmental origins of childhood overweight: Potential public health impact, Obesity Silver Spring, 2008.
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    • Foster M et al., Effects of vegetarian diets on zinc status: a systematic review and meta-analysis of studies in humans, J Sci Food Agric, 2013.

Menopausa e osteoporosi

Una sana alimentazione e un corretto stile di vita sono essenziali in tutte le fasi della vita della donna, in particolar modo durante la menopausa. La menopausa è un processo fisiologico che coincide con il termine della fertilità della donna. Si verifica in genere tra i 46 e i 55 anni. È un processo graduale che può anche durare anni e in tale periodo esordiscono diversi disturbi, quali alterazioni del ciclo mestruale, disturbo del sonno, instabilità emotiva, vampate e difficoltà nel controllo del peso. In particolare, la menopausa comporta una diminuzione degli estrogeni con diverse conseguenze metaboliche, responsabili della demineralizzazione ossea e della maggior predisposizione a malattie cardiovascolari.

Uno dei maggiori rischi in questa fase della vita è l’osteoporosi. Questo perché gli estrogeni hanno un ruolo essenziale nella salute del tessuto osseo; essi infatti promuovono il riassorbimento di calcio a livello renale, favoriscono l’assorbimento del calcio a livello intestinale e aumentano la sintesi di calcitonina. Una carenza di estrogeni invece stimola maggiormente l’attività degli osteoclasti, deputati al riassorbimento della matrice ossea.

Il rischio di osteoporosi per le donne è maggiore rispetto agli uomini in quanto negli uomini la quantità di calcio di partenza è generalmente superiore e la perdita di densità ossea avviene più lentamente.

Per prevenire l’osteoporosi risulta essenziale avere un corretto stile di vita, che comprende una buona attività fisica e una corretta alimentazione che apporti la giusta quantità di calcio e vitamine. Bisogna però ricordare che una sana alimentazione che garantisca il giusto apporto di calcio deve essere seguita da sempre e non soltanto in menopausa. Questo perché maggiore è la massa ossea ottenuta nella vita adulta, minore sarà il rischio di sviluppare osteoporosi dopo la menopausa.

Le principali fonti di calcio sono sicuramente rappresentate dal latte e rispettivi derivati, in particolare yogurt, adatto anche in caso di intolleranza al lattosio. Le verdure sono una preziosa fonte di calcio. Tra i vegetali più ricchi di calcio ci sono gli agretti, salvia, le verdure a foglia verde (cicoria, rucola, cime di rapa e lattuga), broccoli, sedano da costa, finocchio, cavolo e porri. Anche i legumi hanno un buon contenuto di calcio.

Tuttavia, la presenza di fattori anti-nutrizionali (fitati, ossalati e acidi uronici), presenti nei vegetali possono diminuire l’assorbimento del calcio. Per ridurre tale fenomeno si possono mettere in ammollo le verdure, in acqua tiepida e con del succo di limone, per alcune ore oppure è sufficiente semplicemente cuocerle. Non bisogna dimenticare che anche l’acqua è una buona fonte di calcio. In particolare, sembra che il calcio presente nelle acque bicarbonato-calciche abbia una biodisponibilità pari a quella del latte e dei suoi derivati.

References:

Madden AM & Smith S (2016), Body composition and morphological assessment of nutrition status in adults: a review of anthropometric variables, J Hum Nutr Diet

LA CONNESSIONE FRA RESTRIZIONE CALORICA E DISPLASIA DELL’ANCA

Per i cani, studi scientifici hanno mostrato che un’alimentazione caratterizzata da un apporto calorico moderato, leggermente inferiore rispetto ai fabbisogni normali, che quindi abbia un numero di calorie inferiore al normale, ma senza produrre nessuno scompenso o carenza nutrizionale può migliorare significativamente la salute generale è può ritardare l’invecchiamento.

Attualmente la restrizione calorica è l’unico intervento nutrizionale che è in grado di estendere la durata della vita dei cani, ma ha anche l’effetto di limitare i sintomi di eventuali patologie croniche dovute all’età che eventualmente affliggono l’animale.

Detto questo vorrei porre l’attenzione sul fatto che, almeno nei Labrador Retrievers, la limitazione di cibo può influenzare l’insorgenza di una patologia cronica molto comune come la displasia dell’anca, nel senso che è stato dimostrato che la restrizione calorica ha un effetto benefico sullo sviluppo dell’articolazione.

La displasia dell’anca è una patologia cronica che può manifestarsi in molti cani, peggiora la qualità della vita dei soggetti che ne sono affetti e non ha cure risolutive ma solo palliative; non si conoscono precisamente le cause che portano alla sua insorgenza, ma sappiamo che è legata sia a fattori genetici che ambientali. Anche se gli studi scientifici sono stati condotti principalmente sui Labrador Retrievers, sicuramente per ogni cane l’alimentazione è un fattore ambientale che ha un profondo effetto sullo sviluppo delle displasia dell’anca.

Nello studio scientifico più significativo un gruppo di Labrador Retrievers è stato alimentato con una restrizione calorica del 25% rispetto ai fabbisogni normali a partire dagli 8 mesi e per tutta la durata della vita, mentre un altro gruppo è stato alimentato normalmente; gli studiosi hanno visto che nel gruppo alimentato in restrizione calorica a 2 anni di età la manifestazione della displasia dell’anca si riduce del 67%, mentre nell’età compresa fra 5 e 8 anni ridimensiona significativamente la gravità dei sintomi della malattia negli individui che ne sono affetti.

Senza dimenticare che il gruppo alimentato in restrizione calorica aveva una vita media più lunga e manifestava meno segni di invecchiamento e/o patologie croniche dovute all’età rispetto al gruppo alimentato normalmente.