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Category ArchiveFisiologia

QUALI PROTEINE PER IL MIO CANE? – Solo e soltanto le migliori! –

Per i cani le proteine sono sostanze nutritive fondamentali che svolgono essenziali funzioni metaboliche:

  • sono i mattoni funzionali per la costruzione e la riparazione dei muscoli;
  • sono le unità strutturali di pelle, ossa, unghie, tendini, legamenti,cartilagini,…;
  • hanno una funzione regolatoria di varia natura: possono svolgere una funzione ormonale (per esempio l’insulina), oppure possono avere la funzione di trasportatori (come l’emoglobina), oppure possono entrare in vari stadi delle reazioni metaboliche come enzimi.

Chimicamente le proteine sono lunghe catene di elementi legati l’uno all’altro, ogni singolo elemento è detto aminoacido: ogni proteina differisce dall’altra per la propria sequenza di aminoacidi.

Il cane utilizza per la sintesi delle proteine necessarie al suo organismo 21 aminoacidi, 10 di questi vengono detti “essenziali”, perchè devono essere introdotti obbligatoriamente con l’alimentazione, 11 sono invece detti “non essenziali”, perchè il cane è in grado di sintetizzarli nel suo corpo e quindi il loro introito con la dieta non è indispensabile.

Gli aminoacidi essenziali sono: arginina, istidina, isoleucina, leucina, lysina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano, valina.

Gli aminoacidi non essenziali sono: alanina, asparagina, aspartato, cisteina, glutammato, glutammina, idrossilisina, idrossiprolina, prolina, serina, tirosina.

La sintesi proteica funziona normalmente soltanto se tutti gli aminoacidi essenziali sono presenti in quantità sufficiente: se un solo uno di essi è carente l’intero processo si interrompe, indipendetemente dalla quantità di qualsiasi altro aminoacido.

Le proteine necessarie ad un organismo vengono sintetizzate funzionano soltanto per un certo periodo di tempo, trascorso il quale esse vengono degradate, per poi essere risintetizzate, questo fenomeno comporta la perdita di una certa quantità di aminoacidi, anche essenziali, che devono essere rimpiazzati.

Quindi per mantenere il proprio organsmo in perfetta efficienza metabolica il cane deve assumere giornalmente proteine di elevata qualità, cioè che assicurino il giusto apporto di aminoacidi essenziali.

Le proteine di più alto valore biologico per i cani sono di origine animale e le migliori sono quelle contenute in questi alimenti:

  • latticini
  • uova
  • pesce
  • carne in generale
  • interiora

Se si vogliono scegliere per il cane delle fonti proteiche che siano anche funzionali allora è necessario scegliere delle proteine che siano

  • facilmente assimilabili e metabolizzabili,
  • prive di contaminanti (come sostanze chimiche, ormoni o antibiotici),
  • non in grado di provocare infiammazione nei tessuti, cioè che non contribuiscano all’insorgenza di malattie croniche,
  • che non siano riconosciute di poter scatenare fenomeni di intolleranza o ipersensibilità,
  • non adulterate (per esempio non-OGM), nè trasformate ed elaborate minimamente.

Considerando anche questi ultimi criteri, le migliori proteine funzionali di elevata qualità per i cani sono:

  • prodotti caseari (latte, formaggi e yogurt) a base di latte di capra o di pecora, preferibilmente crudi e di origine biologica;
  • uova, preferibilmente provenienti da allevamenti di tipo biologico.

Allergia o Intolleranza? Impariamo a riconoscerle!

ALLERGIE ED INTOLLERANZE: QUALI SONO LE DIFFERENZE? COME DIAGNOSTICARLE?

I termini ALLERGIA e INTOLLERANZA vengono usati sempre più spesso per indicare delle sensazioni di malessere in seguito all’ingestione degli alimenti. Questi termini vengono ormai usati, anche quando si è davanti a un’avversione psicologica nei confronti di un determinato cibo.

Una dieta scorretta o alterazioni gastrointestinali come la sindrome da intestino irritabile, diverticolite, gastrite, possono determinare una sintomatologia attribuibile erroneamente ad allergie o intolleranze.

I sintomi delle allergie possono essere comuni a quelli delle intolleranze, mentre altri sono specifici.

Entrambe sono reazioni avverse, manifestazioni indesiderate e impreviste, conseguenti all’ingestione di uno o più alimenti.

ALLERGIE                           

L’ALLERGIA è causata da una anomala reazione immunologica mediata da ANTICORPI della classe IgE, che reagiscono verso componenti alimentari di natura PROTEICA. L’allergia può manifestarsi in età PEDIATRICA o ADULTA. Nel primo caso spesso regredisce, mentre se si manifesta in età adulta tende a persistere.

I SINTOMI dell’allergia si manifestano poco tempo dopo l’assunzione di un particolare alimento, da pochi minuti fino a poche ore, e possono interessare diversi organi e apparati. Può essere coinvolta la cute con orticaria, l’apparato gastro-enterico con nausea e vomito, l’apparato respiratorio con occlusione nasale e l’apparato cardio-circolatorio con aritmie.

La gravità dell’allergia dipende dal tipo di proteina verso cui il soggetto sviluppa gli anticorpi IgE. Ci sono infatti PROTEINE RESISTENTI alla cottura e alla digestione gastrica, responsabili di reazioni sistemiche, come nella soia e nelle nocciole. Ci sono poi proteine TERMO e GASTRO LABILI, che causano sintomi locali e più lievi, come nella mela, pesca, carote, melone e pera.

Gli alimenti che maggiormente sono responsabili delle allergie sono la pesca, i crostacei, arachidi, soia, pesce, frutta a guscio, uovo, latte e derivati.

In particolare, l’ALLERGIA AL FRUMENTO può realizzarsi per la produzione di IgE diretti verso diverse proteine, dalle gliadine alle alfa-amilasi. Nel caso del LATTE, sono le caseine o le sieroproteine a fungere da allergene. Per l’UOVO, sono le proteine dell’albume i principali allergeni, in particolare ovoalbumina e ovomucoide.

Nel caso della CELIACHIA, il sistema immunitario reagisce contro le PROLAMINE, complesso proteico del frumento, orzo, segale, avena e mais. E’ una patologica cronica che, in seguito all’ingestione di glutine attiva, una risposta immune mediata dai linfociti T con produzione di anticorpi IgA e IgG, e danno della mucosa con atrofia dei villi.

Per la diagnosi si effettua il dosaggio degli anticorpi IgA anti transglutamminasi tissutale e anticorpi anti endomisio.

DIAGNOSI ALLERGIE

Per diagnosticare le allergie alimentari può essere effettuato il PRICK TEST. Si effettua usando degli estratti allergenici purificati presenti in commercio, o con alimenti freschi del mondo vegetale (prick by prick) che non sono presenti in commercio come estratti. Se il test risulta negativo, significa che c’è un’assenza di IgE. La positività del test può indicare solo sensibilizzazione all’alimento e non che ci sia una vera e propria allergia, da confermare con una dieta ad eliminazione.

Un altro test è il RAST o equivalenti, per la ricerca di IgE totali e specifiche nel siero. Anche in questo caso, la negatività non esclude allergia e la positività può indicare solo sensibilizzazione.

In generale, a causa della loro bassa specificità, è facile avere falsi positivi. La diagnosi potrebbe essere quindi confermata con una stretta eliminazione del cibo sospetto, seguita dalla sua reintroduzione graduale. L’eventuale recidiva dei sintomi, permetterà di confermare o identificare il cibo non tollerato.

Altri test sono il Test in vivo di scatenamento orale e i Test con metodiche sierologiche con molecole ricombinanti.

INTOLLERANZE

Le INTOLLERANZE alimentari non sono dovute a reazioni del sistema immunitario, come nelle allergie, e i sintomi variano in base alla quantità ingerita dell’alimento non tollerato. I sintomi coinvolgono prevalentemente l’apparato gastro-enterico, con gonfiore addominale, diarrea, dolori addominali. Possono coinvolgere la cute e più raramente altri apparati.

Le intolleranze si dividono in INTOLLERANZE per DIFETTI ENZIMATICI, intolleranze FARMACOLOGICHE e da ADDITIVI.

Tra le intolleranze per difetti enzimatici, la più diffusa è quella al LATTOSIO, causata dalla mancanza di un ENZIMA, la LATTASI, che scinde il lattosio in glucosio e galattosio. Non tutti i soggetti con deficit di lattasi avvertono i sintomi quando assumono un alimento contenente lattosio, perché esistono diversi gradi di deficit dell’enzima.

Le intolleranze farmacologiche sono causate dall’effetto farmacologico di sostanze contenute in alcuni alimenti, come l’Istamina (vino, pomodori, spinaci ecc..), la Tiramina (vino, birra, formaggi stagionati ecc..), Caffeina, Alcool, Solanina (patate), Triptamina (pomodori e prugne), Feniletilamina (cioccolato), Serotonina (banane, pomodori).

Ci sono poi intolleranze provocate da additivi come i solfiti, nitriti, benzoati, per i quali non è ancora dimostrato un meccanismo immunologico.

DIAGNOSI INTOLLERANZE

L’unico test scientificamente accreditato per le intolleranze è il BREATH TEST per il lattosio, che valuta nell’aria espirata i metaboliti che non vengono metabolizzati e assorbiti. In presenza di SIBO (Sovracrescita batterica intestinale), il test può dare un falso positivo.

Ci sono molte METODICHE ALTERNATIVE, che si sono dimostrate prive di credibilità scientifica e validità clinica, che propongono di identificare i cibi responsabili di allergie ed intolleranze. Tra questi l’analisi del capello, il test citotossico e il dosaggio delle IgG 4.

BIBLIOGRAFIA

  • Sapone A. el al. Spectrum of gluten-related disorders: consensus of new nomenclature and classification. BMC Med, 2012
  • Muraro A. et al. EAACI Food Allergy Anaphylaxis Guidelines: diagnosis and management of food allergy. Allergy, 2014
  • Sicherer S. H. et al. Food allergy: epidemiology, pathogenesis, diagnosis and treatment. J. Allergy Clin Immunol, 2014
  • Macchia D. et al. Position Statement: diagnostica in vivo e in vitro delle allergie alimentari IgE mediate. It J Allergy Clinical Immunol, 2011
  • Lomer M.C. Review article: the aetiology, diagnosis, mechanism and clinical evidence for food intolerance. Alimetn Pharmacol Ther, 2015
  • Misselwitz B. el al. Lactose malaborption and intolerance: pathogenesis, diagnosis and treatment. United European Gastroenterol J, 2013

Alimentazione e comportamento nei cani

L’uomo cominciò ad addomesticare il lupo circa 100.000 anni fa con l’intento di crearsi un “aiutante” per particolari attività, come la caccia o la pastorizia.

Nonostante il processo di domesticazione molto antico, il primo cane domestico, differenziato morfologicamente dal lupo selvatico, appare circa 15.000 anni fa, da questo momento in poi i cani vengono selezionati, oltre che come animali da lavoro, anche come animali da compagnia. Si assiste in questo modo alla nascita di oltre 400 razze canine, distanti dal proprio antenato lupo sia come aspetto esteriore che come manifestazioni comportamentali.

Il cane ha da sempre uno stretto rapporto con l’uomo, non dobbiamo però dimenticarci che esso è pur sempre un appartenente alla famiglia dei Canidae, che comprende anche lupi, coyote e volpi, tutti predatori selvatici, quindi il cane si è molto ben adattato al nostro ambiente, ma possiede un linguaggio diverso dal nostro, molto più simile a quello dei predatori appartenenti alla sua famiglia evolutiva.

Ciò significa che, da una parte non si deve umanizzare il comportamento dei nostri cani (anche se a volte ci sembra che comprendano i nostri stati d’animo molto meglio dei nostri cospecifici), dall’altra dobbiamo tenere conto che i cani utilizzano un linguaggio diverso dal nostro, che noi spesso non comprendiamo.

A volte i cani possono manifestare dei comportamenti che noi non esistiamo a bollare come problematici, come gli episodi di aggressività, la tendenza alla disobbedienza, l’abbaiare eccessivo, lo sporcare i casa ecc.ecc…. A causa di queste manifestazioni comportamentali molti cani adottati in canile vengono riportati indietro.

Quando si verificano questi comportamenti inopportuni si pensa subito, e giustamente, a rivolgersi ad un buon educatore cinofilo, ma bisogna considerare che anche l’alimentazione può essere un fattore scatenante per questi comportamenti.

Infatti, poichè il cibo può influenzare il DNA del cane, esso può contribuire sia la salute fisiologica che quella comportamentale del cane. Attualmente le ricerche in questo settore sono poche, ma le poche che ci sono dimostrano che alcuni componenti dell’alimentazione possono proprio influenzare il comportamento.

Nel caso in cui una cane presenti degli improvvisi cambiamenti comportamentali si deve agire su due fronti. Intanto bisogna rivolgersi al medico veterinario, che con un check-up completo potrà escludere la presenza di eventuali patologie e/o disfunzioni. Per esempio l’ipotiroidismo può essere associato a comportamenti anormali come ansia, fobie, irritabilità e scarsa attenzione. Successivamente è importante analizzare la presenza di influenze ambientali, non correlate alla dieta, che potrebbero influenzare il comportamento del cane. A questo scopo è bene analizzare se il soggetto ha subito dei maltrattamenti nella sua vita, il tipo di relazione instaurata dal cane con il padrone e all’interno del “branco” in generale: ad esempio l’inserimento recente di un cucciolo potrebbe portare a dei cambiamenti comportamentali nell’adulto.

Una volta escluse le patologie e le possibili influenze esterne, non resta che parlare di quegli alimenti che potrebbero influenzare i comportamenti del cane.

I CARBOIDRATI AD ALTRO INDICE GLICEMICO POSSONO CAMBIARE IL COMPORTAMENTO

Nei cani i carboidrati ad alto indice glicemico (mais,zucchero, grano, riso,…) possono aumentare la probabilità di insorgenza di patologie croniche come obesità, artrite, malattie cardiovascolari, Canine Cognitive Dysfunction (CCD), una patologia degenerativa simile al morbo di Alzheimer; oltre a questo ruolo, ricerche recenti hanno dimostrato che questo tipo di alimenti possono influenzare negativamente il comportamento. Vediamo in quale modo.

A seguito dell’ingestione di carboidrati ad elevato indice glicemico i cani possono diventare iperattivi, oppure mancare di concentrazione, successivamente, dopo circa due ore dall’ingestione dell’alimento, si può verificare una fase di letargia, sonnolenza ed irritabilità. Spesso questi comportamenti vengono classificati come inappropriati o sconvenienti, si pensa che il cane non abbia voglia di lavorare o di collaborare con il conduttore, mentre essi sono la diretta conseguenza di un particolare tipo di alimentazione.

Limitando o eliminando questi alimenti dalla dieta del cane questi comportamenti scompaiono.

TRIPTOFANO E TIROSINA AIUTANO A MIGLIORARE IL COMPORTAMENTO.

Il triptofano è un amminoacido che nel cervello è il preculsore della serotonina, un neurotrasmettitore che promuove un senso di rilassamento e benessere, migliorando anche il comportamento in generale.

Studi scientifici condotti su animali da laboratorio, cani e uomo hanno dimostrato che insufficienti livelli di triptofano nella dieta sono associati a comportamenti aggressivi, depressione ed elevati livelli di cortisolo (elevati valori di questo ormone indicano una forte condizione di stress). Per questo si può dire che l’aggiunta di triptofano nella dieta potrebbe migliorare il comportamento dei cani, riuscendo a ridurre la paura e l’aggressività: infatti una maggiore quantità di triptofano negli alimenti farebbe aumentare la quantità di esso che raggiunge il cervello e ciò comporterebbe un aumento molto significativo della produzione di serotonina.

Il triptofano si trova in tutti gli alimenti contenenti proteine, ma esistono anche integratori specifici.

Anche la tirosina è un amminoacido ed è il preculsore di importanti neurotrasmettitori, come la dopamina, l’adrenalina e la noradrenalina. L’adrenalina e la noradrenalina sono fondamentali per il processo di adattamento a stress psicofisici intensi ed improvvisi, per cui l’assunzione di tirosina in condizioni di stress sarebbe fondamentale per il trattamento delle depressione, la sindrome da deficit di attenzione/iperattività e per indurre uno stato di benessere nel cervello.

Come il triptofano, anche la tirosina di trova negli alimenti fortemente proteici, ma in concentrazioni molto più elevate.

IRISINA, una molecola nello spazio. Ecco che arriva come una “stella cadente” possibile cura per Osteoporosi e Sarcopenia.

L’ irisina e’ una brillante molecola capace di indurre un aumento della massa ossea e prevenire il deterioramento muscolare (sarcopenia)  associato allo sviluppo di osteoporosi.

Vorrei iniziare questo articolo citando un docente della Scuola di Nutrizione Salernitana (SNS) che durante un corso ci disse tipo: “…non esiste antidoto migliore dell’attività fisica. Se potessimo incapsulare in un farmaco i suoi potenziali, come anche quelli del digiuno, ed effetti positivi sulla nostra salute, molte patologie si curerebbero senza effetti collaterali…”
Beh perché mai ci ha trasmesso questo “sapere”? In quanto è noto che, durante l’attività fisica, vengono rilasciate “molecole positive” per la nostra saluta. Infatti, in seguito a contrazione, il muscolo rilascia una varietà di molecole attive, chiamate miochine, che permettono l’interazione fra tessuto muscolare scheletrico e altri tessuti, quali il tessuto adiposo, epatico e pancreatico. Evidenze scientifiche indicano come la carenza di tali molecole, determinata da inattività e sedentarietà, è associata allo sviluppo di una serie di patologie e di malattie metaboliche, come l’insulino resistenza, il diabete di Tipo II, l’obesità o disturbi cardiovascolari e del comportamento. A queste si aggiunge l’osteoporosi!
L’osteoporosi è la più comune malattia metabolica dello scheletro ed ha un importante impatto sociale interessando la maggior parte della popolazione. Inoltre, l’osteoporosi è quasi sempre accompagnata da sarcopenia, una patologia causata dal declino del muscolo scheletrico, sovente negli anziani con conseguenti fratture. Colpisce infatti, milioni di persone nel mondo, in particolare, di sesso femminile, le persone che fanno terapia cortisonica, i diabetici, gli obesi ed anche gli astronauti durante le missioni spaziali per l’assenza di gravità.
Ecco che “cade dal cielo come una stella cadente” ad illuminarci l’irisina, una “molecola in orbita”, rivelatasi un possibile candidato farmaco naturale mima-attività fisica, dunque, senza effetti collaterali essendo prodotta fisiologicamente dal muscolo in attività. Potrebbe, oltretutto, ridurre, enormemente la spesa pubblica che, in particolare per l’osteoporosi, è molto onerosa. Oltretutto secondo l’ OMS, nel 2050, visto che andiamo in contro ad un prolungamento della vita media, le fratture da fragilità ossea potrebbero raggiungere un costo esorbitante!
L’ irisina e’ stata individuata nel 2012 da un’equipe di ricercatori di Harvard, è una delle proteine (miochine) prodotte spontaneamente dai muscoli durante l’esercizio fisico (una delle “molecole positive”). Inizialmente è stata descritta come una molecola in grado di trasformare il grasso bianco nel più salutare grasso bruno, promuovendo il dimagrimento. Grazie ad ulteriori studi dell’Università di Bari, si è dimostrato che una concentrazione di irisina molto più bassa rispetto a quella attiva sul tessuto adiposo induce la formazione di nuovo osso e rende lo scheletro più resistente alle fratture. Dunque una delle principali funzioni di questa brillante molecola è l’ aumento di massa e la resistenza ossea.
I nostri ricercatori pugliesi, in collaborazione con la NASA, progetto selezionato dalla European Space Agency (ESA) e finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), hanno ben pensato di spedire in orbita questa molecola. Cosi, il test di funzionamento è stato eseguito nello spazio. È noto, infatti, che gli astronauti tornano dalle proprie missioni, anche da quelle di breve durata, con osteoporosi e atrofia muscolare, a causa della scarsa attività fisica e assenza di gravità. I ricercatori, confermando i risultati positivi in assenza di gravità dell’uso di questa illuminante molecola, rivelatasi una molecola esercizio-mimetica, hanno scoperto un’ottima candidata per contrastare il deterioramento dell’osso e del muscolo in assenza di gravità ma non solo.
L’irisina potrebbe, inoltre, essere d’aiuto anche per gli obesi nel dimagrimento, in quanto, esperimenti effettuati su modelli murini di obesità, l’irisina induce il trans-differenziamento di adipociti (grasso) bianchi in marroni promuovendo, dunque, la perdita di peso. Ancora gli scienziati hanno scoperto che l’irisina svolge un ruolo di co-attivatore di un fattore di trascrizione, responsabile del controllo del metabolismo energetico muscolare, della biogenesi mitocondriale, dell’assorbimento di glucosio e dell’ossidazione di diversi substrati.
Ecco che emerge l’importanza di tale molecola “salvatrice” per la cura e prevenzione della fragilità ossea e sarcopenia.
Tali risultati sono rivoluzionari! L’irisina, è veramente una brillante candidata a farmaco naturale senza effetti collaterali, per neutralizzare la perdita di massa ossea e muscolare sofferta non solo dagli astronauti, ma anche da anziani, sedentari, obesi, nonché di persone con disabilità fisica e / o immobilizzazione forzata post intervento.
I vantaggi della molecola Irisina sono, oltre a quelli di non presentare gli effetti collaterali tipici dei farmaci utilizzati oggigiorno per tali patologie, di possedere una brillante capacità di prevenire e / o curare al contempo fragilità ossea e sarcopenia, nonché di ridurre, in futuro, enormemente la spesa sanitaria pubblica.
Concludo ricordando che l’alimentazione e lo stile di vita sono sempre i rimedi naturali che dobbiamo ogni giorno curare per mantenerci in salute. Tengo a precisare inoltre, che il latte non è per niente la cura preventiva per l’osteoporosi come ci è stato sempre suggerito…anzi, oggi sappiamo che ne è un forte induttore!

Riferimenti bibliografici
[1] Maria Grano. Irisina per la cura e la prevenzione dell’osteoporosi e dell’atrofia muscolare. Dipartimento Emergenza e Trapianti d’Organo, Scuola di Medicina, Università di Bari
[2] Faienza MF et al. 2018. High irisin levels are associated with better glycemic control and bone health in children with Type 1 diabetes. https://doi.org/10.1016/j.diabres.2018.03.046
[3] Colaianni G et al. (2017). Irisin prevents and restores bone loss and muscle atrophy in hind-limb suspended mice. DOI:10.1038/s41598-017-02557-8

[4]L.Mattera. Scienzintasca 2017. Il cambiamento non ha età: le nostre cellule neuronali sono guidate da una “danza plastica” che dura tutta la vita
[5] BoneKEy Reports 4, Article number: 765 (2015) | doi:10.1038/bonekey.2015.134

Air Travel Syndromes – ATS – Sindrome da viaggio aereo : un “concerto discordante” di fattori di rischio per la nostra salute!

Sindrome da viaggio aereo, in inglese “Air Travel Syndromes” (ATS), un termine di recentissima definizione associato ai viaggi aerei, si manifesta come disturbi del sonno, stress fisico e mentale, disturbi gastrointestinali, malattie respiratorie, disturbi circolatori come arresto cardiaco e trombosi, infezioni, depressione e stanchezza. Uno dei principali fattori di rischio è la distruzione del ritmo circadiano conseguente al jet lag e insufficiente secrezione di melatonina, che si traduce in insonnia, stress mentale e affaticamento, ma non solo.

In letteratura è riportato che il viaggio aereo è associato a vari fattori di rischio per la salute attribuiti ad una elevata incidenza di malattie acute o croniche. Difatti, durante la crociera, i frequenti viaggiatori sono esposti a vari fattori di rischio, interni ed esterni, per la salute. La maggior parte dei fattori di rischio descritti nei seguenti paragrafi, hanno come denominatore comune quello di promuove la generazione di radicali liberi che, come vedremo, riducendo le attività degli enzimi antiossidanti promuovono vari effetti avversi sulla nostra salute. Infatti, lo stress ossidativo è di gran lunga il maggiore responsabile dei danni strutturali del DNA, dunque, “direttore d’orchestra” d’innesco di diverse patologie.

I fattori di rischio interni per la salute comprendono affaticamento, stress mentale, alterazioni ormonali e problemi circolatori, mentre i fattori di rischio esterni includono alte altitudini, scarsa qualità interna dell’aria, esposizione alle radiazioni, cibi squilibrati forniti dalle compagnie aeree e senso di ansietà durante incidenti e / o attacchi terroristici.

È riportato che i viaggiatori aerei possono manifestare stress fisici e mentali durante il volo; possono, spesso, provare nervosismo e disagio emotivo. Questi stress mentali potrebbero manifestarsi come affaticamento e conseguente soppressione immunitaria. Inoltre, ad alte quote, siamo esposti a dosi di radiazioni relativamente elevate.

Una volta esposti alle radiazioni, vengono generati radicali liberi, come le specie reattive dell’ossigeno (ROS) o le specie reattive dell’azoto (RNS), che danneggiano le biomolecole, inclusi DNA, proteine e lipidi. Il danno ossidativo può anche essere alla base di altri effetti avversi, come infiammazione, malattie cardiovascolari, disturbi dello sviluppo e anomalie riproduttive.

I meccanismi molecolari alla base delle malattie indotte dalle radiazioni ionizzanti, tra cui il cancro del polmone, della tiroide, la leucemia e melanoma, così come i difetti alla nascita, sono stati ampiamente studiati sia in vitro che in vivo. In particolare, esiste una forte correlazione tra l’esposizione alle radiazioni e aumento di rischio di cancro. Difatti, una recente meta-analisi ha dimostrato che i piloti e l’equipaggio di cabina hanno all’incirca il doppio dell’incidenza di sviluppare un melanoma rispetto alla popolazione generale. Inoltre, secondo gli autori, questo dato potrebbe essere parzialmente correlato all’esposizione in volo di raggi UV e radiazioni cosmiche. Dunque, il livello di esposizione alle radiazioni è un fattore critico sia per l’equipaggio che per i frequenti viaggiatori. Ma a mio avviso, aggiungerei, in accordo con i miei studi e corsi, che senza dubbio la principale causa di ogni male è l’infiammazione !

Importante notare che le prove epidemiologiche relative all’esposizione di radiazioni cosmiche e della qualità dell’aria di professionisti, come gli astronauti, i piloti e gli assistenti di cabina sono limitate. Questi dati sono quasi inesistenti per i viaggiatori aerei e per la popolazione. Urgono dunque ulteriori e repentine indagini anche negli ambienti di lavoro, nelle scuole ed università!!!

Anche i potenziali meccanismi alla base di molte malattie associate a stress mentale o fisico possono comportare la generazione di radicali liberi, come le ROS e RNS, innescando danni ossidativi e squilibri mentali. A questo si aggiunge, inoltre, il fatto che spesso i passeggeri (come studenti, lavoratori, professionisti) devono rimanere seduti per periodi di tempo relativamente lunghi. I posti stretti e l’inattività fisica imposta possono produrre un maggiore stress fisico tra i passeggeri di classe economica rispetto ai viaggiatori di classe business, con rischio di trombosi e malessere psicofisico.

L’ Organizzazione internazionale dell’aviazione civile (ICAO), si è espressa in modo preciso affermando che, nella maggior parte dei casi, questi rischi potrebbero essere evitati attraverso una prevenzione tempestiva ed accurata (ICAO 2016). Tuttavia, in questi studi si è visto che i frequenti viaggiatori ed i piloti /e , soffrono più di stress mentale e di alterazioni ormonali a causa delle differenze di orario tra i paesi di partenza e di arrivo, con relativa distruzione del prezioso ritmo circadiano.

Il ritmo circadiano, definito come oscillazioni  con un periodo di circa 24 ore, influenza il comportamento umano, la fisiologia ed il metabolismo. Per molti anni si è pensato ci fosse un unico orologio, in realtà oggi sappiamo che sono diversi e tutti sincronizzati, sparsi nei vari organi. Alterazioni significative della funzionalità dell’orologio circadiano nell’uomo possono determinare alcune, cosiddette, cronopatologie.

La distruzione del ritmo circadiano, infatti, è correlata all’invecchiamento, alla neurotossicità, al diabete, nefrotossicità ed obesità, all’ipertensione, alle malattie cardiovascolari e al cancro, psicosi ed altre forme di disturbo neuronale e del comportamento. Inoltre, cambiamenti nella secrezione di melatonina dalla ghiandola pineale, conseguente alla distruzione del ritmo circadiano, disturbano il sonno e inducono l’insonnia, ma non solo. La secrezione anormale della melatonina può aumentare lo stress ossidativo e, come abbiamo visto, la suscettibilità alle malattieLa melatonina, elimina direttamente i radicali liberi e migliora indirettamente gli effetti degli antiossidanti. Dunque, offre una moltitudine di vantaggi fisiologici e metabolici per far fronte allo stress ossidativo indotto dalla distruzione del ritmo circadiano e / o dalla stanchezza cronica, causa oltretutto di depressione (burnout).

In accordo con altri studi, visto che la produzione di radicali liberi induce anche disturbi neurologici, lo stress ossidativo può essere attenuato dal trattamento con vitamine antiossidanti. Pertanto, tali studi indicano che la sindrome da stanchezza cronica e la depressione che si verificano durante il viaggio aereo potrebbero essere diminuite dall’integrazione di antiossidanti con melatonina o vitamina C / E.

Per quanto riguarda il disturbo del jet lagla disfunzione del ritmo circadiano e, di conseguenza, le alterazioni del sistema endocrino sono spesso riscontrate da frequenti viaggiatori aerei che attraversano più fusi orari. Dunque i più colpiti sono senza dubbio i piloti, e le pilote, in particolare, visto che essendo donne, sono già soggette a fluttuazioni ormonali più importanti rispetto al genere maschile! Alcuni viaggiatori fanno affidamento sul consumo di bevande alcoliche per superare l’insonnia; tuttavia, ciò può aggravare condizioni mentali o patologiche. Al contrario, come abbiamo visto, l‘integrazione antiossidante può essere utile per l’insonnia, l’affaticamento e per stress mentali e fisici.

Ulteriori studi riportano che i piloti che volano ad altitudini più elevate mostrano una minore vigilanza rispetto ai piloti che volano ad altitudini più basse. Inoltre i primi presentano diminuita frequenza respiratoria e aumento della frequenza cardiaca. Infatti, la ridotta pressione nella cabina dell’aeromobile induce significative riduzioni della saturazione di ossigeno nei passeggeri, equipaggio e piloti, anche diverse ore dopo un volo. Rappresenta, dunque, un altro fattore di rischio importante in quanto, generando ipossia, induce la “tempesta” di radicali liberi con le relative conseguenze (i.e. stress ossidativo e alterazioni delle funzioni biologiche). L’ipossia si verifica, in particolare, nelle cabine degli aerei ad alta quota quando la pressione dell’aria in cabina è relativamente bassa e la quantità di ossigeno trasportata nel sangue è ridotta rispetto a quella a livello del mare (WHO 2018).

L’ipossia ad alta quota può, oltretutto, giocare un ruolo importante nella produzione di infiammazione, ulcera gastrica o sanguinamento e malattia infiammatoria intestinale, come anche la cosiddetta malattia da alta quota. Quest’ultima comprende mal di testa, stanchezza, vertigini, nausea, edema cerebrale, diminuzione della coscienza ed edema polmonare.  Pertanto, i viaggiatori aerei con malattie cardiache e polmonari e disordini del sangue (ad es. anemia falciforme), possono richiedere un apporto di ossigeno supplementare durante il volo (WHO 2018).

Diversi ricercatori hanno dimostrato che oltre agli integratori di vitamina (C, E) antiossidante, la propoli, la melatonina, il consumo di succhi di frutta o verdure fresche, erbe antiossidanti o piante potrebbero efficacemente eliminare i radicali liberi, dunque può aiutare a ridurre o prevenire queste manifestazioni avverse. Il sonno profondo, invece, può essere una strategia efficace per far fronte ai disturbi del ritmo circadiano durante i viaggi aerei in sinergia con melatonina. In aggiunta, dispositivi per dormire o sedili comodi sono un valido aiuto per l’insonnia.

Ancora, altri fattori di rischio importanti associati al viaggio comprendono malattie infettive quali, il colera, HIV, la sindrome respiratoria del Medio Oriente, la malaria, il morbillo, la polmonite, la legionellosi, l’influenza e l’ebola. Sono necessari sforzi globali per prevenire la diffusione internazionale di malattie infettive tra i viaggiatori prima, durante e dopo i voli. Tuttavia grazie ai risvolti nanotecnologici (come ad esempio i nanomateriali autopulenti e autoriparanti) e allo sviluppo della medicina di precisione, dell’omica (i.e. “fotografia” personalizzata del nostro stato infiammatorio in modo personalizzato) ed all’avvento di CRISPR-Cas9, una tecnologia di modifica genetica, si pensa che l’editing del genoma possa potenzialmente essere usato per creare deliberatamente un agente patogeno presente nell’aria da utilizzare come arma biologica, anche e soprattutto nei siti aeroportuali e aerei.

Amerei concludere esprimendo che, a mio avviso e secondo i miei studi, per ridurre patologie e / o incidenti aerei, stress cronico da lavoro, etc., il monitoraggio preciso ed accurato, l’integrazione nutrizionale personalizzata (e ad oggi è possibile, cfr. omica), in sinergia con vitamine, “parafulmini” delle nostre cellule , melatonina (come proposto dagli autori) ed altri integratori specifici per ogni singola persona, come probiotici, antinfiammatori, antiossidanti, attività fisica, relax, digiuno e meditazione, in particolare per i piloti / e, ma anche, per i frequenti viaggiatori aerei, equipaggio e staff, sono dei tasselli fondamentali da raggiungere quanto prima.

Inoltre,  la medesima distruzione del ritmo circadiano -come altri fattori di rischio per la salute riscontrati in tale sindrome (ATS) – è sovente ritrovarla tra studenti, ricercatori e lavoratori, dunque il discorso vale per tutti noi, a prescindere se viaggiamo spesso o meno. Infatti, più gravi e durature del jet lag sono le patologie che possono essere attribuite ad attività lavorative cronicamente soggette a regimi di turnazione nel lavoro (shift-work). Urge, dunque, un monitoraggio personalizzato e preciso a 360 gradi! La prevenzione e, come sempre, la sinergia tra naturale ed artificiale è la chiave per vincere anche queste “battaglie”!

Riferimenti bibliografici

[1] Jeum-Nam Kim & Byung-Mu Lee (2018) Risk management of free radicals involved in air travel syndromes by antioxidants, Journal of Toxicology and Environmental Health, Part B, 21:2, 47-60, DOI: 10.1080/10937404.2018.1427914 

[2] Martin and Boland Globalization and Health (2018) 14:28 

[3] ICAO DOC 9966 – Manual for the Oversight of Fatigue Management Approaches. Second edition, 2016

[4] ICAO-Doc 8984 – Manual of Civil Aviation Medicine, third Editions – 2012

[5] http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867402012254

[6] L. Mattera. Scienzintasca 2018. Sindrome da burnout: un “mostro” silenzioso da conoscere e sconfiggere

[7] L. Mattera. Scienzintasca 2017. Epigenetica: viaggiamo nel suo magico nanomondo.

Sorprendente processo fisiologico e “salva vita”: l’autofagia

L’autofagia, termine derivata dal greco “mangiare sé stesso”, è un processo fisiologico degradativo cellulare.  Questo sistema cosi sofisticato di “auto-alimentazione” è conservato nell’evoluzione, sia come sistema di rinnovamento intracellulare sia per la patogenesi delle malattie.

Tutti gli organismi viventi sono soggetti a continui rinnovamenti. Le cellule e le componenti intracellulari sono costantemente rimodellate e riciclate. Questo processo avviene, in parte, al fine di sostituire vecchi componenti con nuovi di migliore qualità. Tale ” ristrutturazione cellulare ” richiede la sintesi di nuovi componenti ma anche degrado di materiali preesistenti, che possono servire come “mattoni di costruzione”. Difatti, l’autofagia è un termine generico per tutti i percorsi attraverso cui il citoplasma e i suoi materiali vengono veicolati al lisosoma nelle cellule animali o al vacuolo nelle cellule vegetali e di lievito.

L’autofagia ha un ruolo centrale nel mantenere l’omeostasi cellulare e l’equilibrio tra sintesi e degradazione delle componenti cellulari. Difatti la sua funzione è quella di riciclare le componenti cellulari, sia per la normale omeostasi, sia per garantire la sopravvivenza della cellula in condizioni di stress. Attraverso l’autofagia possono essere eliminati lipidi, acidi nucleici, proteine, e strutture macromolecolari come aggregati proteici o interi organuli ed è essenziale nel rimuovere e distruggere virus e batteri che si sono intrufolati nel materiale cellulare. Inoltre essendo la sua capacità degradativa illimitata, eliminando organelli e proteine danneggiati, le cellule contrastano anche il loro invecchiamento.

Grazie allo sviluppo di sofisticati strumenti di ricerca, Il biologo giapponese Yoshinori Ohsumi, insignito del Nobel per la Medicina 2016, è riuscito a osservare i dettagli di questo processo nel lievito usato per fare il pane.

L’autofagia è attiva e svolge un ruolo fondamentale in tutte le fasi della vita, dall’embrione alla senescenza e se si svolge in maniera deregolata, si sviluppano patologie quali il cancro, malattie autoimmuni sistemiche, infettive, muscolari, neurodegenerative etc. L’autofagia, è un meccanismo omeostatico essenziale anche per i nostri preziosi neuroni.

Nonostante l’autofagia sia un processo fisiologico per la cellula, affinché inizi è necessario uno stimolo. Tra i vari segnali che sono in grado di regolare l’autofagia ci sono la carenza di nutrienti, di fattori di crescita, stress di varia natura come patogeni o determinati composti chimici, etc.

Negli ultimi dieci anni, l’autofagia ed il suo ruolo nell’immunità è cresciuto costantemente. Ulteriori studi sono in corso per comprendere il legame tra autofagia e infiammazione e le inevitabili sovrapposizioni con le funzioni metaboliche e di controllo della sua qualità. Per il momento, gli scienziati esaminando come essa influenza questi processi sono arrivati alla conclusione che mentre l’autofagia ha una capacità benefica di inibire l’infiammazione spontanea / endogena, la sua disregolazione sotto forma di attivazione persistente ma potenzialmente inefficiente può portare a patologie e contribuire a esiti dannosi.

Esprimendo in modo più diretto l’importanza dell’autofagia, basti immaginare che attraverso essa, le nostre cellule si rinnovano, si auto riciclano e i risvolti positivi che si hanno a livello sistemico, fisico e mentale, sono elevatissimi. Le nostre cellule si rigenerano e, sapendo, oramai, che ogni nostra singola cellula ha il suo orologio biologico interno, se non diamo al nostro organismo “tempo” per rilassarsi, se ogni tanto non gli diamo una “scossa” o non lo resettiamo (tramite l’autofagia), prima o poi “impazzirà”. È come fare un reset al nostro smartphone!!!

Come possiamo attivare tale processo? Ecco che in un regime di iperalimentazione che domina l’era odierna, entra in gioco la pratica del digiuno e / o del digiuno intermittente, mima-digiuno etc. Il messaggio comune che arriva è “non si mangia” ed è dannoso. In realtà non è esatta come definizione. Recenti studi dimostrano quanto le nostre cellule traggono beneficio da questa pratica, che attiva questo sofisticato e finemente regolato processo, l’autofagia. I suddetti protocolli, sono stati considerati come possibili induttori di aumento di % di casi di disturbi del comportamento alimentare (DCA). Purtroppo l’informazione sbagliata, unita alla poca collaborazione da parte di figure esperte, porta a non fidarsi e a seguire i dettami fai da te. Ancora, il non farsi seguire da un esperto, non solo quando si è arrivati già ad uno stato di malattia, ma per perseverare il nostro stato di salute, delle nostre cellule, per evitare che si raggiunga lo stato di malattia.

Numerosi studi dimostrano effetti benefici su diversi tipi di patologie, quali malattie neurodegenerative, autoimmuni (i.e. psoriasi), depressione, malati epilettici farmaco resistenti, nella prevenzione e cura adiuvante oncologica, ovviamente tutti strettamente seguiti da esperti nel campo. Ulteriori recenti ed interessanti studi correlano un non corretto funzionamento dell’autofagia con l’accumulo di proteine aggregate, dunque sviluppo di patologie neurodegenerative come l’Alzheimer. La futura comprensione di questi ed altri meccanismi alla base di tale sofisticato e sorprendente processo, potrebbe fornire un ulteriore crescita per lo studio e per lo sviluppo di nuove terapie per trattare tali patologie ma non solo.

Riferimenti bibliografici

[1] Stavoe, A.K.H., Neuroscience Letters (2018), https://doi.org/10.1016/j.neulet.2018.03.025

[2] Vojo Deretic & Daniel J. Klionsky (2018) Autophagy and inflammation: A special review issue, Autophagy, 14:2, 179-180, DOI: 10.1080/15548627.2017.1412229

[3]L. Mattera. Scienzintasca 2018. Sindrome da burnout: un “mostro” silenzioso da conoscere e sconfiggere

[4] L. Mattera. Scienzintasca 2017. Il cambiamento non ha età: le nostre cellule neuronali sono guidate da una “danza plastica” che dura tutta la vita

[5]  Mizushima N, Komatsu M. Autophagy: renovation of cells and tissues. Cell. 2011; 147: 728-741.