Nutrizione e nutrigenomica

Unità di ricerca (NN) - Genomica, metabolomica e bioinformatica per misurare a livello sistemico il flusso metabolico umano in risposta ad una manipolazione della dieta.

La missione dell'unità Nutrizione e Nutrigenomica è di fornire un nucleo di ricerca sulla nutrizione umana per l’area strategica emergente della nutrigenomica. Le tecnologie di genomica, metabolomica e bioinformatica rappresentano per la prima volta un kit di strumenti capace di misurare a livello sistemico il flusso metabolico umano in risposta ad una manipolazione della dieta.
Nonostante l’importante contributo del fattore genetico a molte malattie umane, il rischio di sviluppare tali malattie è anche fortemente influenzato da fattori ambientali. L’alimentazione e la nutrizione rappresentano importanti contributi ambientali per il rischio di sviluppare malattie croniche e giocano un ruolo chiave nella mortalità associata a malattie cardiovascolari, cancro, diabete e demenza prematura. Dati epidemiologici suggeriscono che l’alimentazione occidentale, ricca di carni rosse e industrialmente processate, di grassi e zuccheri raffinati aumenta il rischio di queste malattie croniche, spesso mediante aumento del peso corporeo ed obesità. Diversamente, altri studi dimostrano anche che cibi integrali, alcuni prodotti latticini e diete ricche di fibre alimentari e metaboliti vegetali secondari o polifenoli proteggono da questo tipo di malattie. La frutta in particolare è associata con la riduzione del rischio di malattie croniche. Una manipolazione della dieta con cibi noti per ridurre il rischio di sviluppare tali malattie potrebbe costituire un beneficio reale in termini di riduzione dell’impatto socioeconomico e miglioramento della qualità della vita. Nonostante sia riconosciuto che la maggioranza dei presunti componenti alimentari, contenuti in tali cibi promuoventi la salute, debbano interagire con i microbiota intestinali prima di diventare biologicamente attivi, i meccanismi alla base di tale effetto rimangono scarsamente conosciuti. Nel gruppo Nutrizione e Nutrigenomica utilizziamo una serie di modelli in vitro impieganti cellule umane, modelli di microbiota intestinali e interventi diretti sulla dieta di soggetti umani per elucidare l’impatto metabolico di derivati vegetali e prodotti alimentari fermentati sulla salute umana e su biomarcatori di malattie croniche.
Il gruppo fornisce expertise in modelli da laboratorio dei microbiota intestinali e di fermentazione colonica, colture cellulari umane e la capacità di condurre studi pilota di interventi sulla dieta, così come aspetti tecnologici di microorganismi usati nella produzione di cibi fermentati e functional foods. In combinazione con le piattaforme di genomica, metabolomica e bioinformatica in FEM, il gruppo fornisce un ente di ricerca unico e una delle colonne portanti nel centro di eccellenza emergente della nutrigenomica in FEM.

Principali pubblicazioni
Ultimi lavori

  1. Trošt K, Ulaszewska MM, Stanstrup J, Albanese D, De Filippo C, Tuohy KM, Natella F, Scaccini C, Mattivi F. Host: Microbiome co-metabolic processing of dietary polyphenols - An acute, single blinded, cross-over study with different doses of apple polyphenols in healthy subjects. Food Res Int. 2018 Oct;112:108-128. doi: 10.1016/j.foodres.2018.06.016
  2. Rizzetto L, Fava F, Tuohy KM, Selmi C. Connecting the immune system, systemic chronic inflammation and the gut microbiome: The role of sex. J Autoimmun. 2018 Aug;92:12-34. doi: 10.1016/j.jaut.2018.05.008
  3. Cardinali F, Milanović V, Osimani A, Aquilanti L, Taccari M, Garofalo C, Polverigiani S, Clementi F, Franciosi E, Tuohy K, Mercuri ML, Altissimi MS, Haouet MN. Microbial dynamics of model Fabriano-like fermented sausages as affected by starter cultures, nitrates and nitrites. Int J Food Microbiol. 2018 Aug 2;278:61-72. doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2018.04.032
  4. Osimani A, Milanović V, Cardinali F, Garofalo C, Clementi F, Pasquini M, Riolo P, Ruschioni S, Isidoro N, Loreto N, Franciosi E, Tuohy K, Petruzzelli A, Foglini M, Gabucci C, Tonucci F, Aquilanti L. The bacterial biota of laboratory-reared edible mealworms (Tenebrio molitor L.): From feed to frass. Int J Food Microbiol. 2018 May 2;272:49-60. doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2018.03.001
  5. Conterno L, Martinelli F, Tamburini M, Fava F, Mancini A, Sordo M, Pindo M, Martens S, Masuero D, Vrhovsek U, Dal Lago C, Ferrario G, Morandini M, Tuohy K. Measuring the impact of olive pomace enriched biscuits on the gut microbiota and its metabolic activity in mildly hypercholesterolaemic subjects. Eur J Nutr. 2017 Nov 9. doi: 10.1007/s00394-017-1572-2

Pubblicazioni più rilevanti

  1. Staudacher HM, Lomer MCE, Farquharson FM, Louis P, Fava F, Franciosi E, Scholz M, Tuohy KM, Lindsay JO, Irving PM, Whelan K. A Diet Low in FODMAPs Reduces Symptoms in Patients With Irritable Bowel Syndrome and A Probiotic Restores Bifidobacterium Species: A Randomized Controlled Trial. Gastroenterology. 2017 Oct;153(4):936-947. doi: 10.1053/j.gastro.2017.06.010.
  2. Hill CJ, Lynch DB, Murphy K, Ulaszewska M, Jeffery IB, O'Shea CA, Watkins C, Dempsey E, Mattivi F, Tuohy K, Ross RP, Ryan CA, O' Toole PW, Stanton C. Evolution of gut microbiota composition from birth to 24 weeks in the INFANTMET Cohort.  Microbiome. 2017 Jan 17;5(1):4. doi: 10.1186/s40168-016-0213-y. 
  3. Basso N, Soricelli E, Castagneto-Gissey L, Casella G, Albanese D, Fava F, Donati C, Tuohy K, Angelini G, La Neve F, Severino A, Kamvissi-Lorenz V, Birkenfeld AL, Bornstein S, Manco M, Mingrone G. Insulin resistance, microbiota and fat distribution changes by a new model of vertical sleeve gastrectomy in obese rats. Diabetes. 2016 Jul 18. pii: db160039. doi: 10.2337/db16-0039
  4. Ulaszewska, M.M., Trost, K., Stanstrup, J., Tuohy, K.M., Franceschi, P., Chong, M.F.F., George, T., Minihane, A.-M., Lovegrove, J.A., Mattivi, F. (2016) Urinary metabolomic profiling to identify biomarkers of a flavonoid-rich and flavonoid poor fruits and vegetables diet in adults: the FLAVURS trial. Metabolomics, Feb. doi: 10.1007/s11306-015-0935-z
  5. Carafa I, Clementi F, Tuohy K, Franciosi E. Microbial evolution of traditional mountain cheese and characterization of early fermentation cocci for selection of autochtonous dairy starter strains. Food Microbiol. 2016 Feb;53(Pt B):94-103. doi: 10.1016/j.fm.2015.09.001

Progetti

  1. EUREGIO-EFH : EUREGIO Environment, Food & Health (EFH) deals with the growing socioeconomic challenges of age- and obesity-related chronic disease. Our mission is to lay the scientific basis for practical approaches to fight obesity and age-related chronic disease, providing innovative solutions and new products, valorizing regional food production chains while safeguarding the natural environment. The project is funded by the provincial governments of Trentino (Italy), Südtirol (Italy) and Tyrol (Austria) and will recruit 13 early stage researchers spread across research institutes within the three provinces.
  2. CABALA_diet&health :  CABALA_DIET&HEALTH is a project funded through the European Joint Programming Initiative (JPI) ERA-Healthy diet for healthy life (HDHL ) and coordinated by Fondazione Edmund Mach. It aims to test whether the enterohepatic circulation of BA and their blood profile constitute a novel biomarker of health responsive to both diet and gut microbiota composition. 
  3. SUSHIN : SUstainable fiSH feeds INnovative ingredients (SUSHIN) is designed test new ingredients to be used as feeds for the main fish species bred in Italy. The goal is to use innovative ingredients (obtained from insects, crustaceans, micro-algae and by-products of the poultry sector) to improve the nutritional status and food quality of sea bass, sea bream and trout. New formulations will be assessed for environmental sustainability; the aquaculture productivity and profitability; and consumer/market perception and acceptability. This project is funded by " Bandi AGER per il finanziamento di progetti di ricerca in campo agroalimentare ", a national competitive call.
  4. TRENTINGRANA (PSR Trento Bando Operazione 16.1.1 "PRESENTAZIONE E LA SELEZIONE DELLE PROPOSTE PROGETTUALI DEI GRUPPI OPERATIVI DEL PEI IN MATERIA DI PRODUTTIVITÀ E SOSTENIBILITÀ DELL'AGRICOLTURA") funded by the Province of Trento is designed to build resilience into the Trentingrana Italian hard cheese production system by harnessing its associated microbiome to protect against bacteroiphage loss, design new innovative functional dairy products, measure their sensory characteristics and mine dairy waste streams as innovative plant crop protection agents. This is a collaborative project the between the FEM units for Nutrition & Nutrigenomics, Sensory Quality Unit, the Technology Transfer Centre, and the local consortia of dairy producers, CONCAST. 
  5. FRUITOMICS funded under the "Programma Operativo 2014-2020 Provincia Autonoma di Trento  Fondo Europeo di Sviluppo Regionale - FESR: Sostegno alle infrastrutture di ricerca" includes high-level infrastructure investment in nutrition and clinical equipment to establish at FEM a human nutrition laboratory dedicated to the study of how food works in healthy humans to reduce the risk of chronic diet and age associated diseases. 

Responsabile


Staff

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ELENA FRANCIOSI 0461615117 3357822123 elena.franciosiSPAMFILTER@fmach.it
FRANCESCA FAVA 0461615566 francesca.favaSPAMFILTER@fmach.it
ILARIA CARAFA 0461615137 ilaria.carafaSPAMFILTER@fmach.it
LISA RIZZETTO 0461615627 lisa.rizzettoSPAMFILTER@fmach.it
MADDALENA SORDO 0461615318 maddalena.sordoSPAMFILTER@fmach.it
MATTHIAS UWE SCHOLZ (Personal webpage) 0461615346 matthias.scholzSPAMFILTER@fmach.it