Nutrienti condizionalmente essenziali | lo stato della scienza / Journal of Food and Nutrition / JSCHOLAR

“Il funzionamento del cervello è influenzato dalle concentrazioni molecolari di molte sostanze che sono normalmente presenti nel cervello. Le concentrazioni ottimali di queste sostanze per una persona possono differire notevolmente dalle concentrazioni fornite dalla sua dieta normale e dai macchinari genetici. Gli argomenti biochimici e genetici sostengono l’idea che la terapia ortomolecolare,la fornitura per la singola persona delle concentrazioni ottimali di importanti costituenti normali del cervello, possa essereil trattamento preferito per molti pazienti malati di mente. I sintomi mentali dell’avitaminosi a volte sono osservati molto prima che compaiano tutti i sintomi fisici. È probabile che il cervello sia piùsensibile ai cambiamenti nella concentrazione di sostanze vitali disono altri organi e tessuti”.

Gli esseri umani sono parassiti del pianeta. Per sopravvivere, ci sono minerali e molecole, onde ultraviolette ealtri organismi su cui facciamo affidamento. Abbiamo bisogno di alcune delle risorse della Terra per funzionare in modo ottimale e, in alcuni casi, needthem per funzionare a tutti. Questi nutrienti su cui ci affidiamo sono considerati nutrienti essenziali se sono usati dalla maggior parte degli esseri umani il più delle volte. La metà del ventesimo secolo era un momento delicato per la ricerca nutrizionale, durante il quale si svolgevano molti studi di alimentazione su quelli che ora sono noti come nutrienti essenziali.

Oggi, il Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti (USDA)Food and Nutrition Information Center (FNIC) manteneun database di informazioni sulle assunzioni dietetiche di riferimento (DRI)per vitamine, minerali e macronutrienti sviluppato dall’Istituto di Medicina (IOM) della National Academy of Science(NAS). I livelli di DRI hanno ampiamente sostituito il sistema di assunzione giornaliera raccomandata o di assunzione giornaliera di riferimento (RDI) ancora utilizzato per l’etichettatura dei prodotti. La RSI è l’assunzione considerata sufficiente a soddisfare il fabbisogno del 97,5% (2 deviazioni standard al di sotto della media) della popolazione sana. Non è stata sviluppata alcuna serie di raccomandazioni per soddisfare le esigenze della popolazione malsana. Se i valori sono messi e howthey sono messi ha implicazioni tremende per etichettatura di prodotto, assegnazione di dollari di salute pubblica, rimborso byhealth compagnie di assicurazione, eccetera.

Un nutriente è considerato essenziale se “svolge una funzione fisiologica indispensabile, ma non può essere sintetizzato in modo endogeno ad un ritmo adeguato da soggetti sani.”I nutrienti condizionalmente essenziali sono quelli che di solito possono essere sintetizzati in quantità adeguate in modo endogeno, ma possono richiedere un’integrazione esogena durante alcuni circumstances.In alcuni casi, questi requisiti aumentati possono essere un resultof assorbimento alterato (per esempio vitamine liposolubili supplementari insteatorhea), requisiti anabolici aumentati (per esempio gravidanza e lattazione), richiesta metabolica aumentata (per esempio proteina inburn, trauma).

La determinazione dell’essenzialità alimentare era stata tradizionalmente stabilita attraverso studi classici di alimentazione utilizzando diete purificate con o senza il nutriente studiato.Nel corso del tempo, se un nutriente è essenziale, una sindrome da carenza willemerge come segni e sintomi di crescita alterata, funzione,alterazioni biochimiche, o sintomi di malattia diventano evidenti.La quantificazione della dose minima richiesta per prevenire i sintomi da carenza è determinata mediante alimentazione incrementale fino al raggiungimento della dose che determina la risoluzione della sindrome .

Chipponi et al. descrivi le fasi della deficiencysyndrome che risulta da studi di privazione:

Carenza di stadio 1: la funzione fisiologica continua normalmentementre le riserve sono esaurite. Il tessuto adiposo, l’osso, il muscolo e le forme di stoccaggio circolanti (per esempio ferritina) agiscono per mantenere serumconcentrations.

Deficit di stadio 2: l’esaurimento delle riserve corporee provoca alterazioni biochimiche, sebbene i sintomi clinici non siano evidenti. (ad es. proteina C-reattiva, emoglobina A1c, omocisteina, attività enzimatica alterata)

Deficit di stadio 3: Oltre alle perturbazioni biologiche, i sintomi clinici diventano evidenti.

La maggior parte del lavoro svolto finora sull’essenzialità nutrizionale è stato condotto in un momento in cui la metodologia di laboratorio era più rudimentale e in particolare meno era noto sulla fisiopatologia della malattia. I primi lavori riguardanti l’essenzialità condizionale sono stati fatti in seguito all’introduzione dell’accesso venoso centrale per la somministrazione di nutrienti nel 1969, quando carenze nutrizionali non comuni sono diventate prontamente evidenti in quei pazienti che ricevevano formule TPN precoci. Le insufficienze della formula nutritiva divennero rapidamente evidenti e furono presto aggiunti potassio,fosfato e acidi grassi essenziali. Si è riscontrato che gli utenti a lungo termine hanno bisogno di zinco, rame, selenio,cromo, ecc. e recentemente è stato dimostrato che il rubidio èun nutriente condizionalmente essenziale nei pazienti in dialisi, la sua sindrome da deficit di stadio 3 si manifesta come depressione .

In presenza di polimorfismi, o in determinate condizioni fisiologiche (ad esempio gravidanza, allattamento, invecchiamento) o patologiche, gli esseri umani hanno dimostrato di avere requisiti nutrizionali unici. Quando la malattia (ad esempio autoimmunità topancreatic cellule beta) o circostanza (ad esempio in una circostanza metabolica in cui i bisogni del corpo non possono essere forniti in modo endogeno e la quantità raccomandatadurante uno stato di salute è insufficiente, la sostanza diventa condizionalmente essenziale. Questo potrebbe essere un aumento indose per un nutriente essenziale già riconosciuto (ad esempio tiamina encefalopatia di Wernicke è dosato superiore alla RDI),o una condizione può rendere un accessorio nutriente essenziale (ad esempio coenzima Q10 nello scompenso cardiaco congestizio.)

Il principio dell’individualità biochimica afferma chela dose ottimale di qualsiasi nutriente varierà normalmente tra gli individui. Questo è ben supportato dalla scienza e consideratoin considerazioni statistiche sui biomarcatori. Gli studi di alimentazione che sono stati fatti hanno,nei nutrienti studiati, dimostrato ciò che si verifica in individui sani e giovani che sono esauriti di un singolo nutriente.

Carnitina, taurina, arginina, cisteina, glicina,colina, sono tutti nutrienti condizionalmente essenziali generalmente riconosciuti.La carnitina, ad esempio, è un farmaco da prescrizione approvato dalla FDA per le sindromi da carenza di carnitina. È inoltre disponibile come supplemento anover-the-counter inteso per sostenere la perdita di peso di performanceand atletica, facilitando la conversione di tofuel grasso. Un’eccellente recensione sulla glicina è stata recentemente pubblicata daVant et al., in cui descrivono i ruoli strutturali (glutatione,eme, acido nucleico, sintesi dell’acido urico) e funzionali (regolazione immune e metabolica) della glicina. Gli autorifornire supporto per l’idea che ci sono disturbi infiammatori(obesità, diabete, malattie cardiovascolari, cancro) cherichiedono più glicina di quanto il corpo sia in grado di sintetizzare.

È discutibile che “condizionalmente essenziale” si riferisca solo all’impatto nutrizionale causato da una condizione. Forinstance, la mutazione di MTHFR è un SNP comune che hasbeen ha associato con la depressione, l’aborto spontaneo e la malattia e la demenza possiblycardovascular. L’SNP può essere aggiratocon l’uso della forma attiva di acido folico, 5-MTHF.Per quegli omozigoti MTHFR, la forma 5-MTHF dovrebbe essere considerata la forma richiesta del nutriente. “MTHFR omozigote” non è una condizione medica, anche se può aumentarerischio di malattia. Man mano che le discussioni sull’essenzialità condizionale si risolvono, gli sforzi dovrebbero concentrarsi sulla prevenzione. Ad esempio, i” fumatori ” non sono una malattia e tuttavia hanno requisiti vitaminC unici a causa dell’aumento del danno ossidativo. Allo stesso modo,”MTHFR omozigoti” dovrebbe avere acido folico unicoraccomandazioni.

È discutibile che “condizionalmente essenziale” si riferisca solo all’impatto nutrizionale causato da una condizione. Forinstance, la mutazione di MTHFR è un SNP comune che hasbeen ha associato con la depressione, l’aborto spontaneo e la malattia e la demenza possiblycardovascular. L’SNP può essere aggiratocon l’uso della forma attiva di acido folico, 5-MTHF.Per quegli omozigoti MTHFR, la forma 5-MTHF dovrebbe essere considerata la forma richiesta del nutriente. “MTHFR omozigote” non è una condizione medica, anche se può aumentarerischio di malattia. Man mano che le discussioni sull’essenzialità condizionale si risolvono, gli sforzi dovrebbero concentrarsi sulla prevenzione. Ad esempio, i” fumatori ” non sono una malattia e tuttavia hanno requisiti vitaminC unici a causa dell’aumento del danno ossidativo. Allo stesso modo, “MTHFR omozigoti” dovrebbe avere un folico unico acidrecommendations.It è importante affermare che l’essenzialità condizionale èdistinto dalla questione della causalità. Gli individui con steatorrhearichiedono ulteriore vitamina A, D, E e K, ma queste vitaminenon sono la causa della loro steatorrea. Allo stesso modo, se la carenza di nutrienti predispone alla malattia, o se lo stato di malattia induce una carenza, è irrilevante. Indipendentemente dalla causa o dalle conseguenze, la domanda che meglio serve alla salute pubblica è: “La salute del paziente sarebbe migliorata se _ _ _ fosse fornita in modo esogeno?”

A questa domanda non è sempre così facile rispondere. VitaminB12, può causare una carenza con una sorprendente somiglianza con MS. Livelli di vitamina B12 hanno dimostrato di essere più bassi in MS andvitamin B12 svolge un ruolo nel riconoscimento del sistema immunitario. Since Il processo di remyelination è upregulated con attività di SM, itstands per ragionare che i requisiti nutrizionali per synthesizingmyelin possono anche avere requisiti aumentati. Uno studio ha dimostrato che gli individui con SM e deficit di B12 hanno maggiori probabilità di avere una ridotta capacità neurologica .Diversi studi hanno tentato la supplementazione di B12 in pazienti con SM, ma non è stato dimostrato alcun miglioramento coerente.Questo può perché la misura di risultato con cui stiamo tentando di documentare il beneficio è inadeguata, o che lowB12 stesso non contribuisce alla malattia, ma bassi livelli forse un indicatore per qualcos’altro. Per ora, la carenza di B12 rimane una diagnosi di esclusione nella valutazione della malattia demielinizzante e la carenza di B12 è più comune nei controlli MSthan, ma l’integrazione aggiuntiva non sembra influire in modo significativo o coerente sugli esiti della malattia .

Mentre un aumento della domanda nutrizionale in alcune condizioni è biologicamente plausibile e alcune malattie sono associate a carenza, fino a quando la fortificazione non migliora una misura di risultato clinicamente rilevante, non dovrebbe essere indicata come un nutriente condizionalmente essenziale.

Come soluzione, un’opzione per gli sforzi di ricerca sull’aumento nutrizionale consiste nel concentrarsi su un particolare sottoinsieme di sintomi all’interno di una malattia. Per esempio, circa 80% di peoplewith PD rapporto costipazione. Cassani et al. il supplemento aprobiotico dimostrato ha migliorato i sintomi di gonfiore, dolore e consistenza delle feci migliorata nei pazienti con PD . Non hanno incluso lo stato o la progressione del PD come misura di risultato per un intervento probiotico, ma piuttosto si sono concentrati sulla salute gastro-intestinale come misura di risultato.

L’epidemiologia clinica si sta evolvendo e stiamo iniziando a porre le domande in modo diverso. Peterson, et al. recentemente i livelli di vitamina D confrontati di individui con PD per determinare se bassi livelli sono stati associati ad un aumento del rischio di decline cognitiva. Dopo aver corretto per confronti multipli, theyfound più alti livelli di vitamina D per essere associati con improvedoutcomes misure di umore, concentrazione e memoria verbale. La domanda deve ancora essere risolta se l’integrazione di vitaminD può migliorare l’umore, la concentrazione e la memoria. L’importanza di prevenire la carenza di vitamina D nei pazienti con PD sta iniziando a diventare clinicamente rilevante e se sono necessarie dosi superiori al normale o se gli individui con scarso umore e difficoltà cognitive devono essere trattati in modo diverso.

Un’altra metodologia di ricerca suggerita è quella di concentrare gli sforzi sulla sottopopolazione del gruppo che ha prove biologiche di carenza. C’è una linea cellulare di amountof tremenda e ricerca animale che suggerisce la funzione di improvesmitochondrial del coenzima Q10 in PD. Uno studio pilota ha rilevato una riduzione del 40% del tasso di progressione in quelli su 1200 mg/die . Beal et al. condotto un multi-centro di fase III efficacytrial di 1200 mg, 2400 mg, o placebo che è stato interrotto earlybased su calcoli che non poteva eventualmente soddisfare clinicalendpoints per efficacia. Durante questo stesso periodo, sono stati pubblicati dati che mostrano un aumento statisticamente significativo della frequenza di deficit nei pazienti con PD rispetto ai controlli. Utilizzando la misura FIA Spectra-Cell, ~ 35% di individui con PD è stato dimostrato essere carente . Forse un modo migliore per porre questa domanda, ” tra gli individui con PD che presentano segni biochimici o clinici di carenza di Q10, il risultato della supplementazione è un beneficio misurabile per segni o sintomi biochimici o clinici?Piuttosto che ignorare l’eterogeneità enorme ofthese le malattie, e provando a sopraffarli con grandi samplesizes, noi dovremmo dirigere i nostri sforzi di ricerca verso identifyingthose più probabile trarre giovamento da integrazione.

Nelle malattie complicate, croniche e multisistematiche come la sindrome metabolica, il cancro e la neurodenegerazione, non si può prevedere che la sostituzione di un nutriente sposterà le misure primarie di diseaseoutcome come BMI o demenza. Fisiologicamente parlando, se un individuo avesse una carenza di diversi nutrienti, ne trarrebbe beneficio se un nutriente fosse sostituito ma non gli altri? I protocolli di combinazione sono stati molto efficaci nella ricerca sull’HIV+ e nell’eradicazione dell’H. pylori, ma sono raramente implementati nella ricerca sulle malattie croniche relative al controllo della qualità e alla supervisione regolamentare, in genere troppo ingombranti per funzionare all’interno di un ciclo di finanziamento .

Nella Tabella 1, vengono forniti esempi di condizioni e nutrienti che soddisfano i criteri per l’essenzialità condizionale utilizzando i contorni dei criteri in Chipponi et al., sebbene questo concetto hasnot sia stato tradotto clinicamente o in linee guida federali.

C’è un’enorme disconnessione tra metabolomica,epidemiologia clinica e pratiche di salute pubblica per la fornitura di nutrienti. Gli errori congeniti del metabolismo forniscono unquadro interessante da cui valutare l’essenzialità condizionale.Per esempio, tutti i neonati sono sottoposti a screening atbirth per errori congeniti del metabolismo. Nel caso di PKU, un individuo deve evitare l’amminoacido fenilalanina per prevenire il ritardo mentale. Altri errori congeniti del metabolismorichiedono l’integrazione supplementare dell’arginina, a overcomedefects del ciclo dell’urea. In questi casi, i prodotti nutrizionali sono regolati dalla Food and Drug Administration comealimenti e integratori alimentari e spesso indicati come “medicalfoods”.”La copertura assicurativa per questi alimenti medici è ragionevolmente buona durante l’infanzia, ma descritta in modo incoerente o regolamentata negli adulti . È come se noi, come cultura e sistema di assistenza sanitaria, comprendessimo che le differenze metaboliche tra gli individui possono interferire con la crescita e lo sviluppo nell’infanzia e nell’infanzia, ma non siamo giunti a comprendere appieno il grado in cui deve essere data una considerazione metabolica unica anche agli adulti. In effetti, diverse compagnie assicurative smettono di pagare formule di aminoacidi specializzate quando l’individuosi trasforma 18.

I fisiologi non sostengono che la disfunzione si verificaquando i livelli di litio, vanadio e flavonoidi sono inadeguati,eppure i DRI non sono stati impostati. Sono essenziali?Quali sono i sintomi di carenza? Quali dosi sono richieste anon sperimentare i sintomi della carenza? Chi è responsabileper educare gli individui e gli operatori sanitari? Spero che la nostra comprensione in evoluzione del metabolismo umano, della nutrigenetica, della nutrigenomica e dell’individualità biochimica, nonché delle metodologie di ricerca migliorate, porteranno a una rivoluzione nella medicina nutrizionale negli anni a venire.