Ultima tappa del percorso, in ordine di tempo, un lavoro appena pubblicato su Nutrients. Ne abbiamo parlato con Alma Martelli, del dipartimento di Farmacia dell’Università di Pisa e prima firma dello studio.
P.ssa Martelli, quali sono le sostanze chiave presenti nelle vinacce di Aglianico ad azione vasoprotettiva?
Tipicamente tutte le vinacce sono ricche di composti polifenolici ma in particolare, quelle di Aglianico, vitigno che viene vendemmiato tardivamente, dovendo resistere per un tempo maggiore, sviluppano strategie anti-feedant, per non essere attaccate e mangiate da animali e microrganismi, che le rendono particolarmente ricche in catechina, procianidine e resveratrolo. Inoltre, poiché spesso i polifenoli, principali responsabili dell’azione vasoprotettiva, presentano scarsa biodisponibilità, la formulazione oggetto del nostro studio, è stata opportunamente micro-incapsulata in maltodestrine rendendo maggiormente biodisponibili i principi attivi in essa contenuti.
Quali sono i rischi di un’alterata funzione endoteliale?
Il deterioramento della parete dei vasi che s’instaura a seguito di stati ossidativi e infiammatori che prendono il sopravvento sui fisiologici sistemi di difesa antiossidante e antinfiammatoria, deriva in parte dal graduale invecchiamento dei tessuti, in parte da un’alimentazione ricca di grassi tipica della società occidentale, in parte da squilibri metabolici come sindrome metabolica, diabete, obesità, e ipercolesterolemia. Più raramente, il deterioramento del tessuto endoteliale e conseguenti danni vascolari si osservano a seguito di meccanismi infiammatori acuti quali infezioni batteriche e virali. Per esempio, è ormai dimostrato che la tempesta citochinica che si scatena a seguito dell’infezione virale da Sars-CoV-2, genera un’abnorme reazione del sistema immunitario che attacca i tessuti del paziente fra i quali, in primis, alveoli polmonari ed endotelio vascolare. L’attacco sull’endotelio rende quest’ultimo inabile a svolgere le proprie funzioni vasodilatatorie e anti-aggreganti piastriniche mediate dall’ossido d’azoto e quindi il paziente spesso va incontro a morte per coagulopatia disseminata. D’altra parte, il deterioramento cronico dell’endotelio, cioè quello che riguarda persone apparentemente sane e che è prevalentemente legato all’invecchiamento e a scorrette abitudini alimentari, si verifica a partire all’incirca dai 40 anni in quasi tutti gli individui e, se non intercettato sul nascere, progredisce fino a manifestarsi in patologie sintomatiche di tipo cardiovascolare quali ipertensione, ictus, infarti, disfunzione erettile e degrado cognitivo.
Ci disegna il percorso della sperimentazione con l’estratto, a partire dal laboratorio?
L’estratto è stato sottoposto a una vera e propria caratterizzazione farmacologica cardiovascolare attraverso una collaborazione tra gruppi di ricerca appartenenti al dipartimento di Farmacia dell’Università di Pisa e ai dipartimenti di Farmacia, Scienze mediche e traslazionali e Medicina clinica e Chirurgia, dell’Università “Federico II” di Napoli. È stato dapprima testato in vitro, su cellule umane di endotelio e di muscolatura liscia della parete del vaso, per verificare che fosse in grado di esercitare una protezione nei confronti di un danno di natura ossidativa. Sempre su cellule vascolari umane, abbiamo svolto un’indagine relativa al meccanismo d’azione, verificando che l’effetto protettivo riscontrato, fosse legato alla capacità di attivare le sirtuine e Ampk, due bersagli fortemente coinvolti l’uno nel contrasto ai processi di invecchiamento, l’altro nel controllo del metabolismo cellulare. Successivamente, in esperimenti ex vivo condotti su vasi isolati, ne abbiamo appurato la capacità di indurre vasodilatazione in maniera completamente endotelio-dipendente e NO-dipendente, confermando inoltre che tale vasodilatazione fosse legata all’attivazione delle sirtuine e di Ampk. Sempre su vasi isolati abbiamo dimostrato la capacità dell’estratto di inibire la vasocostrizione indotta da agenti vasocontratturanti come la noradrenalina.
Siete poi passati al modello animale?
Sì, impiegando ratti spontaneamente ipertesi e verificando che la somministrazione giornaliera per os di 20mg/Kg, che equivale a 230mg/die per un uomo di circa 70Kg, per un mese, fosse capace di prevenire l’incremento dei valori di pressione arteriosa in maniera paragonabile a un Ace-inibitore, il captopril, alla stessa dose. Alla dose di 20mg/Kg/di, inoltre, abbiamo verificato la capacità di proteggere in maniera significativa i vasi degli animali dalla disfunzione endoteliale e dall’ipertrofia cardiaca che accompagnano normalmente il progredire dell’ipertensione. Inoltre, con lo stesso dosaggio è stata riscontrata anche un’azione di inibizione dell’ipercoagulabilità, misurata come decremento del fibrinogeno.
Ultima tappa: l’uomo. Con quali risultati?
Sulla base di questi solidi dati, scientifici forniti attraverso studi di ricerca pre-clinica, è stato possibile ipotizzare un impiego nell’uomo. Abbiamo così condotto uno studio clinico randomizzato, in doppio cieco, contro placebo, nel quale volontari sani hanno assunto l’estratto alla dose di 400mg, 2 volte al giorno, per un periodo di 8 settimane. Al termine dello studio, nel gruppo trattato è stata riscontrata una riduzione significativa dei marker correlati allo stress ossidativo e un significativo miglioramento della funzionalità endoteliale. Attraverso tutto il percorso, dalla cellula alla clinica passando per l’organo isolato e l’animale in vivo, ne è stata quindi dimostrata, in maniera scientificamente rigorosa, la capacità di proteggere l’albero vascolare dalla disfunzione endoteliale e di prevenire quindi tutte le patologie cardiovascolari a essa correlate.
Alla luce delle vostre evidenze, che impiego è possibile ipotizzare e su quali fronti sarà utile continuare gli studi?
Il nutraceutico si colloca a pieno titolo nell’ambito di quegli integratori che prevengono l’ipertensione e l’ipertrofia cardiaca associata. Inoltre, presenta una caratteristica fondamentale che, al momento, lo rende unico in questo settore, ovvero la dimostrata capacità di proteggere l’endotelio preservandone la completa funzionalità. Il mantenimento di tale funzionalità rappresenta un cosiddetto unmet medical need, ovvero una necessità terapeutica per la quale, attualmente, non abbiamo a disposizione soluzioni terapeutiche certe, ma che risulta di fondamentale importanza in molte patologie sia di tipo cronico, come aterosclerosi, disfunzione erettile, diabete o ipertensione, sia di tipo acuto, quali coagulopatia secondaria alla tempesta citochinica generata da Covid-19 o vasculiti, e che potrebbero trovare nell’estratto un valido supplemento in grado di proteggere l’endotelio e che pertanto rappresenteranno il target di studi futuri.
Nicola Miglino