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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

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.

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.