Valutazione dell'assorbimento e del metabolismo dei folati nel colon

Il folato vitaminico è necessario per il metabolismo di un carbonio in processi come la sintesi di amminoacidi e nucleotidi. Poiché il folato non può essere sintetizzato dai mammiferi, deve provenire dalla dieta e dagli integratori alimentari o generato da specie batteriche presenti nel colon. Esistono numerosi esiti avversi per la salute ben consolidati associati alla carenza di folati negli esseri umani, inclusi difetti congeniti del tubo neurale nei neonati e cancro del colon-retto negli adulti. È stato proposto che anche lo stato di folato soprafisiologico possa essere dannoso poiché può portare a cambiamenti nella funzione immunitaria e al mascheramento della carenza di vitamina B12. Si ritiene generalmente che le fonti alimentari di folato siano principalmente assorbite nell'intestino tenue, tuttavia prove recenti del nostro team e di altri suggeriscono che il colon può svolgere un ruolo maggiore nell'assorbimento del folato rispetto a quanto precedentemente compreso. In particolare, la quantità di folato nel colon, in gran parte generata dal microbioma, può superare l'assunzione alimentare di folato da fonti naturali. Ci sono una serie di lacune nella conoscenza per quanto riguarda l'assorbimento del folato nel colon negli esseri umani. Non è noto fino a che punto i trasportatori di folato specifici come il trasportatore di folato accoppiato a protoni (PCFT) e il portatore di folato ridotto (RFC) siano presenti nel colon di esseri umani sani. Ad oggi, la maggior parte degli studi condotti per identificare la presenza di RFC e PCFT nei colonociti sono stati eseguiti utilizzando linee cellulari o tessuti prelevati da donatori di organi. A nostra conoscenza, nessuno studio ha studiato le concentrazioni di mRNA e proteine ​​sia di RFC che di PCFT presenti nel tessuto del colon umano recuperato come biopsie. Resta inoltre da determinare se lo stato dei folati influenzi l'espressione di RFC e PCFT a livello del colon. In secondo luogo, non è chiaro fino a che punto le due idrolasi folate intestinali, la glutammato carbossipeptidasi II (GCPII) e la γ-glutamil idrolasi (GGH) siano presenti nella mucosa del colon. Per ottenere una comprensione più approfondita dei processi fondamentali coinvolti nell'assorbimento dei folati nel colon umano, vengono proposti i seguenti tre obiettivi. L'obiettivo principale è valutare l'impatto di 0 e 400 µg di acido folico supplementare sulle concentrazioni totali di folato all'interno della mucosa del colon misurando i livelli di folato. Gli obiettivi secondari includono la valutazione dell'impatto di 0 e 400 µg di acido folico supplementare sulla regolazione di PCFT e RFC nell'ileo e nel colon valutando l'espressione dei trascritti e delle proteine ​​dell'mRNA e determinando il grado in cui GCPII e GGH sono presenti nel lume dell'ileo e del colon quantificando l'attività enzimatica e l'espressione dei trascritti e delle proteine ​​dell'mRNA. Per raggiungere questo obiettivo, verrà condotto uno studio clinico randomizzato longitudinale in aperto di 16 settimane. Il reclutamento e lo screening richiederanno tre fasi separate costituite da un invito iniziale a partecipare, seguito da una sessione di screening telefonico per determinare l'idoneità e infine una visita di studio di persona di riferimento prima dell'arruolamento nella fase di intervento dello studio. Una volta iscritti, ai partecipanti verrà chiesto di seguire una dieta a basso contenuto di acido folico sintetico per tutta la durata dello studio. Al momento dell'arruolamento, i soggetti verranno randomizzati per ricevere un integratore multivitaminico e 0 o 400 µg di acido folico. Le visite di studio di follow-up si svolgeranno alla settimana 8 e alla settimana 16 in cui verranno raccolte misurazioni antropometriche, sangue e biopsie del tessuto del colon (solo settimana 16) dall'ileo terminale, cieco, colon ascendente e colon discendente per l'analisi. I richiami dietetici di 24 ore saranno raccolti durante lo studio per osservare l'assunzione di folati e calorie. I livelli di folati nel plasma, nei globuli rossi e il contenuto di folati nella mucosa del colon saranno determinati mediante analisi microbica. L'attività degli enzimi GCPII e GGH sarà determinata secondo il metodo di Krumdieck e Baugh con modifiche. L'espressione di PCFT e RFC sarà determinata mediante PCR semi-quantitativa in tempo reale e i campioni proteici saranno estratti in un'analisi Western Blot utilizzando la lisi RIPA e il tampone di estrazione. Lo studio proposto approfondirà la nostra comprensione dei processi fondamentali del metabolismo e dell'assorbimento dei folati nel colon. I risultati di questo studio possono aiutare a stabilire l'assunzione ottimale di folato nella dieta, soddisfacendo i requisiti degli esseri umani, senza i potenziali rischi per la salute legati alla sovraesposizione al folato.