L’analisi degli aminoacidi come base per la prevenzione sanitaria personalizzata

Determinazione di aminoacidi selezionati e biomarcatori metabolicamente rilevanti in campioni di sangue umano mediante l’analizzatore di aminoacidi ARACUS

L’analisi degli aminoacidi costituisce la base di un test di salute preventiva sviluppato da OakLabs Scientific. I profili aminoacidici ottenuti consentono di valutare determinati parametri metabolici in relazione a diversi aspetti della salute. L’implementazione analitica è stata realizzata in collaborazione con membraPure GmbH, azienda che produce l’analizzatore di aminoacidi ARACUS a Hennigsdorf, nei pressi di Berlino, in Germania, e lo distribuisce in tutto il mondo.

Gli aminoacidi sono componenti essenziali del metabolismo umano. Non svolgono soltanto la funzione di elementi costitutivi delle proteine, ma partecipano anche alla produzione di energia, alla regolazione immunitaria, alla sintesi dei neurotrasmettitori, al metabolismo ormonale, allo sviluppo muscolare e ai processi di rigenerazione. Le variazioni del profilo aminoacidico possono pertanto fornire indicazioni su possibili squilibri metabolici.

Il test di salute descritto si basa sulla misurazione di aminoacidi selezionati e dei relativi metaboliti. Questi vengono interpretati nel contesto di diversi ambiti legati alla salute, tra cui il sonno e l’umore, l’infiammazione cronica, il rischio cardiovascolare, il rischio di diabete di tipo 2, il metabolismo tiroideo, nonché la forma fisica, lo sviluppo muscolare e il recupero.

Il test è concepito come una valutazione dello stile di vita e della salute a scopo preventivo. Non sostituisce una diagnosi medica né una consulenza medica professionale. I risultati anomali devono essere valutati da un professionista sanitario, in particolare in presenza di sintomi o fattori di rischio preesistenti.

Il profilo di base comprende, tra gli altri, triptofano, chinurenina, istidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina e valina. Il profilo di analisi esteso può includere inoltre arginina, dimetilarginina asimmetrica, alanina, prolina, taurina, glutammina, serina e tirosina.

Questi analiti sono stati selezionati per la loro associazione con importanti vie metaboliche. Il triptofano e la chinurenina sono marcatori rilevanti del metabolismo del triptofano attraverso la via della chinurenina, associata all’attivazione immunitaria e ai processi infiammatori. Gli aminoacidi a catena ramificata, valina, leucina e isoleucina, svolgono un ruolo importante nel metabolismo muscolare e nell’equilibrio energetico e vengono inoltre studiati in relazione alla resistenza all’insulina e al rischio di diabete di tipo 2. L’arginina e la dimetilarginina asimmetrica sono coinvolte nel metabolismo dell’ossido nitrico e risultano pertanto di interesse per la valutazione della funzione endoteliale e del rischio cardiovascolare. La tirosina e la fenilalanina sono precursori di importanti molecole di segnalazione e sono associate alle vie metaboliche delle catecolamine e della tiroide.

Preparazione dei campioni e analisi

Il prelievo dei campioni viene effettuato dal cliente utilizzando il kit per il test di salute fornito. Il kit contiene i materiali necessari per il prelievo di sangue capillare e la successiva spedizione al laboratorio. A tale scopo viene utilizzata una provetta da 300 µL contenente eparina di litio. È importante che la provetta contenga effettivamente 300 µL di sangue per garantire condizioni analitiche ottimali. In alternativa alla lancetta per il prelievo dal dito, è possibile acquistare tramite il negozio online un dispositivo alternativo per il prelievo di sangue («TAPmicro») dalla parte superiore del braccio.

Inoltre, vengono raccolte informazioni relative alla salute e allo stile di vita mediante un questionario, che vengono prese in considerazione nella successiva presentazione dei risultati. Il questionario non fa parte della misurazione analitica vera e propria, ma integra i risultati di laboratorio con informazioni contestuali. La combinazione del profilo quantitativo degli aminoacidi e dei dati del questionario costituisce la base per la presentazione personalizzata dei risultati.

Al momento dell’arrivo in laboratorio, il campione di sangue viene registrato e identificato in modo univoco mediante il codice identificativo assegnato.

L’analisi viene eseguita utilizzando l’analizzatore di aminoacidi ARACUS. Gli aminoacidi vengono separati mediante cromatografia a scambio ionico, successivamente derivatizzati con ninidrina mediante derivatizzazione post-colonna e rilevati fotometricamente. La separazione cromatografica viene effettuata utilizzando un metodo fisiologico ad alta risoluzione, adatto alla determinazione degli aminoacidi liberi e di determinati biomarcatori correlati agli aminoacidi.

Per la quantificazione vengono utilizzati standard di aminoacidi appropriati e uno standard interno. La miscela standard contiene gli aminoacidi proteinogenici rilevanti ed è integrata con ulteriori biomarcatori correlati agli aminoacidi necessari per il profilo di analisi. Nell’ambito del controllo qualità, gli standard vengono analizzati regolarmente durante la sequenza di misurazione per garantire la stabilità del sistema e la comparabilità dei risultati.

Al termine della misurazione, i dati cromatografici vengono valutati e vengono calcolate le concentrazioni degli aminoacidi selezionati e dei biomarcatori correlati. I risultati vengono successivamente combinati con le informazioni ottenute dal questionario sulla salute e presentati in un rapporto personalizzato.

L’algoritmo dettagliato di valutazione e le soglie decisionali interne fanno parte della procedura di valutazione proprietaria e non vengono divulgati nella presente nota applicativa.

Risultati e discussione

L’interpretazione dei risultati non si basa sulla valutazione isolata dei singoli aminoacidi, ma sull’analisi di profili metabolici definiti. Le concentrazioni misurate di determinati aminoacidi e metaboliti correlati vengono esaminate in relazione alle vie metaboliche descritte nella letteratura scientifica. Inoltre, vengono prese in considerazione le informazioni raccolte attraverso il questionario sulla salute e sullo stile di vita, al fine di contestualizzare i valori di laboratorio a livello individuale.

Le informazioni così ottenute vengono raccolte in un rapporto personalizzato dei risultati. Il metodo presentato in questa nota applicativa si concentra sulla determinazione analitica dei parametri rilevanti.

Il test di salute descritto combina dati di misurazione analitica con una valutazione di determinati profili aminoacidici orientata al metabolismo. Il profilo risultante può contribuire all’elaborazione di raccomandazioni personalizzate in ambiti quali il sonno e l’umore, l’infiammazione cronica, il metabolismo cardiovascolare, il metabolismo del glucosio e dell’energia, il metabolismo correlato alla funzione tiroidea, nonché la forma fisica e il recupero.

Infiammazione cronica, sonno e umore

Il triptofano e la chinurenina sono analiti fondamentali del profilo di base. Il triptofano è un aminoacido essenziale che funge da precursore della serotonina e della melatonina. Queste vie metaboliche sono associate all’umore, al sonno e alla regolazione circadiana.

La chinurenina si forma a partire dal triptofano attraverso la via metabolica della chinurenina. Questa via può essere influenzata dall’attivazione immunitaria e dai processi infiammatori. Le variazioni del rapporto tra triptofano e chinurenina possono pertanto fornire indicazioni su un’alterazione dell’attività metabolica associata al sistema immunitario.

Metabolismo del glucosio e dell’energia e aminoacidi a catena ramificata

Gli aminoacidi a catena ramificata (BCAA), valina, leucina e isoleucina, sono aminoacidi essenziali che svolgono un ruolo importante nel metabolismo muscolare ed energetico. Allo stesso tempo, concentrazioni elevate di BCAA sono state associate nella letteratura scientifica alla resistenza all’insulina e a un aumento del rischio di diabete di tipo 2.

Nell’ambito del test di salute, il profilo dei BCAA viene pertanto considerato un indicatore metabolico correlato al metabolismo del glucosio e dell’insulina. Un aumento dei livelli di BCAA non costituisce una diagnosi di diabete. Tuttavia, se valutato insieme a fattori legati allo stile di vita, al peso corporeo, all’alimentazione e ad altri parametri di laboratorio, può indicare ambiti nei quali interventi preventivi potrebbero risultare utili.

Rischio cardiovascolare

L’arginina e la dimetilarginina asimmetrica (ADMA) sono marcatori rilevanti per la valutazione del metabolismo dell’ossido nitrico. L’arginina funge da substrato per la produzione di ossido nitrico, che svolge un ruolo importante nella funzione vascolare e nella regolazione endoteliale. L’ADMA può inibire l’ossido nitrico sintasi e viene pertanto studiata in relazione alla disfunzione endoteliale e al rischio cardiovascolare.

La determinazione dell’arginina e dell’ADMA può fornire ulteriori informazioni sulla regolazione della funzione vascolare. Tuttavia, questi valori non devono essere considerati isolatamente, ma insieme a fattori di rischio consolidati quali la pressione arteriosa, il profilo lipidico, il fumo, l’età, il peso corporeo e la predisposizione familiare.

Metabolismo correlato alla funzione tiroidea

La tirosina e la fenilalanina sono rilevanti per le vie metaboliche correlate alla funzione tiroidea. La fenilalanina può essere convertita in tirosina, e la tirosina rappresenta un importante precursore nella sintesi degli ormoni tiroidei. La metionina e la lisina contribuiscono inoltre al metabolismo generale delle proteine e alla funzione metabolica.

L’analisi degli aminoacidi non consente di diagnosticare disturbi tiroidei. Tuttavia, può fornire informazioni sulla disponibilità di determinati precursori rilevanti. In presenza di sintomi quali stanchezza, sensibilità al freddo, aumento di peso o riduzione delle prestazioni fisiche, anche i parametri tiroidei consolidati, come TSH, T3 libera (fT3), T4 libera (fT4) e anticorpi antitiroidei, dovrebbero essere valutati da un professionista sanitario.

Forma fisica, metabolismo muscolare e recupero

Per la forma fisica, lo sviluppo muscolare e il recupero, gli aminoacidi a catena ramificata, così come alanina, prolina, taurina, glutammina e serina, rivestono particolare interesse. Questi analiti sono associati alla sintesi delle proteine muscolari, all’equilibrio energetico, al metabolismo del tessuto connettivo, al trasporto dell’azoto e ai processi di recupero.

Il profilo aminoacidico può fornire indicazioni sulla disponibilità di aminoacidi essenziali e funzionalmente rilevanti. Sulla base di questi risultati, possono essere elaborate raccomandazioni relative all’apporto proteico, alla qualità delle proteine, alla composizione dei pasti, al recupero e al supporto dell’allenamento.