Il Ruolo degli Elementi Traccia nella Salute
Esplorare l'importanza e gli effetti dei trace elementi sulla salute umana.
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Indice
Gli oligoelementi sono piccole quantità di minerali importanti per la nostra Salute. Si trovano a livelli molto bassi nei nostri corpi, di solito meno di 100 parti per milione. Questi piccolissimi quantitativi sono essenziali per la crescita, lo sviluppo e le normali funzioni corporee. I nostri corpi non possono produrre questi oligoelementi, quindi dobbiamo assumerli attraverso cibo, acqua e aria.
Ci sono due categorie principali di oligoelementi: essenziali e non essenziali (o tossici). Gli oligoelementi essenziali sono necessari per il nostro benessere, mentre quelli non essenziali possono essere dannosi in quantità elevate.
I livelli di oligoelementi possono variare molto a seconda di dove vive una persona. Questo perché la qualità del cibo, dell'acqua e dell'aria può differire da un posto all'altro. Mentre gli oligoelementi essenziali sono necessari in piccole quantità, possono diventare dannosi se i loro livelli aumentano troppo.
Fattori che influenzano i livelli di oligoelementi
Le ragioni per cui i livelli di oligoelementi possono differire tra le persone non sono completamente chiare. La ricerca si è principalmente concentrata sull'assunzione di cibo e sull'esposizione ambientale, come l'inquinamento. Tuttavia, la genetica potrebbe anche avere un ruolo significativo.
Per esempio, il ferro è un oligoelemento che può accumularsi in alcune persone a causa di mutazioni genetiche. Questa condizione è conosciuta come emocromatosi. Capire come i nostri geni influenzano i livelli di oligoelementi potrebbe aiutarci a capire meglio come questi elementi funzionano nei nostri corpi.
Non ci sono stati molti studi ampi che esaminano i fattori genetici dietro agli oligoelementi. Alcuni studi hanno mostrato che c'è un'influenza genetica sui livelli di certi oligoelementi come rame e zinco. Tuttavia, molti studi hanno esaminato solo uno o due oligoelementi alla volta.
Oligoelementi e salute
La ricerca ha dimostrato che sia gli oligoelementi essenziali che quelli non essenziali sono collegati a vari problemi di salute. Alcuni studi suggeriscono che gli oligoelementi potrebbero avere un ruolo nelle malattie neurodegenerative come l'Alzheimer e il Parkinson, nelle malattie autoimmuni, nei problemi ormonali, nei tumori e nella salute delle ossa.
I risultati di questi studi possono essere incoerenti. Alcuni possono mostrare che gli oligoelementi hanno effetti protettivi, mentre altri possono suggerire effetti dannosi. La maggior parte di questa ricerca è osservazionale, il che significa che potrebbero esserci altri fattori che influenzano i risultati. Per ottenere risultati più chiari, gli scienziati hanno sviluppato metodi chiamati randomizzazione mendeliana che possono aiutare a stabilire relazioni causali.
Due grandi studi in Norvegia hanno misurato i livelli di oligoelementi nel sangue delle persone. Questi studi hanno raccolto dati genetici e cercato collegamenti tra oligoelementi e vari esiti di salute. L'obiettivo è scoprire fattori genetici associati agli oligoelementi ed esplorare il loro potenziale impatto sulla salute.
Varianti genetiche associate agli oligoelementi
Nell'analisi combinata dei due studi, i ricercatori hanno trovato 20 posizioni genetiche associate ai livelli di 14 oligoelementi nei campioni di sangue. Alcuni di questi oligoelementi erano essenziali, come rame e zinco, mentre altri erano tossici, come piombo e arsenico.
Dei 20 legami genetici trovati, dieci erano stati segnalati in studi precedenti, mentre undici erano scoperte nuove. Una scoperta significativa era legata al manganese, dove diverse varianti genetiche erano collegate ai suoi livelli nel sangue.
I ricercatori hanno anche notato che alcune delle varianti genetiche identificate influenzano le proteine che trasportano gli oligoelementi nel corpo. Comprendere questi fattori genetici può aiutare a spiegare come gli oligoelementi vengono assorbiti e utilizzati nei nostri corpi.
Variabilità nell'influenza genetica
I ricercatori hanno valutato l'influenza della genetica sui livelli di dieci oligoelementi. Hanno stimato l'ereditarietà, ovvero quanto della variazione nei livelli di oligoelementi può essere spiegata dalla genetica. Le stime variavano da basse per alcuni oligoelementi a moderate per altri.
Per gli oligoelementi essenziali, l'ereditarietà era generalmente più alta rispetto a quelli non essenziali. Questa differenza suggerisce che i nostri corpi potrebbero aver sviluppato meccanismi per gestire meglio gli oligoelementi essenziali rispetto a quelli non essenziali.
Quando i ricercatori hanno esaminato le relazioni genetiche tra diversi oligoelementi, hanno trovato che le correlazioni erano spesso deboli e imprecise. Alcuni oligoelementi sembravano essere più strettamente collegati tra loro di altri, ma questi risultati non erano sempre chiari.
Oligoelementi e risultati di salute
Per indagare come gli oligoelementi possano influenzare la salute, i ricercatori hanno esaminato varianti genetiche collegate ai livelli di oligoelementi e la loro connessione a vari esiti di salute in un grande studio nel Regno Unito. Hanno trovato diverse varianti di oligoelementi associate a condizioni di salute.
Ad esempio, alcune varianti genetiche associate ai livelli di manganese erano collegate a malattie dell'esofago e condizioni muscoloscheletriche. Varianti legate al cadmio erano associate alla funzione renale e al metabolismo.
In generale, questi risultati suggeriscono che gli oligoelementi possono avere effetti sia positivi che negativi sulla salute, a seconda dei loro livelli e del contesto della salute dell'individuo.
Studio di randomizzazione mendeliana
I ricercatori hanno utilizzato la randomizzazione mendeliana per esplorare ulteriormente le potenziali relazioni causali tra oligoelementi e risultati di salute. Hanno trovato alcune prove deboli per un effetto dannoso dello zinco sul cancro alla prostata e suggerito possibili effetti protettivi del selenio contro il cancro del colon-retto. Tuttavia, molti di questi risultati non erano conclusivi.
I risultati indicano che, mentre gli oligoelementi possono influenzare la salute, le relazioni sono complesse e richiedono ulteriori indagini. Questa complessità è accentuata dal fatto che fattori ambientali e di stile di vita possono giocare ruoli significativi nell'influenzare i livelli di oligoelementi e i loro effetti sulla salute.
Conclusione
In sintesi, gli oligoelementi sono cruciali per la nostra salute, ma devono essere presenti nelle giuste quantità. Anche se sappiamo che genetica e ambiente influenzano i livelli di oligoelementi, i meccanismi esatti e le relazioni con i risultati di salute sono ancora oggetto di studio.
I risultati della ricerca forniscono preziose informazioni su come la genetica possa influenzare i livelli di oligoelementi, così come le potenziali implicazioni per la salute di questi elementi. Sono necessarie ulteriori ricerche in questo campo per comprendere meglio il ruolo degli oligoelementi nella salute e nella malattia umana.
Direzioni future
Man mano che la nostra comprensione degli oligoelementi e dei loro effetti sulla salute cresce, i futuri studi possono concentrarsi su:
- Campioni più grandi: Aumentare il numero di partecipanti potrebbe fornire risultati più robusti.
- Popolazioni diverse: Esaminare diverse popolazioni può evidenziare variazioni nei livelli e negli effetti degli oligoelementi.
- Studi longitudinali: Seguire gli individui nel tempo può fornire migliori intuizioni su come gli oligoelementi impattano la salute mentre le persone invecchiano.
- Studi dietetici: Comprendere come la dieta influisce sui livelli di oligoelementi può aiutare a creare linee guida alimentari migliori.
- Studi meccanicistici: Ulteriore ricerca su come gli oligoelementi interagiscono con i percorsi biologici approfondirebbe la nostra comprensione dei loro impatti sulla salute.
Espandendo la ricerca in queste aree, possiamo ottenere una migliore comprensione degli oligoelementi e della loro importanza nel mantenere la salute e prevenire malattie.
Titolo: New insights into the genetic etiology of 57 essential and non-essential trace elements in humans
Estratto: Trace elements are important for human health but may exert toxic or adverse effects. Mechanisms of uptake, distribution, metabolism, and excretion are partly under genetic control but have not yet been extensively mapped. Here we report a comprehensive multi-element genome-wide association study (GWAS) of 57 essential and non-essential trace elements. We performed GWA meta-analyses of 14 trace elements in up to 6580 Scandinavian whole-blood samples, and GWASs of 43 trace elements in up to 2819 samples measured only in the Trondelag Health Study (HUNT). We identified 11 novel genetic loci associated with blood concentrations of arsenic, cadmium, manganese, selenium, and zinc in genome-wide meta-analyses. In HUNT, several genome-wide significant loci were also indicated for other trace elements. Using two-sample Mendelian randomization, we found several indications of weak to moderate effects on health outcomes, the most precise being a weak harmful effect of increased zinc on prostate cancer. However, independent validation is needed. Our new understanding of trace element-associated genetic variants may help establish consequences of trace elements on human health.
Autori: Marta R. Moksnes, A. F. Hansen, B. N. Wolford, L. F. Thomas, H. Rasheed, A. Simic, L. Bhatta, A. L. Brantsaeter, I. Surakka, W. Zhou, P. Magnus, P. R. Njolstad, O. A. Andreassen, T. Syversen, J. Zheng, L. G. Fritsche, D. M. Evans, N. M. Warrington, T. H. Nost, B. O. Asvold, T. P. Flaten, C. J. Willer, K. Hveem, B. M. Brumpton
Ultimo aggiornamento: 2023-04-27 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.04.25.23289097
Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.04.25.23289097.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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