Il beta carotene può proteggere le persone con fattori di rischio genetico comune per il diabete di tipo 2

Maggio 11, 2016 Admin Salute 0 2
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Stanford University School of Medicine i ricercatori hanno scoperto che le persone che ospitano una predisposizione genetica che è prevalente tra gli americani, beta carotene, che il corpo converte in un parente stretto di vitamina A, può ridurre il rischio per la forma più comune di diabete, mentre gamma tocoferolo, la principale forma di vitamina E nella dieta americana, può aumentare il rischio per la malattia.

Gli scienziati hanno usato un approccio "big data" per scovare le interazioni tra gene varianti precedentemente associato ad un aumento del rischio di diabete di tipo-2 e livelli ematici di sostanze precedentemente implicati in tipo 2 il rischio di diabete. In persone che trasportano una doppia dose di uno di questi predisponenti variante del gene, i ricercatori hanno individuato una statisticamente significativa associazione inversa di beta carotene livelli ematici di tipo-2 rischio di diabete, insieme a un sospettosamente elevato un'associazione positiva di gamma tocoferolo con rischio per la malattia.

"Il diabete di tipo-2 colpisce circa il 15 per cento della popolazione mondiale, ed i numeri sono in aumento", ha dichiarato Atul Butte, MD, PhD, professore associato di sistemi di medicina in pediatria. "Le autorità sanitarie governative stimano che un terzo di tutti i bambini nati negli Stati Uniti dal 2000 avrà questa malattia a un certo punto della loro vita, magari bussando decenni al largo delle loro aspettative di vita."




Butte è il senior autore del nuovo studio, pubblicato online il 22 gennaio a Human Genetics. Il primo autore, Chirag Patel, PhD, è un ex studente laureato nel laboratorio di Butte e ora uno studioso post-dottorato presso la Stanford Prevention Research Center.

I risultati indicano la via a ulteriori esperimenti che ha potuto stabilire se il beta-carotene e gamma-tocoferolo sono, rispettivamente, di protezione e dannoso se stessi, o semplicemente "marcatori" i cui livelli nel sangue a coda di rondine con la presenza o l'assenza di qualche altra sostanza, processo o difetto che sia un fattore causale vera.

Inoltre, il fatto che sia carotene beta e gamma tocoferolo interagiscono con la stessa variante genetica per influenzare rischio di diabete, anche se in direzioni opposte, suggerisce che la proteina del gene chiamato, SLC30A4, codici per può giocare un ruolo cruciale nella malattia. Infatti, tale proteina è relativamente abbondante in cellule insulari che producono insulina del pancreas, dove favorisce il trasporto di zinco in tali cellule. Questo, a sua volta, provoca il rilascio di insulina, la cui adeguata secrezione dal pancreas e assorbimento efficace nel muscolo, fegato e tessuto adiposo contatori l'accumulo pericoloso di glucosio nel sangue e, a lungo andare, la comparsa del diabete di tipo 2 .

I genomi di circa il 50 al 60 per cento della popolazione degli Stati Uniti portano due copie di quella variante del gene molto, che studi precedenti hanno dimostrato di conferire un lieve aumento del rischio di diabete di tipo-2 appaltante. Questa variante è stato uno dei 18, ogni trovata da altri ricercatori ad avere una associazione mite con tipo 2 il rischio di diabete, che il team di Butte incorporato nella sua analisi.

Queste connessioni gene/malattia erano stati identificati tramite i cosiddetti "studi di associazione sull'intero genoma" o GWAS. In queste analisi, il genoma di un gran numero di persone affette da una malattia sono confrontate con quelle di persone senza per vedere se alcune versioni di tutte le varianti del gene si verificano con maggiore frequenza sostanzialmente in un gruppo che in altri.

Le variazioni genetiche più ben studiato sono sostituzioni di un tipo di unità chimica del DNA per un altro in un'unica posizione lungo il genoma. "E 'come un cambiamento di ortografia singola lettera", ha detto Butte. "'Grey' contro 'grigio' potrebbe non importa molto, se non del tutto. Ma quando 'grigio' si trasforma in 'cresciuto,' si potrebbe avere alcune gravi questioni semantiche." Il genoma contiene milioni di punti in cui tali differenze si verificano, tecniche statistiche così avanzate devono essere impiegati per escludere "differenze di frequenza" tra i gruppi "malati" e "sani" che sono, in fondo, i meri risultati del cieco caso.

"Mentre molti dei fattori di rischio genetici per il diabete di tipo 2 sono stati trovati", ha detto Butte, "nessuno di loro preso da solo, e nemmeno tutti presi insieme, si avvicina alla contabilità per la prevalenza del diabete di tipo-2." Ma i geni non agiscono nel vuoto, ha aggiunto. (Se il cibo è difficile da trovare, nessuno ottiene il grasso, predisposizione all'obesità o no.)

Alcuni anni fa, Butte ei suoi collaboratori hanno progettato un approccio analogo al GWAS: il EWAS, o livello ambiente di studio di associazione. A differenza del genoma, che è enorme ma finita (circa 3 miliardi di unità chimiche), l'ambiente contiene un numero infinito di sostanze, da micronutrienti dietetici a inquinanti sintetici, in cui una persona potrebbe essere esposto nel corso della vita. Ma un numero crescente di esposizioni vengono catalogati dagli investigatori - tra cui, ad esempio, gli scienziati presso i Centri federali per il controllo e la prevenzione delle malattie che conducono massicce proiezioni biennali di raccogliere dati che possono guidare le decisioni politiche di salute pubblica. Questo sforzo continuo, chiamato National Health and Nutrition Examination Survey, prevede una dettagliata analisi delle sostanze presenti nel sangue prelevato da migliaia di volontari con le loro altezze, pesi, pressione arteriosa, il digiuno i livelli di glucosio nel sangue e di altri indicatori del loro stato di salute.

Nel 2010, Patel, Butte ei loro colleghi hanno pubblicato i risultati del primo-mai EWAS, in cui sono pettinati grandi banche dati pubbliche di confrontare le persone con o senza alti livelli di glucosio nel sangue - un indicatore che definisce di diabete di tipo 2 - in ricerca delle differenze tra le esposizioni dei due gruppi a sostanze ambientali miriade. L'analisi dita cinque sostanze, tra cui entrambi beta-carotene, che si trova in carote e molte altre verdure, e gamma tocoferolo, che è relativamente abbondante in grassi vegetali come la soia, mais e olio di canola e la margarina.

I ricercatori di Stanford hanno appreso che il NHANES conteneva dati sulle esposizioni ambientali numerosi individui e, per molti degli stessi individui, le loro composizioni genomiche. Questo ha permesso ai ricercatori di effettuare un nuovo studio abbinamento ciascun tipo-2-diabete-implicato varianti del gene 18, con ciascuna delle cinque sostanze ambientali sospette per vedere come, per gli individui con una particolare variante del gene, diversi livelli ematici di una data sostanza correlata con i livelli di glucosio nel sangue questi individui.

Nessuno dei fattori genetici studiati isolatamente aveva mostrato un impatto particolarmente impressionante di tipo 2 il rischio di diabete. Ma quando sono stati accoppiati uno ad uno con i fattori ambientali, un paio di risultati statisticamente robusti saltò fuori. In primo luogo, per coloro che svolgono due copie della variante in SLC30A4, più elevati livelli di beta-carotene correlata con i livelli di glucosio nel sangue più bassi. "Questa vitamina era già noto come 'buono' rispetto al diabete di tipo 2, quindi non fu una sorpresa che abbiamo visto, anche," ha detto Butte. "Ma è stato rassicurante, come ha suggerito che stavamo facendo le cose per bene, e interessante per trovarla in coppia con SLC30A4."

La seconda scoperta è stata al tempo stesso nuova e sconcertante. Alti livelli ematici di gamma tocoferolo sembravano essere associata ad un aumento del rischio per la malattia.

Il laboratorio Butte sta attrezzando per effettuare studi in cui purificate beta-carotene e gamma tocoferolo saranno alimentati a topi di laboratorio. Questo può mostrare se stesse sostanze sono fondamentali per prevenire o accelerare l'insorgenza di diabete di tipo 2. Si può anche far luce proprio su come queste sostanze influenzano la produzione o le prestazioni della proteina i cui codici genetici implicati.

"Non possiamo dire, sulla base proprio di questo studio, che 'la vitamina E è male per te,'" ha detto Patel. Egli ha osservato che i livelli ematici di alfa tocoferolo - un'altra forma di vitamina E che predomina nella maggior parte degli integratori - non ha mostrato alcuna interazione deleteri con la variante del gene predisponente nel nuovo studio.

Ma forse non può far male a mangiare un paio di carote.

Altri co-autori sono stati John Ioannidis, MD, PhD, professore di medicina e della ricerca e della politica sanitaria; ex bioinformatico personale Rong Chen, PhD; e ricercatore associato Keiichi Kodama, MD, PhD.

Il Packard Foundation Lucile per la salute dei bambini, National Library of Medicine, Istituto Nazionale di scienze mediche generali e altri istituti nazionali di agenzie sanitarie finanziato lo studio.

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