IV. Significato dei nucleotidi alimentari nella nutrizione infantile
Studi recenti suggeriscono che i nucleotidi alimentari (purine e basi pirimidiniche) possono essere semi-essenziali per gli animali appena nati. I tessuti in rapida crescita, come l’epitelio intestinale e le cellule linfoidi, hanno una maggiore richiesta di basi puriniche e pirimidiniche. Gli acidi nucleici, i nucleotidi e i loro relativi prodotti metabolici sono presenti nel latte umano in quantità relativamente elevate. Il loro significato nutrizionale per il neonato umano è stato oggetto di studi recenti e di molto interesse (McGillivray, 1983; Quan et al., 1990). L’aggiunta di nucleotidi al latte artificiale, una pratica iniziata in Giappone e attualmente in corso di attuazione in alcuni paesi europei, sulla base di studi che suggeriscono potenziali benefici per l’immunità, l’assorbimento del ferro, la flora intestinale, il metabolismo dei lipidi, e la crescita e lo sviluppo intestinale.
La possibilità di un ruolo per i nucleotidi esogeni nella modulazione della normale funzione immunitaria è stata suggerita da studi sperimentali. Gli effetti dei nucleotidi dietetici sono stati esaminati in un modello di allotrapianto di cuore di topo appena nato. Prima del trapianto, BALB / C topi sono stati mantenuti su standard roditore chow, una dieta senza nucleotidi, o una dieta senza nucleotidi integrato con 0.25% RNA del lievito come fonte di nucleotidi. La sopravvivenza dell’allotrapianto è stata significativamente prolungata nel gruppo senza nucleotidi rispetto a entrambi i gruppi integrati con RNA e chow (Van Buren et al., 1983a). Utilizzando le stesse diete di studio, i ricercatori hanno esaminato la risposta linfoproliferativa acuta all’alloantigene. Gli animali che ricevevano diete prive di nucleotidi avevano una significativa soppressione della risposta proliferativa (Van Buren et al., 1985). Allo stesso modo, l’ipersensibilità cutanea ritardata alla sfida con un derivato proteico purificato o con globuli rossi di pecora era diminuita nel gruppo con dieta priva di nucleotidi rispetto ai gruppi integrati con chow o RNA (Van Buren et al., 1982b).
Un altro esperimento ha esaminato gli effetti di una dieta priva di nucleotidi sulla risposta immunitaria delle chimere di midollo osseo del topo syngeneic. L’insorgenza della malattia acuta da trapianto contro l’ospite è stata ritardata nel gruppo senza nucleotidi (Kulkarni et al., 1984). Inoltre, la risposta proliferativa in vitro delle cellule della milza alla fitoemoagglutinina era significativamente ridotta in questo gruppo. Questi esperimenti hanno suggerito che il linfocita T è il bersaglio della privazione di nucleotidi nella dieta. Per determinare i meccanismi responsabili di questo fenomeno, le caratteristiche fenotipiche delle sottopopolazioni di linfociti sono state studiate in topi mantenuti con una dieta priva di nucleotidi e confrontati con topi alimentati con chow o topi che ricevevano diete prive di nucleotidi e riforniti di RNA, adenina o uracile. La restrizione o i nucleotidi hanno influenzato i fenotipi dei linfociti T e la funzione delle cellule T. La produzione di interleuchina-2, una linfochina vitale per la proliferazione dei linfociti T, è stata soppressa nei linfociti splenici irradiati dopo la stimolazione con concanavalin-A nel gruppo carente di nucleotidi. Questi dati suggeriscono che i linfociti T helper/inducer richiedono nucleotidi esogeni (Van Buren et al., 1985). Le stesse diete sono state utilizzate per determinare l’influenza della privazione di nucleotidi nella dieta sulla resistenza alle infezioni nei topi. La restrizione nucleotidica ha aumentato la mortalità da sepsi stafilococcica e ha influenzato negativamente la resistenza dell’ospite alla Candida (Fenslow et al., 1988). L’aggiunta di uracile alla dieta priva di nucleotidi in entrambi gli esperimenti di cui sopra ha portato a una resistenza simile a quella dei gruppi alimentati con chow o RNA, indicando che l’uracile può svolgere un ruolo chiave nella resistenza alle infezioni. La funzione fagocitica è stata anche valutata nei topi sottoposti a una sfida con lo Staphylococcus aureus. I macrofagi dei topi con una dieta priva di nucleotidi hanno dimostrato una diminuzione dell’attività fagocitica misurata dall’assorbimento di batteri radiomarcati (Kulkarni et al., 1986).
La relazione dei nucleotidi con l’immunità è stata studiata anche da Carver et al. L’aggiunta di nucleotidi a una dieta a base di formula senza nucleotidi somministrata ai topi ha portato a un aumento della fagocitosi dei macrofagi insieme a un aumento dell’attività delle cellule natural killer (NK) della milza. Questi autori hanno anche recentemente riportato uno studio controllato in doppio cieco che ha dimostrato che 13 neonati nutriti con formula integrata con nucleotidi avevano un’attività NK simile a quella di 9 neonati allattati al seno e significativamente superiore a quella di 15 che ricevevano formula non integrata (Carver et al., 1989). Gli studi sugli animali e i dati umani preliminari sono di supporto, ma è troppo presto per concludere che tutti i neonati “sani” beneficerebbero dell’integrazione di nucleotidi nella formula attraverso una maggiore resistenza alle infezioni.
I nucleotidi possono anche influenzare il microambiente gastrointestinale dei neonati poiché è noto che varia con la dieta. Il tratto gastrointestinale di un neonato allattato al seno ha una predominanza di bifidobatteri, che sono stati suggeriti per proteggere contro la gastroenterite associata a batteri enteropatogeni (Braun, 1981). Esperimenti in vitro hanno rivelato che l’aggiunta di nucleotidi ai bifidobatteri in mezzi di coltura minimi ha aumentato la loro crescita (Gil et al., 1986). I bambini nutriti con formula integrata con nucleotidi avevano percentuali più alte di bifidobatteri fecali e percentuali più basse di enterobatteri gram-negativi rispetto ai bambini nutriti con formula (Gil et al., 1986). Quindi, è possibile che i nucleotidi alimentari possano favorire lo sviluppo di una flora fecale simile a quella dei bambini allattati al seno.
Esperimenti in vitro e in vivo mostrano che la sintesi de novo delle purine è limitata o inattiva nelle cellule epiteliali intestinali, come misurato dall’incorporazione di glicina marcata negli acidi nucleici mucosali (Savaiano e Clifford, 1981; Rudolph et al., 1984). Gli enzimi responsabili della via di salvataggio delle purine sono elevati nell’intestino tenue; l’attività dell’enzima chiave per la sintesi de novo delle purine, fosforibosil pirofosfato amido transferasi, è aumentata da una dieta priva di nucleotidi. Questi dati indicano che i nucleotidi alimentari possono avere un ruolo nel determinare il pool di nucleotidi intestinali (Rudolph et al., 1984; Leleiko et al., 1987). Poiché l’intestino incorpora quantità proporzionalmente maggiori di nucleotidi alimentari, sarebbe logico che l’intestino fosse il più influenzato dalla fornitura di nucleotidi alimentari. Nel digiuno superiore dei ratti svezzati alimentati con diete prive di nucleotidi c’erano meno proteine e DNA, e i villi erano più corti. L’attività della maltasi era significativamente più bassa in tutte le porzioni dell’intestino, ma più significativamente nella porzione prossimale (Uauy et al., 1990). In un modello sperimentale di diarrea cronica l’integrazione di nucleotidi ha portato ad un aumento della maltasi in tutto l’intestino (Nunez et al., 1990a). In uno studio di microscopia elettronica a scansione sui topi, l’integrazione di nucleosidi ha indotto un aumento dell’altezza dei villi e una maggiore superficie e una diminuzione dei linfociti intraepiteliali (Bueno et al., 1994). Ulteriori studi devono essere fatti per esplorare l’importanza di questi risultati e la loro rilevanza per la nutrizione infantile.