Le persone (inclusi praticamente tutti i medici) sono costantemente confuse su quale sia l’infiammazione cellulare. Così ho deciso di cogliere l’occasione per spiegare il concetto in modo più dettagliato.

Esistono due tipi di infiammazione. Il primo tipo è l’infiammazione classica, che genera la risposta infiammatoria che associamo al dolore come calore, arrossamento, gonfiore, dolore e alla fine perdita della funzione dell’organo. L’altro tipo è l’infiammazione cellulare, che è al di sotto della percezione del dolore. L’infiammazione cellulare è la causa iniziale della malattia cronica perché interrompe le reti di segnalazione ormonale in tutto il corpo.

Definizione di infiammazione cellulare

La definizione di infiammazione cellulare è l’aumento dell’attività del fattore di trascrizione genica noto come Fattore nucleare-kappaB (NF-kB). Questo è il fattore di trascrizione del gene che si trova in ogni cellula e attiva la risposta infiammatoria del sistema immunitario innato. Sebbene il sistema immunitario innato sia la parte più primitiva della nostra risposta immunitaria, è stato resistente allo studio senza recenti scoperte in biologia molecolare. Infatti, il Premio Nobel 2011 in Medicina è stato assegnato per i primi studi sul sistema immunitario innato e le sue implicazioni nello sviluppo della malattia cronica.

Esistono diversi eventi extracellulari attraverso i quali NF-kB può essere attivato da meccanismi distinti. Questi includono l’invasione microbica riconosciuta dai recettori toll-like (TLR), la generazione di specie reattive dell’ossigeno (ROS), la generazione cellulare di eicosanoidi infiammatori e l’interazione con citochine infiammatorie tramite recettori di superficie cellulare definiti. Sappiamo anche che molti di questi eventi iniziali sono modulati da fattori dietetici. Ciò significa anche che l’uso appropriato della dieta può attivare o disattivare l’attivazione di NF-kB. Questa nuova conoscenza è il fondamento della nutrizione antinfiammatoria (1-3).

Comprendere l’infiammazione cellulare

Sebbene il sistema immunitario innato sia eccezionalmente complesso, può essere illustrato in un diagramma relativamente semplice come mostrato di seguito nella Figura 1.

Figura 1. Visione semplificata del sistema immunitario innato

Gli acidi grassi essenziali sono i modulatori più potenti di NF-kB. In particolare, l’acido grasso arachidonico omega-6 (AA) attiva NF-kB, mentre l’acido grasso omega-3 eicosapentaenoico (EPA) non lo fa (4). Un lavoro recente suggerisce che un sottogruppo di eicosanoidi noti come leucotrieni derivati da AA può svolgere un fattore significativo nell’attivazione di NF-kB (5,6)

Le citochine infiammatorie extracellulari possono anche attivare NF-kB dalla loro interazione con recettori specifici sulla superficie cellulare. La citochina primaria che attiva NF-kB è il fattore di necrosi tumorale (TNF) (7). I recettori toll-like (TLR) sono un altro punto di partenza per l’attivazione di NF-kB. In particolare, TLR-4 è sensibile agli acidi grassi saturi alimentari (8). Il legame degli acidi grassi saturi con TLR-4 può essere inibito dagli acidi grassi omega-3 come l’EPA. Infine i ROS indotti da radiazioni ionizzanti o dalla formazione di radicali liberi in eccesso sono attivatori aggiuntivi di NF-kB (9).

Nutrizione antinfiammatoria per inibire l’infiammazione cellulare

La nutrizione antinfiammatoria si basa sulla capacità di alcuni nutrienti di ridurre l’attivazione di NF-kB.

Il modo più efficace per abbassare l’attivazione di NF-kB è quello di ridurre i livelli di AA nella membrana cellulare bersaglio riducendo così la formazione di leucotrieni che possono attivare NF-kB. Avere il paziente seguire una dieta antinfiammatoria, come la dieta di zona accoppiata con l’abbassamento simultaneo dell’assunzione di acidi grassi omega-6 sono le strategie dietetiche primarie per raggiungere questo obiettivo (1-3).

Un altro approccio dietetico efficace (e spesso più facile da rispettare per il paziente) è l’integrazione dietetica con livelli adeguati di olio di pesce ad alte dosi ricco di acidi grassi omega-3, come EPA e DHA. Questi acidi grassi omega-3 assunti a livelli abbastanza alti abbasseranno i livelli di AA e aumenteranno i livelli di EPA. Questo cambiamento del rapporto AA / EPA nella membrana cellulare ridurrà la probabilità della formazione di leucotrieni infiammatori che possono attivare NF-kB. Questo perché i leucotrieni derivati da AA sono pro-infiammatori, mentre quelli da EPA sono non infiammatori. L’aumento dell’assunzione di acidi grassi omega-3 è anche un approccio dietetico che può attivare il fattore di trascrizione del gene antinfiammatorio PPAR-γ (10-12), diminuire la formazione di ROS (13) e diminuire il legame degli acidi grassi saturi a TLR-4 (14). Ciò illustra i ruoli multifunzionali che gli acidi grassi omega-3 hanno nel controllo dell’infiammazione cellulare.

Un terzo approccio dietetico è l’assunzione adeguata di polifenoli alimentari. Questi sono composti che danno a frutta e verdura il loro colore. Ad alti livelli sono potenti antiossidanti per ridurre la generazione di ROS (15). Possono anche inibire l’attivazione di NF-kB (16).

Infine, la strategia dietetica meno efficace (ma comunque utile) è la riduzione dell’assunzione di grassi saturi nella dieta. Questo perché gli acidi grassi saturi causeranno l’attivazione del recettore TLR-4 nella membrana cellulare (8,14).

Ovviamente, maggiore è il numero di queste strategie dietetiche implementate dal paziente, maggiore è l’effetto complessivo sulla riduzione dell’infiammazione cellulare.

Misurazione clinica dell’infiammazione cellulare

Poiché l’infiammazione cellulare è limitata alla cellula stessa, ci sono pochi marcatori del sangue che possono essere utilizzati per misurare direttamente i livelli di infiammazione cellulare sistemica in una cellula. Tuttavia, il rapporto AA / EPA nel sangue sembra essere un marcatore preciso e riproducibile dei livelli dello stesso rapporto di questi acidi grassi essenziali nella membrana cellulare.

Come descritto sopra, i leucotrieni derivati da AA sono potenti modulatori di NF-kB. Pertanto, una riduzione del rapporto AA / EPA nella membrana cellulare bersaglio porterà ad una ridotta attivazione di NF-kB mediante riduzione della formazione di leucotrieni infiammatori. La membrana cellulare viene costantemente fornita da AA ed EPA dal sangue. Pertanto il rapporto AA / EPA nel sangue diventa un eccellente marker dello stesso rapporto nella membrana cellulare (17). Attualmente il marcatore migliore e più riproducibile dell’infiammazione cellulare è il rapporto AA / EPA nel sangue in quanto rappresenta un punto di controllo a monte per il controllo dell’attivazione di NF-kB.

Il marcatore diagnostico più comunemente usato dell’infiammazione è la proteina C-reattiva (CRP). A differenza del rapporto AA / EPA, CRP è un marcatore a valle molto distante dell’attivazione passata di NF-kB. Questo perché uno dei mediatori infiammatori espressi nella cellula bersaglio è IL-6. Alla fine deve raggiungere un livello abbastanza alto nel sangue per interagire con il fegato o le cellule adipose per produrre CRP. Ciò rende a CRP un indicatore più longevo nel flusso sanguigno confrontato ai prodotti infiammatori primari del gene (IL-1, IL-6, TNF e COX-2) rilasciati dopo l’attivazione di NF-kB. Di conseguenza, la CRP è più facile da misurare rispetto ai prodotti infiammatori più immediati generati dall’attivazione di NF-kB. Tuttavia, più facile non si traduce necessariamente in meglio. Infatti, un aumento AA / EPA rapporto nella membrana cellulare bersaglio precede spesso qualsiasi aumento della proteina C-reattiva di diversi anni. Un elevato rapporto AA / EPA indica che NF-kB è al punto di svolta e la cellula è innescata per una maggiore espressione genetica di un’ampia varietà di mediatori infiammatori. La misurazione della CRP indica che NF-kB è stato attivato per un considerevole periodo di tempo e che l’infiammazione cellulare sta ora causando danni sistemici.

In sintesi

Credo che il futuro della medicina risieda nel controllo dell’infiammazione cellulare. Questo è più efficacemente realizzato dalla costante applicazione della nutrizione antinfiammatoria. Il successo di tali interventi dietetici può essere misurato clinicamente dalla riduzione del rapporto AA / EPA nel sangue.

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