Metabolismo energetico, fabbisogno calorico e immunità innata

COME INTERPRETO UN DATO:

Dati dispersi. Meno il risultato è solido. Meno i risultati sono diversi, più il risultato è solido Numero di donatori Intesità della differenza Testare due differenze: valore di p, compreso tra zero e uno, probabilità che queste differenze siano dovute al caso. Più è alto, più non è una differenza reale. Più è basso, più possiamo credere a quella differenza. Differenza significativa se p<0,05. Quella differenza nel 95% dei casi è reale. Tutti i valori minori a 0,05 hanno una differenza reale. Più è ofrte significatività più ci sono asterischi. Se non c'è differenz anon c'è scritto niente. Statisticamente significativo non equivale a vero.

NUTRIZIONE ED ENERGIA:

IL FABBISOGNO ENERGETICO:

Il cibo ci da energia potenziale, energia che libero digerendo e metabolizzando, per poi essere spesa vivendo. L'accumulo di energia non è obbligato, succede in base al bilancio energetico, cioè la differenza tra l'apporto energetico che abbiamo con l'alimento e l'energia spesa. 140 Può essere:

• positivo: se prendo più calorie di quelle che spendo, quindi le stocco
• pari a 0
• negativo: consumo pù energia di quella che accumulo Massa [kg) Acqua 40 Non obesi Il bilancio energetico dovrebbe essere in pareggio, se non lo abbaimo il nostro corpo si modella e si potrebbe avere un accumulo al livello del tessuto adiposo, che può portare all'obesità. Nei soggetti obesi le proteine e le calorie sono stoccate come tessuto adiposo. Tuttavia quest'ultimo è anche il primo tessuto che vado ad intaccare quando ho bisogno di energia. Se apporto più energia di quella che uso, quello che rimane viene stoccata, soprattutto grassi che sono stoccati in trigliceridi e proteine. Non stocchiamo il colesterolo. Quando aumentano gli adipociti, aumenta anche la % di H20. Se apportiamo meno energia di quella che consumiamo, intacchiamo le nostre riserve proteiche, che in casi estremi di mancanza di cibo (come l'anoressia), potrebbero esssere anche i muscoli (sarcopenia).

IL METABOLISMO BASALE:

In media si stima che più o meno abbaimo bisogno di 2500 kcal al giorno. Non è detto che in paesi che hanno meno cibi calorici da offrire siano esenti da problemi cardiovascolari: questo perchè dipende dal tipo, e non dalla quantità di calorie assunte. Per misurare la massa corporea di usa il BMI (body mass index): è il rapporto tra il peso e il quadrato dell'altezza in metri. Bilancio energetico:energia che assumiamo-energia che spendiamo. La maggior uscita di energia è data:

• dal metabolismo basale (70%), si tratta di tutti i processi che richiedono ATP, quindi che consumano energia come l'omeostasi e le funzioni vitali
• termogenesi (10-15%), ovvero l'energia spesa per assorbimento, digestione e conversione degli alimenti. Dipende dal tipo di cibo: il grasso è l'alimento più energetico, invece la proteina è meno energetica ed è molto costoso metabolizzarla. Di conseguenza mi darà meno energia di un grasso, perchè la deaminazione dell'amminoacido e la produzione dell'urea mi richiede energia. Gli zuccheri invece sono nel mezzo.
• dall'attività fisica garantisce una perdita di calorie del minimo 15-20%, ma è molto variabile. Insieme formano il metabolismo totale Cosa succede in un indiduo sovrappeso? Il metabolismo basale di un obeso è superiore, perchè ha una spesa energetica maggiore. Inoltre la persona sovrappeso spende anche più energia per muoversi. Ma il metabolismo basale non è influenzato solo dal peso, ma anche dal sesso e dall'età di una persona. È importante sottolineare che il metabolismo basale non coincide ne con il metabolismo a riposo (dove posso avere della termogenesi), ne con il metabolismo durante il sonno (inferiore al 5-10%), ma corrisponde a quello dove siamo attivi, e i farmaci possono andare a modificare il metablismo basale.

ALIMENTI ED ENERGIA

Gli alimenti o cibi contengono principi alimentari (nutrienti complessi) che sono idrolizzati a nutrienti semplici (senza bisogno di ulteriore digestione). C'è una distinzione tra alimentazione e nutrizione:

• alimentazione: si intende il cibo vero e proprio
• nutrizione: si intendono le molecole presenti nel cibo 130- 120 Grave obesità 110 Obesità 100- Leggera obesità Peso (kgl 90 80 Sovrappeso 70 Peso forma Sottopeso 07 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 205 210 Altezza [cm] 120 60L'energia introdotta dall'ambiente è utilizzata dall'organismo e restituita all'ambiente sotto forma di calore (parte principale) o lavoro. Ci sono diversi passaggi di dispersione del calore, e da un alimento in genere ricavo il 45% di energia potenziale. Questo 45% di ATP lo utilizzo per varie funzioni dell'organismo, come la contrazione muscolare. I nutrienti possono essere divisi in:
• nutrienti essenziali: non possono esssere rimapizzati con degli analoghi e la loro carenza comporta a problemi. Inoltre non possono essere sintetizzati endogenamente. Di questa categoria fanno parte gli zuccheri, l'acqua e gli amminoacidi, e sono obbligatori da integrare con la dieta. Anche gli omega 3 e omega 6 sono essenziali, come le vitamine, i minerali e gli acidi grassi polinsaturi. Esistono casi di essenzialità condizionata: alcuni alimenti non sono fondamentali per situazioni fisiologiche, tranne per alcuni casi particolari: per esempio i neonati pre-termine non riescono a sintetizzare la cisteina e la tirosina, e neanche i PUFA. Lo stesso vale per i pazienti affetti da cirrosi. Un altro esempio è la glutammina per i pezienti con ipercatabolismo.
• nutrienti non essenziali: come per esempio il fluoro, le fibre, sono importanti per la salute ma non biochimicamente essenziali. I nutrienti si dividono ulteriormente in:
• macronutrienti: zuccheri, lipidi e proteine, che danno energia. Da questi alimenti possiamo ricavare direttamente l'energia (è importante ricordare l'assorbimento)
• micronutrienti: vitamine, minerali, acqua. Non danno energia, ma sono importanti pe ril ciclo di Krebs

NON SOLO ENERGIA:

Il metabolismo basale non dipende solo dall'energia che consumiamo sotto forma di ATP, ma anche dalla costruzione della membrana plasmatica, dalla produzione di DNA o da cellule che devono proliferare. Abbiamo delle cellule che si occupano del catabolismo e cellule che si occupano dell'anabolismo, e durante quest'ultimo processo usiamo l'energia essenziale del nutriente. Il processo anabolico contrasta l'entropia, per cui avremo bisogno di più energia per sintetizzare die composti partendo d amolecole singole. Il catabolismo invece è un processo entropico. L'elemento più energetico è quello più ridotto: più ossigeno devo aggiungere a una molecola, più energia ricavo. Per questo il glucosio da meno energia di un grasso, o una proteina da meno energia di un grasso. Inoltre le proteine sono più difficili da digerire, perchè per farlo spendo molta energia. RDA: recommended dietary allowance, è la quantità minima di ogni nutriente che ci tiene in salute. Questo dato varia in base al soggetto, all'eta, al sesso ... Per ogni nutriente esiste quindi un RDA, cioè un livello minimo che ci protegge dalla carenza di quel determinato alimento. Se però eccediamo con un alimento, ci possono essere degli effetti tossici. Tra carenza ed eccesso c'è un range che ci assicura di non cadere in nessuna delle due problematiche (tossicità da eccesso -> upper limit)

CALORIE VUOTE:

Con calorie vuote si intendono i cibi che hanno solo funzioni caloriche, quindi portano energia, ma non ci fanno introdurre vitamine o sali. Questi cibi portano solo delle calorie, ma sono poveri di micronutrienti. Questi cibi possono essere:

• farine raffinate
• zuccheri
• dolciumi
• snack La dieta dovrebbe conferire sia energia che nutrienti essenziali. Effetti da carenza Effetti fossidi da eccesso NOAEL LOAEL - deficienza tossicità bisogno medio RDA livello di assunzione Sono sostanze che inibiscono l'assorbimento dei nutrienti o perchè inibiscono l'enzima deputato alla digestione del nutrimento o perchè lo legano e lo rendono indisponibile all'assorbimento.

SISTEMA IMMUNITARIO

Il target dell'immunità adattativa è l'epitopo: nel nostro organismo circolano i linfociti T che attaccano una precisa sequienza peptidica che compone l'antigene. Esistono diversi linfociti T per diversi epitopi, e nello stesso antigene possiamo trovare diversi epitopi. In base alla struttura dei recettori riconosciamo epitopi diversi. I linfociti sono specifici per un agente patogeno, e il linfocita non riconosce l'intero antigene, ma riconosce gli epitopi, le regioni di proteine che vanno dai 7 a 20 amminoacidi.

L'IMMUNITÁ ADATTATIVA E LE SUE CELLULE

L'immunità adattattiva è l'immunità specifica che inizia dopo alcuni giorni, mentre l'immunità innata è immediata e aspecifica.

LA RISPOSTA IMMUNE UMORALE (LINFOCITI B)

Quando qualcosa di estraneo induce la risposta immunitaria si tratta di un antigene, come per esempio una proteina virale, ed un pezzo di questa catena polipeptidica dell'antigene viene detto epitopo, perchè la risposta immune non viene fatta contro tutta la proteina, ma vengono riconosciuti i diversi epitopi. L'epitopo deve essere presentato dall'MHC (ognuno di noi ha un MHC diverso, perchè ognuno ha una differenza genetica) Qui sta la specificità del sistema immunitario adattativo: i linfociti B e linfociti T sono specifici ognuno per un tipo di epitopo, ma la cosa che li accomuna è che questi epitopi sono tutti dello stesso patogeno. L'immunità adattativa è mediata dai linfociti B, responsabili dell'immunità umorale: li possiamo trovare nei tessuti e rilasciano anticorpi nel sangue. L'immunità cellulare invece è mediata dai linfociti T, coloro che uccidono in maniera diretta i patogeni che infettano la cellula o il tumore. In particolare, i linfociti TCD8 eliminano la cellula infettata o tumorale per contatto diretto, mentre i linfociti TCD4 amplificano la risposta innata aiutando l'azione dei linfociti B e CD8, ma non hanno effetti diretti sul patogeno.

ANTINUTRIENTI:LA RISPOSTA PRIMARIA E SECONDARIA

Il sistema immunitario adattativo è caratterizzato dalla memoria, infatti si ricorda di avere già incontrato un agente patogeno grazie ai linfociti memoria (la risposta si spegne, ma rimane la memoria). Essi saranno pronti quando incontreremo l'agente patogeno. 100 risposta secondaria all'antigene A titolo degli anticorpi 10 risposta primaria all' antigene A risposta primaria all'antigene B 2 1 tempo (settimane) Prima iniezione dell'antigene A Seconda iniezione dell'antigene A e prima iniezione dell'antigene B La risposta secondaria è più veloce perchè si manifesta in 2-3 giorni, mentre la risposta primaria ha un picco che viene raggiunto dopo due settimane. La risposta secondaria quindi è più veloce e più forte. Esiste anche una risposta terziaria, che è ancora più intensa. Questa risposta è indipendente da altri patogeni: se si incontrasse un agente patogeno mai incontrato prima, esso avrebbe lo stesso processo dell'antigene incontrato precedentemente, perchè nell'organismo non abbiamo ancora i linfociti per quel nuovo patogeno. La risposta primaria è quella che si ha quando si incontra un patogeno nuovo, è lenta e ha un'intensità media, mentre la risposta secondaria si ha quando il patogeno è già stato incontrato ed è più veloce e intensa.

LA RISPOSTA IMMUNE CELLULARE (LINFOCITI TCD8+)

Nell'immunità cellulare i linfociti T, CD4 e CD8 riconoscono entrambi i propri epitopi tramite i TCR (T-cell receptors), che determina la specificità del linfocita. Il TCR è quello che lega il peptide, ma non uno libero: infatti il peptide deve essere presentato da una molecola che si chiama MHC (complesso maggiore di istocompatibilità). L'MHC viene esposto sulla superficie della cellula infettata o della cellula che presenta l'antigene e viene caricato del peptide, e solo quando si forma il legame tra MHC e TCR con il peptide in mezzo, si ha l'attivazione (antigenic kiss, sinapsi immunologica). Senza la sinpasi non si innesca la risposta, di fatto devono esserci 3 segnali per poterla scatenare:

• segnale 1: incontro tra MHC e il TCR con il peptide in mezzo.
• segnale 2: legame tra dei co-recettori presenti sul linfocita e sull'MHC.
• segnale 3: è un segnale solublile, ovvero le citochine secrete dal MHC, e hanno i recettori sui linfociti T. Sono fornite da APC o dall'ambiente circostante La differenza tra i TCR del CD8 e quelli del CD4 è che nei linfociti CD8 i peptidi vengono presentati dall'MCH di classe 1, mentre nei linfociti CD4 i peptidi vengono presentati da un linfocita MHC di classe 2. La differenza tra le due classi è nella struttura: infatti nella classe 2 la struttura attraversa la membrana, mentre la classe 1 no. MCH classe 1: per i CD8, non attraversano la membrana, è presente su tutte le cellule nucleate MHC classe 2: per i CD4, attraversano la membrana, presenti solo nelle cellule APC (cellule che presentano l'antigene professionali) e sono le cellule dendritiche, i macrofagi e i linfociti B Se una cellula epitealiale della mucosa viene infettata dall'herpes, presenta degli epitopi dell'herpes sull'MHC1.il linfocita T CD8 riconosce, con il suo TCR specifico, il peptide dell'herpes, e una volta che il linfocita viene attivato, rilascerà i suoi enzimi litici (perforina e granzima) che creeranno dei pori, andando ad attivare delle cascate di apoptosi che uccidono la cellula. COME FUNZIONA? si hanno dei granuli secretori, granzima e perforina, che vengono portati in vicinanza della cellula, le perforine creano dei pori che, oltre a creare un problema omeostatico del calcio, fanno entrare il granzima nei pori, andando ad attivare delle cascate di apoptosi che uccidono la cellula. Se ho già una memoria contro l'herpes il processo è molto più rapido perché le mie cellule sanno già come agire. Il linfocita CD8 attivato, chiamato anche CTL (linfociai T citotossico), rilascia i granuli con le perforine che creano dei pori che, oltre a far passare il calcio, faranno poi passare il granzima, che viene rilasciato da altri granuli e che va a uccidere la cellula.

LA RISPOSTA IMMUNE CELLULARE DEI LINFOCITI CD4+

I linfociti T CD4, non hanno funzione diretta, ma hanno funzione di supporto e di coordinamento; aiutano sia il linfocita B che il linfocita T CD8, oltre che a reclutare altre cellule dell'infiammazione nel luogo dove avviene l'infezione. Il linfocita T CD4 viene attivato dagli MHC di classe 2, presenti solo sulle cellule APC, che presenta l'antigene t-helper (che non viene attivato da tutte le cellule, ma appunto solo da quelle che hanno MHC di classe due, ovvero cellule dendritiche, macrofagi e linfociti B). I CD4 (detti helper) li troviamo in patologie come allergie, malattie cardiovascolari. La cellula dendritica, tramite MHC 2, attiva il CD4; questa cellula, oltre ad essere APC, è anche una cellula nucleata, perciò ha anch'essa I'MHC di classe 1, che attiva CD 8. Legherà da una parte il linfocita CD8 e dall'altra il linfocita CD4 e, una volta attivati, quest'ultimo creerà dei legami con l'altro, oppure rilascerà delle citochine per le quali il CD8 ha un recettore.

• N.B. Il CD8 è attivato con il legame del suo TCR con I'MHC 1, ma la sua capacità citotossicaaumenta grazie agli stimoli che gli dona il CD4 Esistono due tipi di cellule memoria:
• effector memory: agiscono subito
• central memory: agiscono dopo