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Category ArchivePrevenzione Oncologica

STRESS, INFIAMMAZIONE E PATOLOGIE

Ho voluto cominciare con questo articolo perché la prima cosa che si può fare per la nostra SALUTE è la PREVENZIONE e per farlo è importante l’INFORMAZIONE. Persone non informate pensano che sia quasi, se non del tutto, inutile fare prevenzione perché l’insorgere di una malattia sembra inevitabile. Persone molto più informate capiscono quanto sia importante fare prevenzione ma pensano sia un investimento economico che non vale la pena fare. Per fortuna ci sono persone che pensano che la prevenzione sia la miglior soluzione per diminuire l’incidenza di qualsiasi tipo di patologia e sia il miglior investimento da un punto di vista economico, in quanto, eviterebbe il grande carico economico per le cure e le assistenze, oltre ad alleviare il notevole carico emotivo che le malattie si portano dietro.

Per fare prevenzione, bisogna partire soprattutto dallo stress che è stato definito “il male del XXI secolo” dall’Organizzazione Mondiale della Sanità, ma altro non è che una risorsa preziosa per il nostro corpo in quanto per definizione lo stress è “la risposta non-specifica del corpo ad ogni domanda di cambiamento” (Hans Seyle, 1936). Ciò che ha portato alla trasformazione dello stress in un mostro purtroppo deriva dalle troppe fonti di stress che abbiamo ogni giorno, i ritmi frenetici, le cattivi abitudini alimentari e una pressione psicologica, a livello sociale, fortemente incidente sulle nuove generazioni.

Uno stress, soprattutto se prolungato, può attivare in vari modi una risposta eccessiva, cronica, o sbagliata, del sistema immunitario. Le cellule sotto stress rilasciano sostanze chimiche che possono portare a malattie infiammatorie e allergiche come la sindrome dell’intestino irritabile, l’asma, le allergie alimentari pericolose per la vita e le malattie autoimmuni.

Condizioni infiammatorie croniche presentano un rischio significativamente maggiore di neoplasie. Inoltre, molti tumori hanno un microambiente infiammatorio che è un promotore tumorale ben consolidato che contribuisce alla crescita del cancro, all’angiogenesi e alla resistenza all’apoptosi. L’ infiammazione si sincronizza con la rigenerazione dei tessuti per indurre i riarrangiamenti della sequenza del DNA. I tessuti cronicamente infiammati che si rigenerano continuamente hanno quindi un aumentato rischio di mutagenesi e trasformazione maligna. Inoltre, la rapida divisione delle cellule tumorali in un microambiente infiammatorio può anche acquisire mutazioni, che hanno dimostrato di contribuire alla resistenza ai farmaci e alla recidiva della malattia. Infine, la rigenerazione tissutale indotta dall’infiammazione sensibilizza i tessuti ai danni sul DNA causati da esposizioni ad inquinanti ambientali e chemioterapici.

Ci stiamo facendo sempre più male!

Questo è ciò che vorrei fare: sensibilizzare il lettore a una maggior prevenzione, a una maggior coscienza sociale e ad una maggior attenzione all’impronta ambientale che ognuno di noi lascia dietro di sé.

BIBLIOGRAFIA E SITOGRAFIA:

  1. Grivennikov SI, Greten FR, Karin M. (2010) Immunity, inflammation, and cancer. Cell. 140: 883–99. 10.1016/j.cell.2010.01.025
  2. Kiraly O, Gong G, Olipitz W, Muthupalani S, Engelward BP. Inflammation-induced cell proliferation potentiates DNA damage-induced mutations in vivo. PLoS Genet. 2015;11(2): e1004901. Published 2015 Feb 3. doi:10.1371/journal.pgen.1004901
  3. http://www.fondazioneperlascienza.ch/news/i-legami-fra-psiche-e-infiammazioni-quando-lo-stress-ci-fa-ammalare/54468a2f8e6d7
  4. Pohl CS, Medland JE, Moeser AJ. Early-life stress origins of gastrointestinal disease: animal models, intestinal pathophysiology, and translational implications. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2015;309(12):G927–G941. doi:10.1152/ajpgi.00206.2015
  5. https://sipnei.it/

Alimenti funzionali: gli effetti positivi per la salute in termini di prevenzione e gestione delle malattie croniche.

E’ evidente come l’interesse dei consumatori nei confronti del cibo come fonte di benessere e salute stia crescendo sempre più. Le malattie correlate all’alimentazione, come l’obesità, il diabete, il cancro e le patologie cardiovascolari sono in netto aumento e in vista di ciò, gli alimenti funzionali giocano un ruolo importante nel ridurre o prevenire tali patologie. Quello dei functional food, pertanto, è un settore in forte crescita. In Asia, dove gli alimenti funzionali sono parte integrante della cultura da molti anni, c’è una ferma credenza che il cibo e la medicina abbiano la stessa origine e uno scopo comune. In Giappone, la ricerca sugli alimenti funzionali iniziò già negli anni ’80 e nel 1991 fu introdotto un quadro normativo specifico concernente gli Alimenti per uso specifico per la salute (FOSHU). A differenza dell’Asia, in Europa il concetto di alimenti funzionali è relativamente nuovo.

Sono stati esaminati ventidue studi per indagare le differenze nel consumo di alimenti funzionali tra i paesi europei. In paesi come Finlandia, Svezia e Paesi Bassi, gli alimenti funzionali risultano essere molto più popolari che in Italia (ad eccezione di tè, caffè e vino rosso), Belgio e Danimarca. Nell’est europeo, in particolare in Polonia, il loro consumo sta diventando sempre più comune. La Spagna e Cipro mostrano invece un’alta percentuale di consumatori per lo più tra gli adolescenti. I maggiori mercati di alimenti funzionali si trovano in Giappone e USA; anche se in misura nettamente minore, Finlandia, Germania, Francia, Regno Unito e Paesi Bassi detengono il più alto consumo di alimenti funzionali rispetto al resto dell’Europa. Questo dipende dalla diversa attitudine e grado di accettazione dei consumatori: a quanto pare gli europei sarebbero più scettici e critici nei confronti dei functional food. Nel 1999 l’UE, nell’elaborazione della legislazione in materia di indicazioni sulla salute, ha pubblicato la definizione di alimento funzionale: “Un alimento può essere considerato funzionale se dimostra in maniera soddisfacente di avere effetti positivi e mirati su una o più funzioni specifiche dell’organismo, che vadano oltre gli effetti nutrizionali normali, in modo tale che sia rilevante per il miglioramento dello stato di salute e di benessere e/o per la riduzione del rischio di malattia. Fermo restando che gli alimenti funzionali devono continuare ad essere alimenti e devono dimostrare la loro azione nelle quantità in cui vengono assunti normalmente nella dieta. Gli alimenti funzionali non sono né compresse, né capsule, ma alimenti che formano parte di un regime alimentare normale”. Gli alimenti funzionali sono:

  • alimenti naturali,
  • alimenti a cui sia stato aggiunto un componente,
  • alimenti in cui siano state modificate le caratteristiche di uno o più componenti,
  • alimenti in cui sia stata modificata la biodisponibilità di uno o più componenti,
  • qualsiasi combinazione di queste possibilità.

Gli alimenti funzionali possono apportare una miriade di benefici: antiossidante attivo nella difesa da stress ossidativo, detossificante, antitumorale, antimicrobico e antivirale, antinfiammatorio, antiipertensivo, ipocolesterolemico e così via. Non è però sufficiente che un alimento possieda queste proprietà per essere definito funzionale. Occorre che gli effetti positivi sulla salute e nella prevenzione delle malattie siano provati scientificamente da studi e ricerche. Esistono infatti dei criteri per attribuire la qualifica di funzionale:

– studi sperimentali condotti sull’uomo (studi clinici o d’intervento)

– studi osservazionali condotti sull’uomo (studi epidemiologici)

– studi biochimici, cellulari o condotti su animali

– identificazione di biomarker dell’effetto funzionale o della riduzione del rischio di patologia

– definizione dei range fisiologici di variabilità.

Molti componenti della tradizionale dieta mediterranea sono noti per i loro effetti positivi sulla salute e possono essere considerati veri e propri alimenti funzionali.

Frutta secca (noci, mandorle, noci brasiliane, nocciole): grazie alla presenza di grassi monoinsaturi e polinsaturi, vitamine, sali minerali, fibre, fenoli, flavonoidi, isoflavonoidi, fitosteroli e acido fitico contribuiscono alla riduzione dei trigliceridi nel plasma e proteggono dalle malattie cardiovascolari.

Vegetali (a foglia verde, peperoni, carote, cavoli, cavoletti, broccoli): la più importante fonte di composti fenolici. I flavonoidi, le fibre, i carotenoidi e l’acido folico hanno un ruolo nella prevenzione delle malattie coronariche. I fitosteroli invece sono associati ad una riduzione dei livelli di colesterolo e del rischio cardiovascolare.

Frutta (agrumi, frutti di bosco, mango, fragole, melone, anguria, avocado): ricca di fibre, vitamine, minerali, flavonoidi e terpeni detiene un ruolo prevalentemente antiossidante. Insieme ai legumi, grazie alla presenza di fitoestrogeni, può rappresentare una valida alternativa alla terapia ormonale sostitutiva nelle donne in menopausa.

Pesce:  in particolare il salmone, per il suo contenuto in acidi grassi polinsaturi (PUFA), EPA e DHA, contribuisce alla protezione contro  le aritmie cardiache, il cancro e l’ipertensione. E’ inoltre implicato nel mantenimento delle funzioni neurali e nella prevenzione di alcune malattie psichiatriche.

Olio di oliva: contiene elevate quantità di acidi grassi monoinsaturi (MUFA) e di fitochimici (composti fenolici, squalene e α-tocoferolo) che hanno effetti protettivi nei confronti di alcuni tipi di cancro, riducono il rischio di malattie coronariche, modificano le risposte immunitaria e infiammatoria e sembrano avere un ruolo nella mineralizzazione ossea. I composti fenolici hanno mostrato, sia in vivo che in vitro, di diminuire l’ossidazione del colesterolo LDL.

Yogurt: i batteri lattici conferiscono effetti probiotici, migliorano la salute gastrointestinale e modulano la risposta immune. Il consumo di yogurt potrebbe indurre cambiamenti favorevoli nella flora batterica fecale, riducendo il rischio di cancro al colon.

Aglio, cipolla, erbe e spezie: contengono moltissimi flavonoidi e possono apportare benefici a livello cardiovascolare e promuovere la funzione cognitiva. Rafforzano il sistema immunitario. Il cappero (Capparis spinosa) contiene flavonoidi come il kaempferolo e la quercetina, conosciuti per gli effetti antinfiammatori e antiossidanti.

Uva rossa e derivati: grazie ai polifenoli e a due composti che agiscono sinergicamente (resveratrolo e licopene), esercitano un effetto vasodilatatore endotelio-dipendente oltre che un effetto antiossidante.

Cacao, tè verde e caffè: sono considerati alimenti funzionali perché, se assunti in quantità moderate, stimolano l’attenzione e le capacità cognitive per la presenza rispettivamente di teobromina, teina e caffeina. Il tè verde contiene le catechine, in particolare l’EGCG o epigallocatechina gallato, dalle attività antivirali e antiossidanti.

Cereali non raffinati: sono anch’essi considerati alimenti funzionali poiché ricchi di vitamine del gruppo B, beta-glucani, lignani, tocotrienoli, folati, fruttani, fitosteroli, polifenoli, policosanoli, fitati, pentosani, arabinoxilani. Tendono a svolgere molteplici funzioni: prebiotica e probiotica, antiossidante, ipoglicemica, ipocolesterolemica, diminuzione di patologie cardiovascolari, cancro del colon e malformazioni del tubo neurale.

Per quanto riguarda l’uovo, si tratta di un alimento dal grande valore nutritivo oltre che tra i più consumati, insieme ai suoi derivati, grazie alla grande versatilità in cucina e il costo economico; lo sviluppo di uova funzionali potrebbe essere un vantaggio non solo per i consumatori, ma anche per i produttori e le industrie alimentari. Tuttavia, le uova funzionali arricchite in grassi omega-3 o con bassi livelli di colesterolo vengono consumate raramente in Europa, ad eccezione, rispettivamente, della Svezia (3.8%) e della Spagna (6.7%).

Gli alimenti funzionali contengono ingredienti biologicamente attivi associati ad effetti fisiologici benefici per la salute in termini di prevenzione e gestione delle malattie croniche, come il diabete mellito di tipo 2 (DMT2). Un consumo regolare di alimenti funzionali può essere associato ad un potenziato effetto antiossidante, antinfiammatorio, di sensibilità all’insulina e anti-colesterolo, utili per prevenire e gestire DMT2. I componenti della dieta mediterranea – come frutta, verdura, pesce grasso, olio d’oliva e noci – grazie al loro naturale contenuto di nutraceutici, hanno mostrato benefici clinicamente significativi sul metabolismo e sulle attività microvascolari, abbassamento del colesterolo e del glucosio a digiuno, e effetti anti-infiammatori e antiossidanti nei pazienti ad alto rischio e con DMT2. Inoltre, combinando l’esercizio fisico (fattore di prevenzione primaria e secondaria di malattie cardiovascolari, mortalità e diabete) con l’adesione ad una dieta mediterranea che comprenda cibo funzionale, si possono innescare e aumentare molti processi protettivi sia metabolici che cardiovascolari, come la riduzione della perossidazione lipidica e di azioni antinfiammatorie.

Alcuni studi hanno esaminato gli effetti degli alimenti funzionali arricchiti in antiossidanti sullo stress ossidativo, ovvero lo sbilanciamento tra la formazione di specie reattive dell’ossigeno (ROS) e le difese antiossidanti di tipo enzimatico e non enzimatico presenti nell’organismo. La presenza di un eccessivo stato di stress ossidativo dipende da vari fattori (ad esempio fumo, inquinamento, alimentazione squilibrata, infiammazione cronica o di basso grado, difese antiossidanti compromesse) e contribuisce alla patogenesi di molteplici malattie (cardiovascolari, cancro, sindrome metabolica, disturbi cerebrali). Una sostanza antiossidante è in grado di ridurre il danno ossidativo causato dai radicali liberi a livello del DNA, di lipidi e proteine, e che può condurre alla morte cellulare. I risultati hanno mostrato un aumento significativo di antiossidanti idrosolubili e una riduzione dello stress ossidativo in un gruppo di soggetti umani.  In ogni caso la biodisponibilità degli alimenti funzionali e i loro effetti sulla prevenzione di malattie croniche dipende da come vengono assorbiti e utilizzati dall’organismo e da alcuni fattori estrinseci (matrice alimentare) e/o intrinseci dell’alimenti stesso, per esempio la forma molecolare delle sostanze antiossidanti. Inoltre, per i nutrienti che sono assorbiti tramite un processo di diffusione passiva, la quantità di antiossidanti assorbiti decresce all’aumentare dell’assunzione di quell’alimento. Infine, la biodisponibilità degli antiossidanti in frutta e verdura crudi è generalmente bassa, ma il trattamento col calore la aumenta; allo stesso tempo il calore potrebbe causare la perdita di antiossidanti e la loro isomerizzazione. Una dieta antiossidante con componenti bioattivi naturali potrebbe divenire un’interessante soluzione per le patologie neurodegenerative, in cui si assiste ad un aumento dello stress ossidativo. Diversi studi epidemiologici hanno mostrato che un consumo combinato di frutta e verdura porta benefici sinergici sulle attività antiossidanti ed è associato ad un ridotto rischio di patologie croniche e disordini degenerativi correlati all’età.

Lo stress infiammatorio e ossidativo possono essere diretta conseguenza di una dieta sbilanciata, come l’ingestione di alimenti composti da grandi quantità di grassi e carboidrati: l’aumento postprandiale del lipopolisaccaride (LPS) e del Toll-like receptor-4 (TLR4) è associato all’aumento dei livelli di citochine infiammatorie (IL-6, IL-17 e TNFα). Sono state osservate attività antiossidanti e antinfiammatorie in vitro e in modelli animali per lo zenzero (Zingiber officinale), il cardo mariano (Silybum marianum), il biancospino (Crataegus monogyna), il fiore della passione (Passiflora edulis) e la camomilla (Matricaria chamomilla).

Attualmente, il concetto base di “cibo” sta mutando da ciò che comporta la conservazione della vita a quello che usa il cibo come strumento per migliorare la salute e la qualità della vita. Indubbiamente i fattori chiave dietro la ricerca e lo sviluppo del cibo funzionale sono l’industria alimentare, i consumatori e i governi. Il progresso della scienza, in particolare nel settore della nutrizione, è cruciale per lo sviluppo di soluzioni alimentari innovative volte al miglioramento della salute dei consumatori.

BIBLIOGRAFIA

  • Verschuren et al., Functional Foods: Scientific and Global Perspectives, British Journal of Nutrition (2002), 88, Suppl. 2, S125–S130.
  • Peluso et al., Antioxidant, Anti-Inflammatory, and Microbial-Modulating Activities of Nutraceuticals and Functional Foods, Oxidative Medicine and Cellular Longevity Volume 2017, Article ID 7658617, 2 pages.
  • Serafini et al., Functional Foods for Health: The Interrelated Antioxidant and Anti-Inflammatory Role of Fruits, Vegetables, Herbs, Spices and Cocoa in Humans, Current Pharmaceutical Design, 2016, 22, 6701-6715.
  • Ortega, Importance of functional foods in the Mediterranean diet, Public Health Nutrition, 2006: 9(8A), 1136–1140.
  • Özen et al., Consumption of functional foods in Europe; a systematic review, Nutr Hosp. 014;29(3):470-478.
  • Butnariu et al., Design management of functional foods for quality of life improvement, Annals of Agricultural and Environmental Medicine 2013, Vol 20, No 4, 736–741.
  • Alkhatib et al., Functional Foods and Lifestyle Approaches for Diabetes Prevention and Management, Nutrients 2017, 9, 1310.
  • Miranda et al., Egg and Egg-Derived Foods: Effects on Human Health and Use as Functional Foods, Nutrients 2015, 7, 706-729.

La curcuma: alleata della chemioterapia

Il cancro è ancora una grave minaccia per la salute delle persone in tutto il mondo e la chemioterapia resta uno dei principali approcci terapeutici per combatterlo. Tuttavia, la chemioterapia ha un successo limitato dai gravi effetti collaterali che vanno ad inficiare ed a causare danni a livello di tessuti normali quali: midollo osseo, apparato gastrointestinale, cuore, fegato, reni, neuroni, tessuti uditivi, ecc. Gli effetti collaterali infatti limitano l’esito clinico della chemioterapia e abbassano la qualità della vita dei pazienti inducendo molti ad interrompere il trattamento. Pertanto, vi è la necessità di esplorare efficaci strategie adiuvanti per prevenire e ridurre gli effetti collaterali indotti dalla stessa.
I prodotti naturali sono una fonte ricca utilizzata per prevenire e ridurre gli effetti collaterali nella chemioterapia antitumorale.
La curcumina è un composto attivo dalla pianta Curcuma longa L., ampiamente usata come colorante e agente aromatizzante nell’industria alimentare e nella medicina erboristica nei paesi asiatici per curare sintomi quali: vomito, mal di testa, diarrea, ecc. Studi farmacologici moderni hanno rivelato che la curcumina ha un forte potere antiossidante, attività antimicrobica, antinfiammatoria e antitumorale. Prove crescenti dimostrano che la stessa è inoltre in grado di prevenire la carcinogenesi, di sensibilizzare le cellule tumorali alla chemioterapia e di proteggere le cellule normali dai danni indotti da essa.
La tossicità gastrointestinale, uno dei sintomi più comuni nei pazienti chemioterapici, provoca diarrea che va ad atrofizzare i villi intestinali causando un’elevata permeabilità intestinale. Studi recenti hanno invece mostrato come i pazienti trattati con curcumina presentino un notevole ristabilimento della struttura dei villi senza perdita di peso, con un miglioramento dei sintomi gastrointestinali. Questi risultati dimostrano che la curcumina ha un effetto protettivo sulla disfunzione intestinale e sulla morfologia della mucosa indotta da chemioterapia.
La somministrazione di curcumina inoltre riduce notevolmente l’elevato livello di marcatori di tossicità cardiaca e protegge il miocardio ed il fegato dai danni di doxorubicina (farmaco usato nelle neoplasie maligne che però presenta tra gli effetti collaterali danni a livello dell’epitelio cardiaco). Le manifestazioni cardiotossiche ed epatotossiche sono dunque migliorate dopo il pretrattamento con curcumina.
È stato dimostrato inoltre come trattamenti con la curcumina hanno effetto benefico anche su ototossicità, nefrotossicità e mielosoppressione indotte dalla chemioterapia.
La curcumina quindi, è ampiamente utilizzata nella terapia complementare dei pazienti oncologici attraverso la combinazione con farmaci chemioterapici. Prove crescenti dimostrano che può migliorare l’efficacia terapeutica di molti agenti chemioterapici come cisplatino, 5-fluorouracile, alcaloide della vinca, vinorelbina e gemcitabina ecc. oltre a ridurne i loro effetti collaterali attraverso la loro interazione farmacologica.
Si pensa, dunque, che in futuro l’utilizzo di curcumina per migliorare gli effetti collaterali della chemioterapia sarà un trattamento fortemente utilizzato.

Bibliografia:
Preventive Effect of Curcumin Against Chemotherapy-Induced Side-Effects. (Liu Z1, Huang P2,3, Law S2,3, Tian H4, Leung W5, Xu C1,2,3), 2018

Una proteina favorisce la perdita di grasso nei topi obesi

I ricercatori del reparto di oncologia del Centro Medico della Georgetown University, con grande sorpresa, studiando una proteina per conoscerne la sua presunta azione nel meccanismo patogenetico del cancro, hanno scoperto, al contrario, un suo, inaspettato, ruolo nel regolare il metabolismo.

Lo studio, pubblicato su “Scientific Reports“, suggerisce che la proteina FGFBP3 (BP3 in breve) potrebbe offrire una nuova terapia per i disturbi associati alla sindrome metabolica, come il diabete di tipo 2 e la malattia del fegato grasso; Quanto accaduto ai ricercatori del centro medico della Georgetown University è il classico esempio di “serendipity”, termine utilizzato quando importanti scoperte avvengono mentre si stava ricercando tutt’altro; infatti, inizialmente, lo studio era rivolto verso il gene BP1, la cui produzione risulta elevata in una serie di tumori. Solo successivamente si è rivolta l’attenzione su BP3, proteina naturalmente prodotta dall’organismo, il cui trattamento, nei topi obesi, per 18 giorni risulta sufficiente per  ridurre, di oltre un terzo, il grasso corporeo e i disturbi correlati all’obesità come l’iperglicemia.
La proteina in questione appartiene alla famiglia delle proteine leganti il fattore di crescita dei fibroblasti (FGF) coinvolti in una vasta gamma di processi biologici, come la regolazione della crescita cellulare, la risposta e la guarigione delle ferite e, inoltre, alcuni di questi, possono agire anche da ormoni.

BP1, 2 e 3 sono proteine “chaperone” che si attaccano alle proteine FGF e ne migliorano l’attività. I ricercatori hanno scoperto che questa proteina chaperone si lega a tre proteine FGF (19, 21 e 23), coinvolte nel controllo del metabolismo. La segnalazione FGF19 e FGF 21 regola la conservazione e l’utilizzo di carboidrati (zuccheri) e lipidi (grassi); FGF23 controlla, invece, il metabolismo del fosfato. In questo modo si è scoperto che BP3 esercita un notevole contributo nel controllo metabolico. Quando si dispone di più chaperon BP3 disponibili, l’effetto di FGF19 e FGF21 aumenta all’aumentare della loro segnalazione, il che rende BP3 un forte propulsore del metabolismo dei carboidrati e dei lipidi. Con il metabolismo accelerato, lo zucchero nel sangue e il grasso, trasformato nel fegato, vengono utilizzati per ricavare energia, per cui tendono a non essere immagazzinati.
I risultati dello studio sono notevoli, è necessaria, però, una ricerca aggiuntiva prima che la proteina BP3 possa essere utilizzata come terapia per il diabete e la sindrome metabolica nell’uomo.

Dott.ssa Michela Zizza

Bibliografia

– Elena Tassi, Khalid A. Garman, Marcel O. Schmidt, Xiaoting Ma, Khaled W. Kabbara, Aykut Uren, York Tomita, Regina Goetz, Moosa Mohammadi, Christopher S. Wilcox, Anna T. Riegel, Mattias Carlstrom, Anton Wellstein. Fibroblast Growth Factor Binding Protein 3 (FGFBP3) impacts carbohydrate and lipid metabolism. Scientific Reports, 2018; 8

– Materials provided by Georgetown University Medical Center.

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.