La metabolomica urinaria 1H-NMR evidenzia l’attivazione dell’asse MIIA (microbiota-immunità-infiammazione) grazie alla dieta mediterranea biologica

Nell’ambito delle attività AT 4.2 (Raccolta e analisi di dati per la Valutazione dello stato nutrizionale), AT 4.3 (Produzione e analisi di dati dei fenotipi di obesità), AT 4.4 (Valutazione delle abitudini alimentari abituali e del livello di attività motoria) e AT 4.8 (La nutrizione di precisione: nutrigenomica, nutrigenetica ed epigenetica), l’Unità Operativa UniTorV ha condotto uno studio metabolomico avanzato volto a valutare come la qualità della produzione alimentare (biologica vs convenzionale), a parità di schema di Dieta Mediterranea, influenzi il metabolismo sistemico e l’asse Microbiota–Sistema immunitario–Infiammazione (Microbiota–Immune–Inflammation Axis, MIIA).

Lo studio è stato disegnato come trial randomizzato, longitudinale, crossover-controllato. Dodici adulti sani (18–65 anni) hanno seguito due fasi dietetiche di 3 settimane ciascuna: una basata su Italian Mediterranean Organic Diet (IMOD), con alimenti esclusivamente biologici certificati, e una su Italian Mediterranean Non Organic Diet (IMNOD), con gli stessi alimenti da filiera convenzionale. Le due diete erano sovrapponibili per apporto energetico e distribuzione di macro- e micronutrienti; differivano unicamente per il metodo di produzione. Ogni fase era separata da un periodo di washout di 3 settimane con dieta abituale. A fine di ciascun periodo sono stati raccolti campioni urinari e analizzati tramite spettroscopia 1H-NMR ad alto campo, consentendo la quantificazione di 42 metaboliti e il confronto con i range fisiologici riportati nell’Human Metabolome Database.

Entrambe le fasi con Dieta Mediterranea (IMOD e IMNOD) hanno contribuito a “normalizzare” alcune alterazioni metaboliche riscontrate al basale: diversi metaboliti (ad esempio formiato, dimetilammina, glicina, ippurato, piroglutammato, creatinina), inizialmente spesso al di fuori dei range di riferimento, tendevano a rientrare nei limiti dopo l’intervento, suggerendo un effetto di stabilizzazione del profilo metabolico legato al pattern mediterraneo in sé, indipendentemente dalla componente biologica.

Tuttavia, l’intervento con IMOD ha determinato modificazioni più ampie e marcate rispetto a IMNOD. La dieta mediterranea biologica ha indotto un aumento significativo di intermedi del ciclo di Krebs (in particolare isocitrato e trans-aconitato), di metaboliti di origine vegetale (come trigonellina, arabinosio e glucosio urinario in tracce) e di co-metaboliti ospite–microbiota (N-fenilacetilglutammina, 1-metilnicotinamide), indicando un’intensa modulazione delle vie energetiche e del dialogo metabolico con il microbiota. Parallelamente si è osservata una riduzione di metaboliti associati a fermentazione e/o esposizione a xenobiotici, quali formiato, acetato e 2-furoilgllicina, quest’ultima legata alla trasformazione microbica di composti derivati da processi tecnologici e prodotti della reazione di Maillard. L’analisi multivariata (PCA) ha mostrato un chiaro distanziamento dei profili urinari post-IMOD rispetto a quelli post-IMNOD, confermando la presenza di una vera e propria “firma metabolomica” specifica per la Dieta Mediterranea a base di alimenti biologici.

Nel complesso, i risultati evidenziano che, pur mantenendo costante il modello mediterraneo, l’introduzione sistematica di alimenti biologici è associata a una più favorevole modulazione del MIIA: rafforzamento delle vie immunometaboliche, incremento dei co-metaboliti ospite–microbiota potenzialmente protettivi, riduzione dei marcatori legati a fermentazione e xenobiotici alimentari. Lo studio fornisce quindi un tassello meccanicistico importante nella prospettiva dell’esposoma nutrizionale e della Medicina delle 4P, suggerendo che la qualità della produzione alimentare (biologico vs convenzionale) rappresenta una leva concreta per ottimizzare la resilienza metabolica e infiammatoria anche in soggetti sani, e rafforza la necessità di rendere più accessibili i prodotti biologici all’interno di pattern alimentari salutari come la Dieta Mediterranea.

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