Il ruolo delle crucifere nella salute umana, molto più di una “semplice” valenza nutrizionale

Autore: Dr. Alexader Bertuccioli

N.B.: QUESTA VOLTA CI TROVIAMO DI FRONTE A UN ARTICOLO UN PO’ PIU’ TECNICO CHE MI E’ STATO RICHIESTO DA ALCUNI DEI MIEI STUDENTI, CHIEDO VENIA AI LETTORI DEI MIEI ARTICOLI PIU’ DIVULGATIVI

Il consumo di frutta e vegetali, quando non sussistono particolari condizioni patologiche che ne possono limitare l’entità, è universamente riconosciuto nel contesto di approcci scientifici alla nutrizione come foriero di numerosi effetti positivi per la salute. Per molti di questi alimenti il principale vantaggio è da ricercare nelle proprietà e nella densità nutrizionale, fattori che se ben gestiti nel contesto globale di un piano nutrizionale personalizzato, ricoprono un ruolo significativo nell’equilibrata fornitura di nutrienti essenziali evitando nel contempo eccessi dovuti all’assunzione di notevoli quantitativi di alimenti ad alta densità energetica. Altri alimenti invece, oltre ad avere una valenza nutrizionale mostrano anche interessanti potenzialità protettive, a cagione della presenza di particolari sostanze dalla valenza francamente più nutraceutica che nutritiva in senso stretto, questo è il caso delle Cruciferae o Brassicacee ₍₁₎ . Le Cruciferae sono una numerosa famiglia di piante erbacee piuttosto eterogenee per distribuzione geografica e capacità di adattamento ai fattori ambientali, dal punto di vista alimentare particolare interesse si ha per il genere Brassica, composto all’incirca da 70 specie che comprendono piate di comune impiego alimentare come cavolo, rapa, cavolfiore, colza eccetera ₍₂₎ .La loro valenza nutraceutica è dovuta alla presenza di isotiocianati molecole dalle interessanti possibilità applicative con uno spetto d’azione decisamente esteso nella prevenzione e nella promozione della salute_{(3) .}

Il ruolo degli isotiocianati

Gli isotiocianti sono molecole derivanti dall’idrolisi di altri composti naturalmente presenti nelle Crufireae, i glucosinolati. Un enzima naturalmente presente nei tessuti vegetali appartenente alla famiglia delle tioglucoidrolasi, la mirosinasi, viene liberato in seguito alla lesione del tessuto vegetale dovuta per esempio alla masticazione o al taglio _(4-9) liberando catalizzando in base alle condizioni di reazione (pH, temperatura ecc) la formazione di isotiocianati, tiocianati o nitrili _(10-11). Questi metaboliti secondati che a cagione della loro natura elettrofila sono utilizzati dalle specie vegetali come meccanismo di difesa dai predatori conferendo un sapore sgradevole o causando vere e proprie lesioni alle strutture digerenti di quelli di dimensioni inferiori (es:insetti) o vere e proprie compromissioni strutturali a livello di quelli unicellulari. Nell’organismo umano gli effetti derivanti dall’assunzione di isotiocinati deve essere considerata nel contesto di un meccanismo di difesa molto complesso e finemente regolato. Una volta a contatto con l’ambiente cellulare molecole come per esempio isotiocianati, flavonoidi, specie reattive dell’ossigeno, dell’azoto o agenti ossidanti interagiscono con i residui cisteinici della proteina “Kelch-like ECH associated protein 1” (Keap 1), legata alle componenti actiniche del citoscheleto. Keap 1 a sua volta agisce come elemento di regolazione dell’attività e della degradazione del fattore di trascrizione nucleare, “Nuclear factor-erythroid-2-related factor 2” (Nrf2), fattore di trascrizione di tipo leucina zipper _(12-13) . La modificazione dei tioli a livello dei residui di cisteina C257, C273, C288 e C297 provoca il rilascio di Nrf2 che dopo aver formato un eterodimero potrà legarsi all’Antioxidant Response Element (ARE), sequenza enhancer presente nella regione del promotore di svariati geni che codificano per Antiossidanti e enzimi di fase II ad azione disintossicante come NADPH chinoneossidoreduttasi-1 (NQO1), emeossigenasi -1 (HO-1), superossido dismutasi (SOD), glutamil cisteina ligasi (GCL) e glutatione-S-transferasi GST _(14-18) favorendone l’espressione, incrementando inoltre la sua stessa espressione₍₁₉₎. La dissociazione da Keap 1 consente inoltre di prolungare notevolmente l’emivita di Nrf2, in quanto Keap 1 mostra la capacità di associarsi alla proteina (Cul3) formando un complesso ubiquitina ligasi E3 che ha come targhet la porzione terminale di Nrf2 favorendone la degradazione a mezzo proteasoma (19-20). Oltre a favorire questa espressione enzimatica gli isotiocianati mostrano un ruolo molto importante anche nel modulare i processi infiammatori. Secondo la maggior parte degli studi ad oggi disponibili questo avverrebbe a monte mediante la via delle MAP kinasi (MAPK) come ERK, JNK o p38; gli isotiocianati sembrano inibire infatti il legame di NF𝜅B al DNA, sopprimendone la traslocazione o stabilizzando I𝜅B𝛼 con una ridotta fosforilazione dei complessi appartenenti alle Ι𝜅B chinasi (3). Inibire NF NF𝜅B implica effetti anche sui suoi principali obiettivi come per esempio cicloossigenasi 2 (COX-2), ossido nitrico sintasi inducibile (iNOS) (funzione infiammatoria), Bcl-Xl, Bcl-2, Bcl-3 (funzione anti-apoptotica), MYC (divisione cellulare ), matrice metalloproteinasi (MMP) e fattore di crescita endoteliale vascolare (VEGF) coinvolto nell’ angiogenesi. Altro effetto molto interessante è quello degli isotiocianati nella prevenzione delle abberrazioni dovute a fattori epigenetici quali la deacetilazione degli istoni, la metilazione del DNA e l’azione sugli microRNA (miRNA) coinvolti nei processi di regolazione e nell’editing, fattori che a diverso ruolo e a diverso livello possono intervenire in maniera significativa nello sviluppo di malattie oncologiche. Diversi modelli sperimentali in vitro e in vivo hanno infatti dimostrato come gli isotiocianati si dimostrino interessanti inibitori delle istone deacetilasi (HDAC), in grado di agire inoltre riducendone l’emivita e quindi il potenziale nell’eziopatogenesi delle malattie oncologiche _(21-22-23). Per quanto riguarda l’inibizione delle DNA-metiltransferasi (DNMT 1, 3a, 3b) ancora la letteratura fornisce pochi dati sull’effetto degli isotiocianati come classe di molecole, al momento è pero noto come il sulforafano una particolare molecola appartenente alla famiglia degli isotiocianati sia in grado di inibire l’espressione di DNMT in diversi modelli sperimentali di malattia oncologica ₍₃₎. I miRNA rappresentano una classe di piccoli RNA non codificanti con una lunghezza di ∼22 nucleotidi evoluzionisticamente conservati che controllano l’espressione genica a livello post-trascrizionale , per esempio con processi di editing. Gli isotiaocianati in base alle conoscenze attuali sembrano in grado di agire sui miRNA mediante la via di Nrf2 (in precedenza descritta) intervenendo indirettamente l’espressione dei fattori di trascrizione (3, 24).

Conclusioni

A conclusione di questo sintetico lavoro di approfondimento è possibile affermare che in base alle conoscenze attuali gli isotiocianati e di conseguenza le crucifere, possono essere ritenute a tuti gli effetti vere e proprie sostanze/alimenti ad effetto nutraceutico, in grado di esercitare effetti positivi relativamente alla detossicazione, alla capacità di risposta antiossidante e nella modulazione dei fattori epigenetici potenzialmente alla base dell’eziopatogenesi e della progressione di numerose malattie oncologiche, questo richiede la rivalutazione di questi vegetali nella comune alimentazione quotidiana e l’eventuale sviluppo o se presenti la valorizzazione di formulazioni estrattive che ne possano rendere possibile il consumo anche a tutti quei soggetti che per problematiche contingenti siano costretti ad evitarne o a ridurne fortemente il consumo.

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