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Tesi etd-11192012-000806


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
PAOLI', SIMONA
URN
etd-11192012-000806
Title
Studi di possibile associazione tra polimorfismi a singolo nucleotide(SNPs) di geni legati alla percezione del gusto dolce ed amaro e sensibilità al 6-n-propiltiouracile (PROP), abitudini alimentari, stile di vita ed indice di massa corporea
Struttura
BIOLOGIA
Corso di studi
BIOLOGIA MOLECOLARE E CELLULARE
Supervisors
relatore Prof. Barale, Roberto
correlatore Prof.ssa Migliore, Lucia
correlatore Prof.ssa Sbrana, Isabella
Parole chiave
  • SNP
Data inizio appello
06/12/2012;
Consultabilità
Parziale
Data di rilascio
06/12/2052
Riassunto analitico
RIASSUNTO
Questo lavoro è incentrato sullo studio del possibile ruolo di alcuni geni polimorfici nell’influenzare la percezione dell’amaro della sostanza 6-n-propiltiouracile (PROP), le scelte alimentari e più o meno direttamente l’indice di massa corporea (BMI). Essi sono: TAS1R2 che codifica per una delle subunità del recettore eterodimerico coinvolto nella percezione del gusto dolce; TAS2R38 codificante per il recettore legato alla percezione del gusto amaro e in particolare dell‘amaro della feniltiocarbamide chimica sintetica (PTC) e del 6-n-propiltiouracile (PROP); GNAT3 codificante per l’alfa-gustducina, una molecola chiave nella cascata di trasduzione del segnale degli stimoli doci e amari; FTO (fat mass and obesity associated) che ha un ruolo nel sistema nervoso e cardiovascolare e una forte associazione con l'indice di massa corporea e il rischio di obesità; CA6, il gene della gustina, un enzima zinco dipendente presente nella saliva umana che alcuni studi hanno visto essere correlato con la sensibilità al PROP; TCF7L2 che codifica per un fattore di trascrizione che gioca un ruolo chiave nella via di segnalazione Wnt. La proteina è implicata nella omeostasi del glucosio nel sangue. Varianti polimorfiche di questo gene sono associate ad un aumentato rischio di diabete di tipo 2.
Poichè tali geni sono altamente polimorfici possono dar luogo a proteine strutturalmente e funzionalmente diverse che potrebbero influenzare in modo non trascurabile la percezione umana dei sapori ed alcuni aspetti del metabolismo energetico. Questi geni potrebbero dunque essere alla base della divergenza interindividuale per quanto riguarda le preferenze alimentari, lo stile di vita che include abitudini quali il consumo di alcool e il fumo e naturalmente il peso corporeo.
La diversità genetica legata ai sensi come quello del gusto si è sviluppata in passato per garantire la sopravvivenza e l’adattamento degli uomini primitivi, i quali dovevano essere in grado di selezionare il cibo da una varietà ampia di fonti naturali. Il gusto dolce è riconosciuto come sensazione appetibile, mentre l’amaro è chiaramente collegato al rifiuto del cibo. E’ ragionevole ipotizzare che l’identificazione del gusto dolce si sia sviluppata per accettare gli zuccheri, visto che il glucosio è la principale fonte d’energia del corpo, e per l’accumulo di grasso. Il gusto amaro invece previene l’ingestione di molti composti tossici, principalmente d’origine vegetale.
Al giorno d’oggi il gusto non è più legato ad esigenze di sopravvivenza. Ciononostante rimane un potente fattore determinante per la selezione del cibo ed è messo al primo posto dai consumatori come loro prima ragione di scelta di un alimento. Inoltre, in una società moderna in cui la sedentarietà tende a prendere il sopravvento sull’attività fisica, il gusto dolce, e quindi il recettore che ne media la sua percezione, le molecole ed i mecanismi associati, potrebbero essere collegati ad una eccessiva assunzione di zuccheri che potrebbe avere ripercussioni sullo stato di salute della persona, come nel caso del diabete e dell’obesità. La percezione dell’amaro genera invece una serie di meccanismi legati al rifiuto e all’espulsione del cibo, quali, fenomeni di peristalsi, vomito, diarrea etc., pertanto questa modalità gustativa contrariamente a quella del dolce, avrebbe un effetto di antiassorbimento, antidiabetico e di facilitazione del dimagrimento. Sulla base di queste teorie e di questa diversità genetica legata al gusto, l’ipotesi del presente studio è che differenti polimorfismi a singolo nucleotide (SNPs) appartenenti ai sei geni presi in considerazione determinino una variazione nella percezione della sostanza amara 6-n-propiltiouracile (PROP), nelle preferenze alimentari, nello stile di vita che include abitudini come il fumo e il consumo di alcool e nell’indice di massa corporea (BMI).
Per questo lavoro, è stato preso in esame un campione di 150 pazienti fornito dall’Istituto di Riabilitazione e di Cura Santa Margherita di Pavia in collaborazione con la prof.ssa Mariangela Rondanelli. Il DNA è stato estratto da sciacquo boccale, e genotipizzato tramite PCR con metodo KASPar (KBioscience Competitive Allele-Specific PCR).
Sono stati considerati i seguenti polimorfismi a singolo nucleotide (SNPs): rs713598 relativamene al gene TAS2R38, rs35874116 per il gene TAS1R2, rs7792845 per GNAT3, rs7903146 per TCF7L2, rs9939609 per FTO, rs2274333 per CA6. E’ stata quindi valutata l‘eventuale associazione tra il genotipo ed il fenotipo relativo dei pazienti.
I nostri risultati mostrano che:
1)Il campione esaminato è in equilibrio di Hardy-Weimberg;
2) E’ stata osservata una correlazione significativa tra: il polimorfismo rs713598 del gene TAS2R38 e la capacità di percepire l’amaro del PROP(p-value=0,0307), l’rs7903146 di TCF7L2 e il consumo di birra (p-value=0,0259), l’ rs713598 di TAS2R38 e la preferenza dell’ aceto (p-value=0,0049). Questi dati sono concordi con la letteratura,la quale aveva riscontrato la correlazione fra gli aplotipi PAV/AVI (contenenti tre polimorfismi a singolo nucleotide tra cui proprio l’rs713598) del gene TAS2R38 e la sensibilità al PROP (Tepper BJ et al 2008), l’associazione fra lo status di PROP taster-non taster e la percezione dell’acidità del vino rosso (Pickering et al.,2004) e l’associazione fra la variante allelica T del polimorfismo rs7903146 di TCF7L2 e la predisposizione a sviluppare il diabete (Bodhini et al,2007):
3)Si è vista l’esistenza di un trend, seppur non significativo (p-value=0,3759), che delinea l’associazione tra il polimorfismo rs7792845 del gene GNAT3 e la percezione del PROP. Ciò non esclude che provando ad innalzare la numerosità del campione, comincerebbe ad emergere una certa significatività. Anche questo dato concorderebbe con la letteratura in quanto dal lavoro di Fushan e collaboratori,nel 2010,era emersa la correlazione tra i genotipi di questo polimorfismo e la risposta agli zuccheri e per questo motivo gli stessi autori avevano ipotizzato una correlazione simile anche relativamente alla percezione dell’amaro, dato che l’alfa-gustducina(codificata da GNAT3) si ritrova nella trasduzione del segnale di questa modalità gustativa,oltre che di quella dolce.
4) contrariamente alla letteratura, non è stata rintracciata alcuna correlazione significativa tra il BMI e i polimorfismi rs713598 del gene TAS2R38/PROP status taster, rs9939609 del gene FTO ed rs2274333 del gene CA6; tuttavia è risultato che la variabilità del body mass index è influenzata in modo significativo dalla provenienza geografica dei nonni dei pazienti analizzati e, tenendo conto anche dell’effetto del genere e dell’età, dai polimorfismi rs7792845 del gene GNAT3 ed rs35874116 del gene TAS1R2. Quest’ultimo polimorfismo incide però sul BMI solo per gli individui con BMI≥25 (soggetti sovrappeso ed obesi).
5)Infine è stata verificata una correlazione estremamente significativa(p-value=0,0002) tra l’rs7792845 di GNAT3 e il consumo di superalcolici, in accordo con la letteratura la quale aveva riportato l’associazione tra i genotipi di questo polimorfismo, i maggiori o minori livelli trascrizionali di GNAT3 ed una maggiore/minore sensibilità e risposta agli zuccheri (Fushan et al, 2010). Tale risultato potrebbe arricchire studi precedentemente condotti, i quali avevano associato alla problematica dell’alcolismo il ruolo di altri due geni localizzati sullo stesso cromosoma (il settimo) di GNAT3, che sono TAS2R38 e TAS2R16 (Wanjg JC et al 2007; Tepper BJ 2008).
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