Gli effetti della curcuma sui pazienti di Alzheimer

Nella struttura chimica della curcumina, sono mostrate le forme Enol e Keto della sostanza chimica. Questo mostra il rapporto tautomero tra le due forme, che mostrano le molecole con la stessa formula molecolare, ma con diversi isomeri che possono interconvertirsi in equilibrio.

1.2 Malattia di Alzheimer

La malattia di Alzheimer (AD) è un tipo di demenza che causa ai pazienti problemi di memoria e comportamento. Comporta una risposta infiammatoria cronica del sistema nervoso centrale che è associata alla patologia beta amiloide. I pazienti colpiti dal morbo di Alzheimer non sono in grado di svolgere semplici attività quotidiane, il che rende più difficile la loro vita quotidiana. Il morbo di Alzheimer colpisce gravemente gli anziani. I compiti più comuni e semplici per i pazienti di Alzheimer possono sembrare difficili e frustranti. La fisiopatologia dell’AD si traduce nella graduale aggregazione di peptidi amiloidi e proteine Tau nel cervello che formano grovigli neurofibrillari e sono altamente tossici per i percorsi neuronali del cervello. Questo porta infine alle carenze nei sistemi colinergici e acetilcolina. Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, sia gli uomini che le donne sopra i sessant’anni possono essere vittime di questa malattia mortale. Le statistiche mostrano che le donne sopra i sessant’anni hanno il sei per cento di probabilità di sviluppare la malattia rispetto al cinque per cento negli uomini. Solo negli Stati Uniti d’America, l’Alzheimer colpisce circa 4,5 milioni di persone e si prevede di raggiungere quattro volte quel numero entro l’anno 2050.

2. Metodi

I dati qui presentati sono stati raccolti tramite Research Gate, National Center for Biotechnology Information, PubMed, e Google Scholar per identificare articoli peer reviewed riguardanti la curcuma e i suoi effetti sul morbo di Alzheimer.

3. Discussione-Meccanismo d’azione della curcuma

3.1 Proprietà antinfiammatorie

Neurologicamente, i pazienti afflitti dal morbo di Alzheimer sono noti per avere un’infiammazione in alcune regioni del cervello a causa della presenza di depositi di beta amiloide altamente insolubile e di grovigli neurofibrillari. Gli studi hanno dimostrato che il recettore gamma attivato dal proliferatore del perossisoma (PPAR-γ) è stato associato a effetti antinfiammatori nella curcuma. In particolare, è stato dimostrato che la curcumina inibisce l’espressione indotta dall’amiloide beta dell’attività di legame al DNA di Egr-1 nelle cellule THP-1. Egr-1 è un fattore di trascrizione infiammatorio chiave che, se inibito, impedirebbe l’infiammazione caratteristica osservata nei pazienti con malattia di Alzheimer. Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che la curcumina inibisce anche la cicloossigenasi e i fattori di trascrizione coinvolti nella metabolizzazione dei fosfolipidi in prostaglandine. Le prostaglandine sono composti lipidici con una serie diversificata di funzioni tra cui la regolazione della risposta infiammatoria. Così, l’inibizione delle prostaglandine riduce l’azione dei neutrofili che, a sua volta, impedisce il rilascio di specie reattive dell’ossigeno e l’attivazione di citochine proinfiammatorie. Inoltre, è stato dimostrato che la curcumina ha un ruolo nell’inattivazione del regolatore principale del processo infiammatorio. Questo regolatore principale, il fattore di trascrizione NF-kappa B, attiva l’espressione di TNF-alfa, IL-1 beta e IL-6 che, proprio come le proteine discusse in precedenza, invocano la risposta infiammatoria. È importante notare che il TNF-alfa partecipa a un ciclo di feedback positivo con NF- kappa B che spiega, almeno in parte, lo stato infiammatorio cronico osservato in particolari regioni del cervello dei pazienti con malattia di Alzheimer.

3.2 Potente agente immunomodulatore

La curcuma può modulare l’attivazione di cellule T, cellule B, macrofagi, neutrofili, cellule natural killer e cellule dendritiche. Le cellule dendritiche sono cellule di presentazione dell’antigene che sono coinvolte nell’avvio del sistema immunitario adattativo. La ricerca ha illustrato che le cellule dendritiche trattate con curcumina inducono lo sviluppo delle cellule T regolatrici e la produzione di IL-10 che inibisce l’infiammazione. Allo stesso modo, i neutrofili sono stati osservati per esprimere una marcata diminuzione della formazione di radicali di ossigeno quando trattati con la curcumina. Le cellule natural killer, i linfociti che eliminano i tumori e le cellule infette, hanno dimostrato di aumentare le risposte anticorpali nei ratti che hanno avuto una dieta di curcumina. Inoltre, la curcumina è stata anche trovata per aumentare l’attivazione delle cellule natural killer in presenza di un tumore. Come tale, la curcumina è in grado di modificare le cellule natural killer a seconda della patologia che un dato soggetto sta subendo. Per quanto riguarda i macrofagi, la curcumina ha inibito il fattore di necrosi tumorale alfa che, per estensione, ha portato all’inibizione della molecola di adesione intercellulare 1, della molecola di adesione delle cellule vascolari-1 e della molecola di adesione dei leucociti delle cellule endoteliali-1. La soppressione di queste proteine è stata implicata come un fattore importante nell’effetto inibitorio della curcumina su NF-kappa B. Per quanto riguarda l’effetto della curcumina sulle cellule B, è stato trovato che la secrezione di IgM, CpG, e la proliferazione delle cellule B erano tutte ridotte in presenza di curcumina. In particolare, il ligando TLR, la fosforilazione di ERK, I-kappa B, e p38 chinasi, che svolgono tutti vari ruoli nella risposta immunitaria, sono tutti soppressi con conseguente effetto diminuito o anti-infiammatorio. È dimostrato che la curcumina inattiva il fattore di trascrizione NF-kappa B, che è un complesso proteico che controlla la trascrizione del DNA, la produzione di citochine e la sopravvivenza cellulare. Gli studi non hanno dimostrato altro che gli effetti positivi della curcumina rendendola un potente agente immunomodulatore ideale.

3.3 Antiossidante

La curcuma presenta proprietà di antiossidanti. Ciò significa che il componente principale della curcuma, la curcumina, protegge le cellule dai danni causati dai radicali liberi nell’ambiente intracellulare. Questo danno si verifica attraverso l’accumulo di specie reattive dell’ossigeno che hanno un effetto dannoso sugli acidi grassi polinsaturi. Questa reazione, comunemente chiamata perossidazione lipidica, è una reazione a catena che si auto-propaga, per cui l’ossidazione di una quantità minima di molecole lipidiche può portare a danni estesi e duraturi. Numerosi studi hanno dimostrato che la curcumina è uno spazzino di radicali liberi particolarmente potente. Inoltre, la curcumina non solo protegge la cellula dalle specie reattive dell’ossigeno prodotte attraverso la perossidazione lipidica, ma ha anche dimostrato di rimuovere i radicali basati su NO. In particolare, è stato scoperto che quando i modelli di topi transgenici che esponevano il gene umano del morbo di Alzheimer sono stati dati alla curcumina la loro formazione inizialmente elevata di proteine carboniliche è stata notevolmente soppressa. Questa diminuzione della formazione di proteine carboniliche è risultata proporzionale alla dose di curcumina. Cioè, una bassa dose di curcumina ha diminuito i livelli di proteine carboniliche del 46%, mentre una dose elevata ha ridotto le proteine carboniliche di circa il 61,5%. Così, si è concluso che le proprietà antiossidanti della curcumina hanno impedito il danno ossidativo causato dai prodotti di perossidazione lipidica, che includono composti carbonilici come l’idrossinonenale. Questo studio supporta fortemente la nozione che il componente primario della curcuma, la curcumina, non solo esemplifica caratteristiche antiossidanti, ma che queste qualità svolgono un ruolo significativo nel limitare la quantità di specie reattive dell’ossigeno ostacolando così la patogenesi della malattia di Alzheimer.

3.4 Effetti di riduzione del colesterolo

Come descritto in precedenza, il danno ossidativo cellulare è stato fortemente associato alla patogenesi della malattia di Alzheimer. Questo danno si verifica come risultato dell’accumulo del frammento beta amiloide della proteina precursore dell’amiloide. Cioè, l’assemblaggio delle proteine beta amiloidi in gruppi provoca la formazione di placche. Queste placche innescano una risposta immunitaria che alla fine causa l’infiammazione caratteristica osservata nel cervello dei pazienti con la malattia di Alzheimer. Gli studi hanno dimostrato che le molecole di beta amiloide possono attaccarsi alle cellule contenenti colesterolo portando ad un percorso accelerato per la formazione delle placche 16. La curcuma, tuttavia, ha dimostrato di impedire a queste proteine di aggregarsi e creare placche aumentando la resistenza delle lipoproteine a bassa densità all’ossidazione. In particolare, i ricercatori hanno osservato che, in presenza di curcumina, il solfato di rame (II) è stato significativamente ostacolato nella sua ossidazione delle lipoproteine a bassa densità. È importante notare, tuttavia, che l’efficacia della curcumina sulle lipoproteine a bassa densità sembrava variare in base al dosaggio. Come tale, gli scienziati hanno concluso che la curcumina agisce in modo dose-dipendente, in modo tale che una dose moderata è utile per prevenire la formazione di placche e danni ossidativi, ma una dose elevata è inefficace e può anche indurre la perossidazione lipidica. Altri studi hanno portato a conclusioni simili stabilendo un legame tra una riduzione dei livelli di colesterolo indotta dalla curcumina e l’incidenza della malattia neurodegenerativa. È stato ipotizzato che la curcumina provochi l’efflusso di colesterolo dalle cellule, in particolare dagli adipociti, attraverso il percorso PPAR-γ-LXR-ABCA1. In questo percorso, LXR agisce come bersaglio per PPAR-γ e questi recettori regolano in modo collaborativo l’espressione di ABCA1. ABCA1 è un importante regolatore del colesterolo la cui funzione principale è sia il colesterolo che l’omeostasi dei fosfolipidi. Come tale, è chiaro che gli effetti di abbassamento del colesterolo della curcuma ha un importante impatto preventivo sullo sviluppo e la progressione della malattia di Alzheimer.

3.5 Riduzione dell’iperfosforilazione tau

Gli effetti neuroprotettivi della curcuma includono la sua capacità di inibire l’iperfosforilazione tau. Le proteine tau sono coinvolte nella regolazione della dinamica dei microtubuli e del trasporto assonale. Come tale, l’interferenza di alcuni eventi di fosforilazione porta alla disfunzione tau che contribuisce alla patogenesi della malattia di Alzheimer. In particolare, la fosforilazione impropria della tau può provocare una diminuzione del legame del microtubulo e un aumento delle interazioni tau-tau. Un aumento di tali interazioni in combinazione con l’iperfosforilazione anormale della proteina tau porta ad aggregati intracellulari che formano i grovigli neurofibrillari riconoscibili nella patologia di Alzheimer. Una volta che le proteine tau cominciano a staccarsi dai microtubuli a causa di una riduzione dell’affinità, il trasporto assonale delle vescicole sinaptiche è disturbato e, di conseguenza, le sinapsi si deteriorano. Inoltre, è stato dimostrato che l’iperfosforilazione tau è una componente importante nella neurotossicità della beta amiloide. La presenza di beta amiloide provoca tau chinasi tra cui cdk-5, GSK-3 beta, p38/MAPK, JNK-½, e ERK per fosforilare la proteina tau. I ricercatori hanno dimostrato che i ratti che sono stati infusi con beta amiloide mostrano un aumento misurabile dell’attività di GSK-3 beta. Il cervello di questi ratti è stato trovato per avere un aumento pronunciato nella fosforilazione tau nella regione ippocampale del cervello. Questa particolare regione del lobo temporale è ampiamente conosciuta come il principale centro di memoria del cervello. Quando i suddetti ratti sono stati alimentati con la curcumina, tuttavia, la GSK-3 beta chinasi è stata inattivata impedendo la fosforilazione della tau. Questo, a sua volta, ha impedito la costruzione di grovigli neurofibrillari che sono comunemente osservati nei pazienti di Alzheimer. Così, la capacità della curcumina di agire come agente neuroprotettivo attraverso l’inibizione dell’iperfosforilazione di tau esemplifica un altro meccanismo attraverso il quale questa sostanza può rivelarsi preziosa nel trattamento dei pazienti con la malattia di Alzheimer.

4. Conclusione

L’incorporazione della curcuma nella dieta ha mostrato molti benefici per la salute come menzionato sopra. Dalle sue proprietà antinfiammatorie al suo potenziale nella lotta contro il morbo di Alzheimer, la curcuma ha la capacità di cambiare le prospettive della salute umana per quanto riguarda l’approccio olistico. Prendere piccole misure precauzionali, come aggiungere più spezie come la curcuma nella dieta umana, può prevenire molte malattie infettive. Il Comitato congiunto di esperti delle Nazioni Unite e dell’Organizzazione Mondiale della Sanità sugli additivi alimentari consiglia la quantità di assunzione giornaliera di curcumina di essere 0-3 mg/kg di peso corporeo. Con questa revisione, gli individui dovrebbero essere consapevoli dei numerosi benefici per la salute che la curcuma ha da offrire soprattutto quando si tratta di malattia di Alzheimer. La ricerca suggerisce che la curcuma può aiutare nella riduzione dell’iperfosforilazione tau, abbassando i livelli di colesterolo, effetti antiossidativi, potenti proprietà immunomodulanti e antinfiammatorie. Consumare anche la minima quantità di curcuma nella dieta umana può fornire benefici per la salute in quegli individui che sono considerati sani.

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