Un nutriente raramente agisce da solo. Partecipa a reazioni che dipendono da enzimi, substrati e cofattori e che, a loro volta, si inseriscono in una rete biochimica molto più ampia. Per questo pensare l’integrazione soltanto in termini di singole vitamine o singoli minerali può essere riduttivo.
La metabolomica permette di osservare questa complessità da una prospettiva funzionale, attraverso lo studio dei metaboliti e delle loro configurazioni. È da questa logica che Meetab ha sviluppato il proprio approccio all’integratore metabolomico: non una semplice somma di ingredienti, ma una formulazione costruita considerando le relazioni tra vie metaboliche, micronutrienti e cofattori.
Il metabolismo è una rete di reazioni interconnesse
Produzione di energia, metabolismo dei carboidrati e degli amminoacidi, difesa antiossidante, sintesi e degradazione delle molecole: sono processi differenti, ma non indipendenti. Le vie metaboliche condividono intermedi, enzimi, substrati e sistemi di regolazione e si influenzano reciprocamente.
La mappa del metaboloma rende immediatamente evidente questa organizzazione. Non mostra una serie di percorsi isolati, ma una rete nella quale una stessa molecola può partecipare a più processi e una reazione può dipendere dalla disponibilità di diversi elementi.
È in questo contesto che la metabolomica diventa particolarmente interessante. La disciplina studia i metaboliti, cioè le piccole molecole coinvolte nei processi biochimici, e consente di descrivere il metabolismo a un livello molto vicino al fenotipo funzionale. Le concentrazioni dei metaboliti riflettono infatti non soltanto la componente genetica, ma anche l’interazione con alimentazione, ambiente, stile di vita e altri fattori biologici.
Il metaboloma non è quindi una rappresentazione statica. Cambia con lo stato fisiologico e con le condizioni in cui si trova l’organismo, offrendo una lettura dinamica di ciò che accade a valle di numerosi processi biologici.
Leggere una via metabolica in chiave funzionale
Per capire perché questa prospettiva possa essere utile anche nella formulazione nutraceutica, conviene partire da un modello molto semplice.
In una via metabolica, una sostanza A viene trasformata in B attraverso una reazione catalizzata da un enzima. B può poi diventare C, C trasformarsi in D e così via. Molti di questi enzimi, per funzionare, richiedono cofattori: vitamine, minerali o altre molecole necessarie allo svolgimento della reazione.
Se uno di questi passaggi funziona con minore efficienza, può modificarsi anche il rapporto tra i metaboliti coinvolti nella via. Alcuni possono risultare maggiormente rappresentati a monte della reazione, altri meno presenti a valle.
È una rappresentazione volutamente elementare di un sistema che, nella realtà, è molto più complesso. Serve però a chiarire il cambio di prospettiva: invece di osservare soltanto la quantità di un singolo nutriente, si può ragionare sul contesto biochimico nel quale quel nutriente interviene.
Anche i rapporti tra metaboliti possono offrire informazioni funzionali sulle vie sottostanti, proprio perché mettono in relazione più elementi dello stesso processo metabolico.
L’interesse non è attribuire un singolo metabolita a una singola carenza, ma osservare configurazioni più ampie e ricorrenti all’interno delle vie metaboliche.
Dai singoli profili ai pattern metabolici ricorrenti
Un singolo profilo metabolomico comprende numerose variabili. Se si analizzano molti profili, però, diventa possibile cercare ricorrenze che difficilmente emergerebbero osservando i dati uno alla volta.
Le tecniche di analisi multivariata permettono di riconoscere somiglianze e differenze all’interno di dataset complessi e di verificare se emergano configurazioni metaboliche ricorrenti o gruppi di profili con caratteristiche comuni.
È qui che il valore di un grande numero di analisi diventa particolarmente interessante.
Nell’esperienza su cui si è sviluppato l’approccio Meetab, l’osservazione di oltre 60.000 analisi metabolomiche ha permesso di riconoscere ricorrenze tra profili metabolici e di metterle in relazione con specifiche aree del metabolismo.
Dai pattern metabolici al criterio formulativo
Riconoscere un pattern è soltanto il primo passaggio. Perché quella informazione abbia un significato nutrizionale occorre riportarla alle vie metaboliche coinvolte e interrogarsi sulle reazioni che le compongono, sui cofattori necessari e sulle relazioni tra i diversi nutrienti.
È in questo passaggio che il contributo scientifico del dott. Dimitris Tsoukalas ha avuto un ruolo centrale nello sviluppo dell’approccio Meetab. La sua esperienza nell’applicazione della metabolomica ha contribuito allo sviluppo del criterio con cui i pattern osservati nei profili vengono messi in relazione con le vie metaboliche e con i gruppi di micronutrienti e cofattori che partecipano alle relative reazioni. La formulazione nutraceutica nasce quindi dall’incontro tra osservazione metabolomica e conoscenza biochimica, non dalla semplice associazione tra un valore alterato e un ingrediente.
L’esperienza accumulata su un numero così ampio di profili ha consentito di individuare alcune aree funzionali ricorrenti nei profili esaminati, tra cui metabolismo degli zuccheri, processi ossidativi, metabolismo degli amminoacidi, risposta allo stress, infiammazione e microbiota.
Queste aree non costituiscono una classificazione diagnostica della metabolomica. Sono servite come base per organizzare informazioni molto complesse e trasformarle in un criterio formulativo.
Se una determinata area metabolica coinvolge più reazioni, e quelle reazioni richiedono diversi cofattori, diventa infatti poco coerente ragionare esclusivamente su un singolo ingrediente. Il problema formulativo cambia: occorre capire quali nutrienti abbiano senso insieme e perché.
Il percorso scientifico e umano da cui si è sviluppato questo approccio è raccontato anche nella pagina dedicata alla storia di Meetab: Come nasce Meetab
Che cos’è un integratore metabolomico
Un integratore metabolomico è una formulazione nutraceutica progettata considerando il metabolismo come una rete di vie biochimiche interdipendenti, nella quale più nutrienti e cofattori partecipano a reazioni collegate tra loro.
Il termine descrive quindi soprattutto un criterio di formulazione.
Non si parte da un ingrediente per attribuirgli una funzione, ma dall’area metabolica che si vuole considerare, dalle reazioni che la compongono e dai nutrienti che intervengono nei diversi passaggi. Nell’approccio Meetab, questa conoscenza biochimica viene affiancata ai pattern ricorrenti osservati nelle oltre 60.000 analisi metabolomiche.
A tradurre questo principio in criteri formulativi e produttivi contribuisce anche lo standard proposto dall’Istituto Europeo di Medicina Metabolomica – EINUMM. Lo standard individua sette caratteristiche dell’integratore metabolomico: sinergia tra i cofattori, completezza della formulazione, utilizzo di forme naturali dei principi attivi e purezza delle materie prime, alle quali si aggiungono l’assenza di zuccheri aggiunti, glutine e agglomeranti o distaccanti sintetici.
Cosa distingue una formulazione metabolomica
Un integratore che contiene numerose vitamine e minerali non diventa automaticamente metabolomico. La distinzione non dipende dal numero degli ingredienti, ma dal criterio con cui vengono scelti e combinati.
Aggiungere ingredienti senza un razionale rende semplicemente una formulazione più complessa. Non la rende necessariamente più coerente. Il tema della completezza dei cofattori è approfondito nell’articolo dedicato a perché la completezza dei cofattori determina l’efficacia e la sicurezza degli integratori.
Anche la forma molecolare conta: due integratori che riportano in etichetta lo stesso nutriente possono comportarsi in modo diverso nell’organismo se lo apportano in forme molecolari differenti.
Forma molecolare, cofattori, materie prime e architettura complessiva della formulazione possono cambiare in modo sostanziale: sono alcuni dei criteri approfonditi nell’articolo su come leggere l’etichetta di un integratore.
Dalla conoscenza del metabolismo a una diversa logica formulativa
La metabolomica sta ampliando la possibilità di studiare il metabolismo su scale molto diverse, dalla singola cellula alle grandi popolazioni, rendendo sempre più accessibile l’osservazione di pattern che riflettono genetica, ambiente e stato fisiologico.
Trasferire questa conoscenza alla nutraceutica non significa trasformare ogni dato metabolomico in una formula. Significa utilizzare una lettura più sistemica del metabolismo per porre domande formulative più precise.
È questa progressione che caratterizza l’approccio Meetab all’integratore metabolomico. Il prodotto arriva alla fine di un percorso che parte dal metabolismo, passa attraverso l’osservazione dei pattern e torna alla biochimica delle vie per costruire la formulazione.
