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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.

 

L’olio extravergine d’oliva protegge i ricordi e difende dall’Alzheimer

I ricercatori della School of Medicine di Lewis Katz presso la Temple University (LKSOM) hanno dimostrato, in un nuovo studio, che il consumo di olio extravergine di oliva, alimento principe della dieta mediterranea, protegge la memoria e l’apprendimento, riducendo la formazione di placche beta amiloidi, classico marcatore della malattia di Alzheimer.
E’ stato dimostrato che l’olio evo riduce le infiammazioni e attiva un processo noto come autofagia, attraverso il quale le cellule si disgregano eliminando detriti e tossine intracellulari.
Le cavie sono state divise in due gruppi: un gruppo ha ricevuto una dieta priva di olio extra vergine di oliva, l’altro, inizialmente ne è stato privato e, successivamente, quando i topi hanno raggiunto i sei mesi di età, è stato introdotto per valutarne gli effetti. I risultati migliori effettuati sui test, progettati per valutare la memoria e le abilità di apprendimento, sono stati ottenuti dai topi che avevano ricevuto il supplemento.
Gli studi sui tessuti cerebrali di entrambi i gruppi hanno rivelato notevoli differenze nell’aspetto e nella funzione delle cellule nervose; Ciò che si stagliava immediatamente era l’integrità delle connessioni tra i neuroni del gruppo di topi alimentati con olio evo.
Nel futuro i ricercatori della School of Medicine di Lewis Katz, effettueranno ulteriori indagini su cavie in cui risultano già presenti le placche beta amiloidi per constatare se l’alimento risulta utile anche in uno stadio avanzato e non unicamente a scopo preventivo.

Bibliografia
School of Medicine di Lewis Katz presso la Temple University (LKSOM)

“LE INDICAZIONI CONTENUTE IN QUESTO SITO NON DEVONO IN ALCUN MODO SOSTITUIRE IL RAPPORTO CON IL MEDICO. E’ PERTANTO OPPORTUNO CONSULTARE SEMPRE IL PROPRIO MEDICO CURANTE E/O LO SPECIALISTA”

Dott.ssa Michela Zizza

Caffè: benefici e controindicazioni

Le origini del caffè sono molto remote, non si conoscono con esattezza i periodi della scoperta, furono trovati, però, dei manoscritti risalenti al 900DC, in cui si ha prova dell’utilizzo del caffè nella medicina tradizionale dei tempi. Una leggenda narra che il vero scopritore del caffè fu un pastore etiope andato a pascolare con il suo gregge; Egli, osservando gli animali, notò, in loro, una inaspettatata vivacità dovuta, probabilmente, all’ingestione di caratteristiche bacche rosse, le bacche di caffè. Spinto dalla curiosità, il pastore, decise di assaggiarle, sperimentando, personalmente, lo straordinario effetto energetico che erano in grado di generare. A poco a poco l’usanza di utilizzare le bacche di caffè come cibo energetico si diffuse tra la gente del luogo, la quale imparò a produrne una bevanda che divenne poi di diffusione mondiale. Attualmente il Brasile è il primo esportatore e produttore mondiale della specie Robusta, la varietà meno pregiata, capace di offrire una bevanda dal gusto forte e corposo, con un maggiore quantitativo di caffeina. La Colombia, invece, è il secondo produttore mondiale della specie Arabica, la specie più pregiata che offre un prodotto finito intenso, regalandoci una bevanda corposa e ricca di aromi.
Oggi il caffè è tra le bevande più vendute, il 97% degli italiani consuma bevande a base di caffè anche più di una volta al giorno. Ma siamo veramente sicuri di conoscere ciò che giornalmente consumiamo?
L’Organizzazione Mondiale della Sanità ha definito il caffè come un “Non nutritive dietary component”, dunque non è considerato un alimento, sebbene contenga alcuni nutrienti. Il caffè verde, non tostato, contiene, infatti, alcuni sali minerali come calcio, magnesio, fosfati ed una notevole quantità di potassio, componente che si ritrova anche a fine preparazione della bevanda. Oltre al contenuto in minerali, si ritrovano anche lipidi, trigliceridi e acidi grassi liberi, composti che difficilmente si riscontrano nel prodotto finale. Sebbene il chicco di caffè vanti anche della presenza di proteine, amminoacidi e carboidrati, questi sono altri composti che tendono a svanire durante la tostatura. Altri componenti di notevole importanza sono gli alcaloidi purinici, il più abbondante dei quali è l’1,3,7-trimetilxantina comunemente chiamata caffeina, composto biologicamente attivo responsabile delle caratteristiche conferite alla bevanda.
La caffeina, oggi, è la sostanza psicoattiva più comunemente consumata, è un alcaloide non presente esclusivamente nei chicchi di caffè, esso infatti, si ritrova anche in chicchi di cacao, foglie di tè, bacche di guaranà, noci di cola, oltre che nelle bevande energetiche normalmente utilizzate dagli sportivi, tuttavia, nonostante il suo largo consumo, i suoi effetti sull’ uomo non devono essere trascurati. La caffeina, infatti, è in grado di stimolare il sistema nervoso centrale e, a dosi moderate, aumentare la lucidità mentale riducendo la sonnolenza. Se assunta oralmente, la caffeina viene assorbita rapidamente e completamente dall’organismo. Gli effetti stimolanti possono insorgere dopo 15-30 minuti dall’ingestione e permanere per alcune ore. Negli adulti l’emivita della caffeina, ovvero il tempo che l’organismo impiega per eliminare il 50% del composto, varia a seconda di fattori quali l’età, il peso corporeo, l’assunzione di farmaci, lo stato di salute del fegato o stati fisiologici particolari come la gravidanza. Negli adulti sani, in media, l’emivita è di circa quattro ore. Su adulti e bambini, a seguito di un esagerato consumo dell’alcaloide, si riscontrano, tra gli effetti nocivi a breve termine, disturbi del sistema nervoso centrale come sonno interrotto, ansia e variazioni del comportamento. A lungo termine, il consumo eccessivo di caffeina, è stato associato a problemi cardiovascolari e, in donne gravide, ad un ridotto sviluppo del feto. Dunque, per lunghi periodi il caffè è stato demonizzato e sconsigliato proprio a causa degli effetti nocivi che poteva apportarne il suo principale componente, oggi è sconsigliato soprattutto ai soggetti con problemi cardiaci, con disturbi del sonno, a chi soffre di ipertensione, in caso di ulcera peptica, dispepsia e gastriti. Tuttavia, grazie alle informazioni raccolte negli ultimi anni, è nato un nuovo modo di intendere il caffè che non corrisponde più alla credenza comune che lo considerava per lo più dannoso. Questo punto di vista è ulteriormente supportato dalla scoperta di una serie di fito-componenti con un profilo benefico. Si è scoperto che gli effetti dannosi del caffè sono, in realtà, dose-dipendenti, la dose sicura di caffeina è di 300 mg (quantità presente in circa tre tazzine di caffè espresso). Nelle donne in gravidanza un quantitativo di caffeina sino a 200 mg al giorno, consumato nel corso della giornata da qualsiasi fonte, non desta preoccupazioni per la salute del feto.
La caffeina, infatti non ha solo effetti nocivi per l’organismo, la sua azione sul sistema circolatorio provoca aritmie solo a dosi superiori dei 300 mg, in caso contrario, ha una azione cardiotonica. Se consumato con moderazione agisce anche sul sistema respiratorio, provocando una modesta azione bronco-dilatatoria con riduzione delle crisi d’asma. Inoltre contrasta e previene i danni ossidativi a carico delle membrane cellulari oltre ad avere molteplici ruoli sul sistema digerente, provocando, stimolazione della secrezione acida dello stomaco, della produzione di saliva, della bile, contrasta l’attività negativa dell’alcool e ha un ruolo epatoprotettore.
In un recente studio, condotto su 50 soggetti sani che consumano una dose giornaliera di caffeina pari a 250mg e di età compresa tra i 19 e i 25 anni, è stato scoperto che la caffeina aumenta le dimensioni della pupilla svolgendo un ruolo anche sull’attività visiva. Secondo altre recenti evidenze, invece, pare che esistano dei meccanismi molecolari dall’effetto anti-obesità in composti bioattivi di the e caffè; L’obesità è un grave problema di salute che coinvolge adulti e bambini nelle aree più sviluppate del mondo e l’effetto anti-obesità, in entrambe le bevande, è stato studiato per almeno dieci anni; I risultati hanno mostrato un diminuito accumulo di lipidi nelle cellule tramite la regolazione del ciclo cellulare durante l’adipogenesi, cambiamenti di fattori di trascrizione, diminuzione del peso corporeo e del grasso viscerale negli animali e negli uomini. Sebbene ci siano molteplici evidenze sull’influenza di questi composti sulla flora intestinale di animali e uomini obesi, il meccanismo anti-obesità di questi ultimi ha ancora bisogno di ulteriori chiarimenti, che possono aspirare alla scoperta di una nuova strategia per prevenire o trattare l’obesità.
Pare, inoltre, che il caffè abbia effetti benefici sulla muscolatura scheletrica, vanta, infatti, un rallentamento della progressione della sarcopenia (perdita di massa muscolare), promuove la rigenerazione del muscolo danneggiato, migliora l’autofagia, la sensibilità all’insulina e stimola l’assorbimento del glucosio. Tuttavia è necessario, per rivelare l’intera gamma di benefici sulla struttura del muscolo scheletrico e sulla sua funzione, effettuare una indagine molto più approfondita; Scelta necessaria perché in alcuni studi è emerso che la caffeina potrebbe aumentare la perdita di calcio attraverso le urine e, dunque, essere causa di osteoporosi. Successivamente è stato dimostrato, però, che si tratta di una perdita minima e, se il consumo di caffeina non supera i livelli consentiti, non grava sul livello di calcio o sulla densità ossea.
Studi epidemiologici hanno evidenziato un’associazione tra il consumo di caffè e una ridotta incidenza di una varietà di malattie croniche tra cui il Parkinson e l’Alzheimer. Pare infatti che un marginale componente nel caffè, non correlato alla caffeina, l’eicosanoyl-5-hydroxytryptamide (EHT), in un modello murino, fornisca una protezione per la malattia di Alzheimer. Durante l’esperimento, i ratti hanno ricevuto una supplementazione di EHT per 6-12 mesi e questo ha provocato in loro un sostanziale miglioramento di tutti quei difetti che sviluppano poi la patologia. Altri studi epidemiologici approfonditi indicano che i bevitori di caffè hanno notevolmente diminuito il rischio di sviluppare la malattia di Alzheimer.
Per molti anni gli effetti fisiologici del caffè si sono concentrati sul suo contenuto di caffeina, ignorando tutti gli altri componenti bioattivi come polifenoli, melanoidine, carboidrati e diterpeni. Questi composti, secondo recenti evidenze, possono esercitare la loro protezione contro il cancro del colon-retto, uno dei più comuni e pericolosi in tutto il mondo. Diverse attività biologiche come quella antiossidante, antimicrobica, anticancerogena, anti-infiammatoria e anti-ipertensiva sono state attribuite alle melanoidine del caffè; Questi composti si producono durante il processo di tostatura, fase in cui alcuni componenti del chicco subiscono dei cambiamenti strutturali che portano poi alla loro formazione. Le melanoidine, in vitro, hanno dimostrato di avere una attività anti-carie e probiotica oltre che una attività antiossidante e chelante nel tratto gastro intestinale. Riducono, inoltre, la formazione di prodotti finali dell’ossidazione dei lipidi, composti pro-aterogeni prodotti durante la digestione della carne; Questa attività risulta presente anche in volontari umani in cui si è evidenziato anche un ruolo nella prevenzione dei tumori del tratto gastro-intestinale.
In conclusione, come si evince dal testo, le opinioni, riguardo alla bevande più consumata al mondo, sono cambiate nel corso degli anni e sono emersi, lentamente, nuovi aspetti e proprietà di cui se ne ignorava l’esistenza; Ulteriori studi sono necessari per far luce sugli aspetti ancora sconosciuti, ciò che risulta chiaro è che un consumo giornaliero moderato, in un soggetto sano, non risulta dannoso alla salute.

Dott.ssa Michela Zizza
Bibliografia
Abokyi. S, J Owusu-Mensah e K A Osei. ” Caffeine intake is associated with pupil dilation and enhanced accommodation”. Eye , 16 December 2016.
Basurto-Islas G, Blanchard J, Tung YC, Fernandez JR, Voronkov M, Zhang S, Iqbal K. “Therapeutic benefits of a component of coffee in a mouse model of Alzheimer’s disease”. Neurobiol Aging. 2014 Dec; 35 (12): 2701-12.
Cano-Marquina A1, Tarín JJ, Cano A. “The impact of coffee on health”. Maturitas. 2013 Maggio; 75 (1): 7-21.
Moreira AS, Nunes FM, Domingues MR, Coimbra MA. “Coffee melanoidine: structures, mechanisms of formation and potential health impacts”. food Funct. 2012 Sep; 3 (9): 903-15.
Pan MH, Tung YC, Yang G, Li S, Ho CT. ” molecular mechanisms of anti-obesity effect of bioactive compounds of tea and coffee “. Food Funct. 2016 Nov 9;7(11):4481-4491.
“Scientific Opinion on the safety of caffeine”. EFSA Journal 2015;13(5):4102.
Tagliazucchi D, Bellesia A. “The gastro-intestinal tract as the major site of biological action of dietary melanoidins”. Amino Acids. 2015 Jun;47(6):1077-89
Vitaglione P, Fogliano V, Pellegrini N. ” Coffee, the function of the colon and colorectal cancer”. Food Funct. 2012 Sep;3(9):916-22.

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