a cura della D.ssa Eva Spinosa

Quando l’organismo si trova in uno stato di infiammazione, che può essere causato ad esempio da livelli elevati di cortisolo o da una dieta squilibrata, ricca di zuccheri e povera di acidi grassi omega-3 e polifenoli, il sistema immunitario perde il suo equilibrio e viene
portato ad uno stato persistente di attivazione.  

In particolare vengono modificate le risposte di due sottogruppi di linfociti T helper, Th1 e Th2.  Essi svolgono ruoli complementari ma contrastanti nella regolazione dell’infiammazione e della risposta immunitaria: 

la risposta Th1 è generalmente associata ad una risposta immunitaria che combatte le infezioni intracellulari, come quelle virali e alcune infezioni
batteriche, mentre la risposta Th2 è più coinvolta nelle reazioni contro gli allergeni e i parassiti, come ad esempio quelli intestinali.

Quando si presenta infiammazione o attacco da agenti esterni, il bilanciamento tra queste due risposte può essere alterato in vari modi, influenzando l’andamento dell’infiammazione stessa e il tipo di patologia che si sviluppa, come le malattie autoimmuni, le infezioni croniche o le disfunzioni del sistema immunitario quali le allergie. Il bilanciamento e la regolazione di queste risposte sono cruciali per mantenere un’efficace protezione contro i patogeni e al contempo evitare danni ai tessuti sani. 

I MITOCONDRI E L’IPOSSIA

 Cosa succede in queste situazioni a livello mitocondriale? 

I mitocondri sono considerati le centrali energetiche delle cellule, dove avviene la respirazione cellulare che, se compromessa, a causa quindi di infiammazione o presenza di virus e batteri o più in generale di stress ossidativo, possono manifestarsi sintomi come
astenia, debolezza, insonnia, malessere di vario tipo ed emicranie.

Questo fenomeno è spesso accompagnato da una carenza significativa di antiossidanti endogeni, come la superossido-dismutasi (SOD), il N-acetilcisteina (NAC), l’acido lipoico, la vitamina C e la vitamina D3, nonché il selenio e i polifenoli. 

Questi nutrienti sono fondamentali per la detossificazione dai metalli pesanti, per la neutralizzazione dei radicali liberi (ROS), l’idratazione cellulare nonché il drenaggio del sistema linfatico. Un eccesso di radicali liberi può danneggiare la rete mitocondriale, alterando l’attività di proteine fondamentali per il controllo della dimensione e della forma dei mitocondri durante il processo di mitofagia, che elimina i mitocondri non funzionanti. 

Quando lo stress ossidativo persiste, si verifica ipossia, la quale porta a una diminuzione dell’ossigeno e di conseguenza ad una riduzione dell’energia disponibile.  Le cellule del sistema immunitario diventano quindi più deboli e meno capaci di combattere le infezioni, i virus e i batteri.

Inoltre, a causa di un apporto insufficiente di ossigeno, le cellule cerebrali entrano in uno stato di stress che coinvolge anche le ghiandole surrenali, portando così il sistema ad un’eccessiva produzione di adrenalina e cortisolo.

L’aumento dei livelli di cortisolo è associato ad iperglicemia e ipertensione, contribuendo alla degradazione della vitamina D e dei suoi recettori VDR, presenti in tutto il corpo, oltre a influenzare negativamente il DHEA.

Quest’ultimo è un precursore ormonale fondamentale, prodotto dalle ghiandole surrenali, che favorisce la sintesi dell’emoglobina e
migliora il trasporto dell’ossigeno alle cellule: inoltre il DHEA aiuta a ridurre i livelli di glicemia e lo stress ossidativo glicoproteico, risultando utile in condizioni come il diabete, la resistenza insulinica e la sindrome dell’ovaio policistico (PCOS).

Questa ipossia provoca un’acidificazione generale del corpo, creando un ambiente favorevole alla replicazione di virus latenti, che iniziano ad utilizzare il ferro e a sfruttare l’emoglobina per diffondersi negli organi e nei tessuti. 

Essendo i virus parassiti obbligati endocellulari, non possono riprodursi autonomamente, ma necessitano di una cellula ospite per replicarsi. Per compiere questa replicazione il virus sfrutta un enzima noto come “transferasi”, che gli permette di integrare il proprio materiale genetico (RNA o DNA) nel genoma della cellula ospite. In questo modo, il virus induce la cellula ad esprimere le proprie proteine virali, che sono essenziali per il processo di replicazione virale.

Il virus è in grado di utilizzare i metalli pesanti ed altre sostanze xenobiotiche come una sorta di schermo protettivo contro il sistema immunitario, facilitando l’eliminazione di minerali essenziali come ad esempio il selenio.

Inoltre, il virus può saturare il sangue con vitamina D3 e vitamina C, in particolare nelle fasi di replicazione virale attiva, riducendo così la loro disponibilità, il che mette a repentaglio il funzionamento del sistema immunitario e la protezione contro lo stress ossidativo.

ANTIOSSIDANTI

Alcune sostanze, come il glutatione (GSH), l’acetilcisteina (NAC) e la bromelina, sono in grado di contrastare efficacemente la replicazione di numerosi virus, in quanto in grado di rompere i legami di-solfuro dei virus.

Il glutatione in particolare, svolge un ruolo fondamentale nel contrastare i danni ossidativi causati dalla replicazione virale, ma la sua efficacia non dipende solo dall’integrazione di forme esogene, come il glutatione liposomiale o il glutatione ridotto, ma è  importante promuoverne la produzione endogena attraverso la regolazione del ciclo dei folati e l’equilibrio tra omocisteina e metionina.

Per massimizzare l’efficacia del glutatione è fondamentale utilizzare antiossidanti che ne rigenerino costantemente la forma attiva.
Esso è fondamentale per il nostro corpo in quanto agisce come chelante di metalli pesanti, ossidandosi nel processo, per poi tornare alla sua funzione originale (chelazione e detossificazione) attraverso sostanze riducenti come la vitamina C e l’acido lipoico.

Un aspetto cruciale nell’assunzione di vitamine e minerali presi singolarmente, anche a dosi elevate, è che ha un effetto limitato nel nostro corpo.
Un esempio di interazione biochimica importante è il legame tra il glutatione e il selenio:

una molecola di glutatione si lega a quattro molecole di selenio, formando il complesso glutatione-perossidasi, un enzima capace di neutralizzare i radicali liberi più reattivi (ROS), che sono responsabili dell’ossidazione dell’emoglobina e del ferro in essa contenuto.

Sia i virus che le cellule tumorali utilizzano l’ossidazione come meccanismo per legarsi all’emoglobina, riducendo la disponibilità di ossigeno nelle cellule e aumentando la concentrazione di CO2 nei tessuti. 

Il glutatione e i suoi precursori hanno un ruolo fondamentale nella protezione delle cellule dai danni ossidativi e nel mantenimento di un buon funzionamento dell’organismo, in particolare per quanto riguarda la gestione dei radicali liberi, la salute del sistema immunitario e la risposta alle infezioni virali. In particolare il glutatione è una molecola antiossidante che aiuta a neutralizzare i danni causati dallo stress ossidativo, che è il
risultato dell’attività dei radicali liberi.

Questi radicali liberi, che si formano principalmente a causa di processi fisiologici normali come la respirazione cellulare, ma anche a causa di
fattori esterni come l’inquinamento, possono danneggiare le cellule, accelerare l’invecchiamento e contribuire allo sviluppo di malattie croniche.

GLUTATIONE E STRESS OSSIDATIVO

Uno dei modi principali in cui il glutatione svolge la sua azione protettiva è inibendo l’attività dell’enzima NOX2 (NADPH ossidasi 2). Questo enzima è coinvolto nella produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS), che sono una forma di radicali liberi
dannosi per l’organismo. Inibendo questo enzima, il glutatione aiuta a ridurre la produzione di ROS, migliorando così la saturazione di ossigeno nell’emoglobina, la proteina del sangue che trasporta l’ossigeno ai vari tessuti. Un miglior trasporto dell’ossigeno significa che i tessuti e gli
organi sono più efficientemente riforniti di ossigeno, favorendo la loro corretta funzione.

Il glutatione interagisce anche con altre sostanze essenziali per la protezione contro i radicali liberi, come le vitamine C ed E e minerali come zinco, rame e selenio.
Queste sostanze sono importanti antiossidanti che aiutano a neutralizzare i radicali liberi.
Un processo importante in questo contesto è il funzionamento dell’enzima glutatione reduttasi, che consente al glutatione di rigenerarsi e di rimanere attivo nel contrastare lo stress ossidativo. Questo sistema di difesa aiuta a proteggere le cellule dai danni che
potrebbero derivare da fattori esterni come l’inquinamento, contribuendo al mantenimento della salute generale dell’organismo.

IL GLUTATIONE SVOLGE ANCHE UN RUOLO CRUCIALE NELLA PROTEZIONE CONTRO LE INFEZIONI VIRALI

Si lega a un enzima chiamato transferasi e insieme formano un altro enzima, la glutatione-S transferasi.
Questo complesso impedisce ai virus di trasferire il proprio materiale genetico nelle cellule ospiti, un passo essenziale per la replicazione virale. Così facendo, il glutatione e la glutatione-S-transferasi aiutano a bloccare la diffusione del virus all’interno dell’organismo,
portando alla sua morte per “esaurimento” di nutrienti essenziali necessari per la sua
replicazione.

IL RUOLO DELLA VITAMINA D3
Un altro aspetto importante è il ruolo della vitamina D3. La vitamina D3 interagisce con specifici recettori chiamati VDR/RXR, che sono recettori della vitamina A, necessari per stimolare l’attività dei linfociti, una parte fondamentale del sistema immunitario.
In particolare, la vitamina D3 aumenta l’efficienza dei macrofagi, cellule immunitarie che svolgono una funzione di “pulizia” nell’organismo, fagocitando patogeni come batteri e virus.
Inoltre, la vitamina D3 ha effetti positivi sulla pressione sanguigna, intervenendo sul
sistema renina-angiotensina 2 e regolando i recettori ACE1 e ACE2. Questo aiuta a ridurre
la pressione arteriosa, migliorando la salute cardiovascolare e prevenendo problemi come
l’ipertensione.

LATTOFERRINA
Un altro componente cruciale è la lattoferrina, una proteina antivirale naturale presente nel latte materno, che ha la capacità di spostare il ferro dal fegato ai tessuti, privando i batteri e i virus della disponibilità del ferro: questo impedisce l’ossidazione dell’emoglobina
e inibisce la replicazione virale.
Nello specifico la lattoferrina può legarsi alla superficie dei virus, impedendo che questi si attacchino alle cellule e quindi riducendo la possibilità di infettare l’organismo; stimola il sistema immunitario, aumentando la produzione di citochine pro-infiammatorie e stimolando quelle anti-infiammatorie (come l’IL-10), contribuendo così a bilanciare la risposta immunitaria e a ridurre il danno tessutale.

La lattoferrina inoltre ha un effetto positivo sulla permeabilità intestinale, che è un aspetto cruciale per mantenere l’integrità della barriera intestinale e prevenire problemi come l’infiammazione e le infezioni. La permeabilità intestinale si riferisce alla capacità delle cellule intestinali di regolare il passaggio di sostanze tra l’intestino ed il flusso sanguigno:

un aumento della permeabilità, noto come “intestino permeabile”, può portare alla fuoriuscita di tossine, patogeni e altre molecole dannose nel sangue, scatenando risposte infiammatorie e problemi di salute. E’ in grado infatti di rinforzare la barriera intestinale riducendone la permeabilità e prevenendo la perdita di integrità della mucosa.

Questa proteina agisce favorendo l’assemblaggio e la stabilità delle giunzioni strette (tight junctions) tra le cellule epiteliali intestinali, che aiutano a mantenere la barriera intestinale compatta, impedendo il passaggio non regolato di sostanze tra le cellule, riducendo la produzione di citochine infiammatorie locali, come il TNF-alfa e l’IL-6. La lattoferrina è quindi una proteina con ampie proprietà antivirali, antibatteriche, antiossidanti e immunomodulanti.

Bibliografia
1. Arooz, A. (2012). Glutathione in Health and Disease. CRC Press.
2. Azzolini, M., et al. (2018). “Lactoferrin as an antioxidant and anti-inflammatory  agent: Implications for health.” Antioxidants, 7(4).
3. Bansal, S. S., et al. (2016). “Oxidative stress and autoimmune diseases: Molecular mechanisms and therapeutic strategies.” Free Radical Biology and Medicine, 90.
4. Halliwell, B., & Gutteridge, J. M. C. (2015). Free Radicals in Biology and Medicine (5th ed.). Oxford University Press.
5. Mandal, S., & Chakrabarti, R. (2017). Glutathione and its role in health and disease. Biochemistry and Biophysics Reports.
6. Mantuano, N., & Bucci, T. (2020). “Lactoferrin and its role in the regulation of oxidative stress: A review.” Biology of the Cell, 112(10).
7. Mantuano, N., et al. (2014). “Lactoferrin and its role in the modulation of immune responses.” Journal of Immunology Research, 2014.
8. Pastore, A., Pietraforte, D., & Federici, G. (2003). Glutathione: a key player in the regulation of cell function. Biochemical Pharmacology, 66(8).
9. Ramasamy, S., & Ramasamy, R. (2021). Antioxidants and Immunity: Molecular Mechanisms and Clinical Implications. Wiley Blackwell.
10. Saeed, M. A., et al. (2018). “Oxidative stress and autoimmune diseases: Pathogenesis and therapeutic strategies.” Frontiers in Immunology, 9.
11. Tan, B. L., Norhaizan, M. E., Liew, W. P. P., & Sohaimi, M. (2018). Glutathione and its significance in health and disease. Amino Acids, 50(4).
12. Zhao, J., et al. (2014). “The role of oxidative stress in autoimmune diseases.” Clinical Reviews in Allergy & Immunology, 46(2).
13. Zhu, H., et al. (2019). “Lactoferrin modulates immune response and oxidative stress in human health.” Clinical and Experimental Immunology, 196(2