Infiammazione e Immunità: cosa c’entra la nutrizione

The Silo Mentality

The Silo Mentality is a mindset present when certain departments or sectors do not wish to share information with others.

Un silo metaforico è un modo di operare all’interno di sistemi chiusi, tra i quali ci sia scarsissima interazione. E in particolare, la presenza di silos in seno ad un’azienda significa che dati e informazioni sono custoditi e gestiti da vari dipartimenti o unità organizzative i quali non vogliono o non sanno come condividerli con gli altri; ciò rappresenta molto spesso un ostacolo a efficienza e produttività. (Zanichelli)

Siamo tutti orientati a pensare all’interno del nostro silo, ma il nostro organismo non funziona a compartimenti stagni. Così, nell’affrontare qualsiasi condizione che riguardi la nostra salute, dovremmo fare lo sforzo di guardare l’insieme e l’interazione tra le parti e non il singolo organo.

Lo sguardo d’insieme è particolarmente importante quando ragioniamo sul Sistema Immunitario. Preso sotto attacco da innumerevoli fattori perturbanti (stress, inquinamento ambientale, farmaci, cibo industriale), il Sistema Immunitario manifesta il suo malfunzionamento dando il via a patologie allergiche o autoimmuni. L’epidemiologia ci dice che queste malattie sono tra le più frequenti della nostra epoca assieme ad obesità, diabete, malattie cardiovascolari, malattie neurodegenerative e tumori (ricordiamo che uno dei compiti del Sistema Immunitario è anche la sorveglianza delle cellule tumorali).

Quale altra possibilità abbiamo di prevenire questa pericolosa deriva se non quella di prenderci cura del nostro corpo attraverso una strategia combinata che veda al centro il modo in cui mangiamo?

Nel presente articolo cercherò di ragionare sulle cause che sottendono le patologie cronico-degenerative e sulle azioni che ci eviteranno di ammalare.

The drifty genotipe

Prima delle guerre e delle epidemie fu la carenza di cibo il più potente elemento di selezione naturale nella storia dell’uomo. In accordo con la teoria darwiniana la selezione naturale ha agito in modo da permettere la sopravvivenza dei più intelligenti e la tendenza al sovrappeso/obesità.

Per fronteggiare il rischio di carestie, l’uomo negli anni ha cercato di realizzare cibi che fossero calorici e stabili nel tempo e di minimizzare lo sforzo ﬁsico necessario a conquistarseli. Questo processo è noto con il nome di “nutrition transition”. La presenza di alimenti appetitosi e molto calorici e l’assenza di sforzi fisici per procurarseli sono la principale causa di sovrappeso della società moderna. I nuovi fattori ambientali (alta disponibilità di cibo e scarsa necessità di movimento) mal si adattano, infatti, al nostro back-ground genetico orientato al risparmio energetico (genotipo risparmioso). Sorprende sapere che in Italia la disponibilità media di kcal/die già nel 2003 era di 3675 (terza in Europa, dopo Portogallo e Austria).

Sindrome plurimetabolica

Scarso movimento ed eccesso calorico sono due trigger della sindrome plurimetabolica. Per sindrome plurimetabolica si intende la presenza di un insieme di fattori di rischio che aumentano l’incidenza di patologie cardiovascolari e diabete in particolare e la mortalità generale degli individui che ne sono affetti. La prevalenza di sindrome metabolica in Italia nella popolazione adulta è del 18-27% nelle donne e del 15-22% negli uomini.

La prevalenza è direttamente proporzionale al peso: 5% nei soggetti normopeso, 22% nei soggetti in sovrappeso, 60% nei soggetti obesi. La prevalenza è anche proporzionale all’età: 10% nei soggetti di 20-29 anni, 20% nei soggetti di 40-49 anni, 45% nei soggetti di 60-69 anni.

Se è vero che sulla base del BMI il body-builder può essere “missclassificato” come obeso, è pure vero che una certa percentuale di individui apparentemente normopeso sono in realtà obesi! L’esempio può essere quello della ragazza con un BMI pari a 23 e una percentuale di grasso corporeo del 37%. Per questa categoria di individui sono state coniate le espressioni Normal Weight Obese (NWO) oppure Thin Outside Fat Inside (TOFI).

Criteri diagnostici della sindrome plurimetabolica

Presenza di obesità centrale (circonferenza del punto vita >94 cm negli uomini e >80 cm nelle donne di origine caucasica).
Trigliceridemia >150 mg/dl o necessità di un trattamento farmacologico speciﬁco per questa patologia.
HDL colesterolo <40 mg/dl negli uomini e <50 mg/dl nelle donne o necessità di un trattamento farmacologico speciﬁco per questa patologia.
Ipertensione arteriosa (PAS>130 mmHg e/o PAD >85 mmHg) o necessità di un trattamento farmacologico speciﬁco per questa patologia.
Alterata glicemia a digiuno (>100 mg/dl) o diabete mellito di tipo 2 o necessità di un trattamento farmacologico speciﬁco per questa patologia.

Sindrome metabolica e Sistema Immunitario

Le recenti ricerche dimostrano che la sindrome plurimetabolica si associa ad una minore efficienza del Sistema Immunitario. In particolare risulterebbero compromessi l’integrità del tessuto linfoide, l’attività dei leucociti, la coordinazione tra sistema immunitario innato e adattativo. Queste alterazioni porterebbero ad una maggiore suscettibilità a contrarre malattie infettive e ad una più precoce comparsa delle malattie cronico-degenerative.

Immunità nelle età della vita

L’adeguata assunzione, in relazione alle fasi della vita, di micronutrienti essenziali contribuisce in maniera determinante alla corretta maturazione del Sistema Immunitario e all’efficiente reattività in risposta alle infezioni. Un carente stato nutrizionale aggrava le manifestazioni patologiche e allunga i tempi di convalescenza di malattie infettive. Un’ottimale immunocompetenza deriva da un ottimale status nutrizionale.

Le età a rischio

Nelle società occidentali le carenze nutrizionali selettive (micronutrienti e oligoelementi) riguardano soprattutto le età estreme della vita: popolazione pediatrica e anziana. Nel caso dei bambini molto piccoli vi è una scarsa maturazione del Sistema Immunitario. Nel caso degli anziani la carenza di cellule naïve compromette la capacità di autorinnovamento e di risposta a nuove infezioni, a fronte di un’elevata produzione di radicali liberi e di segnalatori dell’infiammazione correlati all’età avanzata (inflammaging).

Western diet e Sistema Immunitario

Lo stile alimentare tipico dei paesi occidentali si associa a iperglicemia, sintesi di prodotti di glicazione avanzata (AGEs), infiammazione e alterazioni endoteliali, stigmate molecolari delle patologie croniche di natura metabolica che possono squilibrare il Sistema Immunitario riducendo la capacità di risposta alle infezioni virali.

Il pesce come alleato delle nostre difese immunitarie

La nota funzione anti-infiammatoria degli acidi grassi della serie omega-3 si esercita a livello della membrana cellulare attraverso l’inibizione della sintesi degli eicosanoidi (prostaglandine, trombossani, leucotrieni). È stato visto che il consumo abituale di pesce (dalle due alle quattro volte alla settimana) riduce la mortalità per tutte le cause.

Consumo di pesce e grassi polari

Il consumo di pesce apporta anche i cosiddetti grassi polari (fosfolipidi e glicolipidi) che hanno un’azione anti-aggregante e anti-trombotica agendo sul recettore del fattore attivante le piastrine (PAF-R), coinvolto in molte delle manifestazioni severe di malattie virali ad impatto sistemico.

Omega-3 e infezioni virali

Studi su modelli animali hanno dimostrato che, in corso di influenza, gli omega-3 hanno un’azione controproducente se somministrati nelle prime fasi per via dell’eccessivo smorzamento del segnale infiammatorio.

Nell’uomo è stato visto che la somministrazione di EPA e DHA può stimolare la sintesi di mediatori lipidici di regolazione infiammatoria come le maresine, le resolvine e le protectine che hanno la capacità di inibire la replicazione virale.

Studi in vitro mostrano che EPA e DHA hanno la capacità di distruggere l’envelope virale.

Le fonti proteiche e l’efficienza del Sistema Immunitario

Nei soggetti denutriti o con deficit di massa magra in associazione con stati carenziali di vitamine e oligoelementi l’incidenza di patologie infettive è maggiore, la decorrenza di malattia più lunga, la restitutio ad integrum più difficoltosa.

In corso di malattia l’accelerato turnover proteico comporta la perdita progressiva di massa muscolare per effetto del catabolismo a carico di amminoacidi ramificati gluconeogenici (vedi alanina).

Sarcopenia

La sarcopenia viene definita come la perdita di massa muscolare combinata con perdita di funzione muscolare ed alterazioni qualitative del muscolo.

Lo studio della fisiologia ha dimostrato che, prescindendo dagli effetti dell’attività fisica, l’accrescimento muscolare si arresta intorno ai 20 anni, si mantiene costante fino ai 40 anni e va incontro ad una lenta e progressiva riduzione negli anni a seguire. Le fibrocellule muscolari si riducono in numero e dimensione e vengono sostituite da tessuto fibrotico. Questo fenomeno per quanto presente già a partire dai 40 anni assume una decisa accelerazione tanto da configurarsi come una vera e propria “crisi muscolare” dai 50 anni in su.

Siamo in quel periodo della vita che gli Autori di lingua anglosassone definiscono “somatopausa” per sottolineare che la rapida caduta di GH che si verifica a partire da questa età svolge un ruolo determinante nella depressione del trofismo muscolare.

Apporto proteico

Sulla base dei LARN IV Revisione l’assunzione raccomandata per la popolazione italiana (PRI – Population Reference Intake) riguardo alle proteine è di 0,9 g/kg di peso corporeo calcolato su un valore di IMC di 22,5 kg/m2 (considerato peso ideale) nella fascia di età 18-59 anni, sia nei maschi che nelle femmine. Inoltre è stato evidenziato che nella popolazione sana un apporto proteico pari a 1,2-1,8 g/kg di peso corporeo ideale al giorno non determina effetti avversi.

(tratto da LARN, Livelli di Assunzione di Riferimento di Nutrienti ed energia per la popolazione italiana. IV revisione. SINU).

Malnutrizione proteica e Sistema Immunitario

Un ridotto apporto proteico nella vita adulta non solo accelera la perdita di massa muscolare ma compromette anche la funzione del Sistema Immunitario. In particolare, la carenza di un adeguato pool di amminoacidi è stata associata a scarsa produzione di immunoglobuline, atrofia timica, ridotta proliferazione di linfociti naïve e scarsa maturazione delle cellule con attività litica (natural killer, linfociti ad attività citotossica).

Ritmo sonno-veglia

Una ridotta assunzione di cibi contenenti triptofano porta a una ridotta sintesi di importanti neurotrasmettitori (serotonina, melatonina) fondamentali per l’umore, il ritmo sonno-veglia e la funzione immunitaria. I cibi che contengono triptofano in maggiore quantità sono

i cereali integrali,
i legumi,
i derivati della soia,
le fonti proteiche animali,
noci e semi,
frutta (mango, banane),
il cacao
e i latticini.

Arginina

L’arginina è un amminoacido essenziale presente nella carne, nei latticini e nella frutta secca. È coinvolto nella sintesi di proteine strutturali, del collagene e dell’ossido nitrico (funzione di regolazione vascolare). Ha un’azione specifica sul sistema immunitario intestinale attraverso l’enzima argininasi che stimola l’attività anti-microbica, anti-tumorale e immunoregolatoria di macrofagi e linfociti.

Vitamine del gruppo B

L’acido folico, la vitamina B6 e la vitamina B12 sono diffusamente presenti in fonti alimentari di origine vegetale ed animale. Le diete mediterranea e vegetariana ne sono particolarmente ricche. Le vitamine del gruppo B hanno una documentata azione di sostegno dell’immunità naturale e cellulo-madiata potenziando l’attività litica delle cellule natural killer e la risposta Th1 mediata (contro virus e tumori).

Vitamina C

La vitamina C ha un’importante funzione di scavenger dei radicali liberi e di ripristino del pool degli antiossidanti (glutatione, vitamina E).

Mantiene integre le barriere epiteliali e vascolari.
Potenzia l’attività antimicrobica immunitaria, la guarigione delle ferite, la produzione e maturazione delle cellule natural killer.
Serve da cofattore per la sintesi degli ormoni endogeni della risposta di stress.

Può essere assunta quotidianamente con frutta e verdura (frutti rossi, agrumi, brassicacee, verdure a foglia, pomodori). La dose raccomandata è di 75-90 mg/die con un massimo raccomandato di 2 gr/die.

Vitamina D

Le fonti nutrizionali sono sia animali (vitamina D3 o colecalciferolo) sia vegetali (vitamina D2 o calciferolo). La gran parte della sintesi di provitamina D si ottiene a livello cutaneo mediante l’esposizione ai raggi ultravioletti per poi trasformarsi nella forma metabolicamente attiva (1,25-idrossi-colecalciferolo) a livello renale.

Gran parte della popolazione presenta un’insufficienza (valori inferiori a 30 ng/mL) o una carenza (valori inferiori a 20 ng/mL) per effetto dello stile di vita. Si consiglia un introito di 600 UI/die per individui di età compresa tra 1 e 70 anni e di 800UI/die per anziani di età uguale o superiore ai 71 anni. Dosi giornaliere inferiori a 10.000 UI non comportano un rischio di ipercalcemia o di nefrocalcinosi.

La vitamina D agisce come ormone regolatore per il Sistema Immunitario; tutte le cellule immunitarie hanno espressa sulla loro superficie il recettore per questa molecola e le stesse cellule immunitarie possono sintetizzare il suo metabolita attivo, l’1-25-idrossi-colecalciferolo.

La vitamina D interviene in numerosi meccanismi di regolazione della risposta infiammatoria, di maturazione dei macrofagi e di produzione di peptidi battericidi e antivirali, come la catelicidina e le defensine.

Dall’analisi di numerosi studi che hanno indagato l’effetto della costituzione fisica, è emerso che dosi di 1885, 2805 e 6235 UI sono le quantità giornaliere richieste per soggetti rispettivamente normopeso, sovrappeso e obesi per raggiungere concentrazioni fisiologiche di vitamina (23-68 ng/mL).

Ferro

Gli antiacido ne inibiscono l’assorbimento; gli anti-infiammatori, gli steroidi e gli anticoagulanti orali aumentano le perdite a livello gastrointestinale.

Scarse riserve di ferro deprimono il Sistema Immunitario perché questo elemento è utilizzato dalle cellule immunitarie per distruggere i patogeni intra ed extra-cellulari.

In corso di infezioni sistemiche acute è frequente il riscontro di bassi livelli di sideremia e di alti livelli di ferritina (anemia da flogosi) per l’aumentato sequestro di ferro a livello epatico e degli organi linfoidi secondari.

La supplementazione in questo caso peggiora la prognosi in quanto il ferro continua ad essere dirottato a livello epatico dando esito alla reazione di Fenton (reazione di ossido-riduzione).

Selenio

Il selenio e le selenioproteine sono essenziali sia per contrastare lo stress ossidativo sia per regolare una efficiente risposta immunitaria.

Basse concentrazioni di selenio riducono l’attività delle Natural Killer e rallentano la maturazione della risposta anticorpale.

L’azione sul Sistema Immunitario è rivolta in particolare contro le infezioni virali, attraverso il sostegno del circuito immunitario Th1.

Il microbiota intestinale

Il microbiota intestinale è un organo ed in quanto tale deve avere metodi di analisi adeguati e terapie dedicate (prebiotiche, nutrizionali, fitoterapiche o farmacologiche). Come accade per qualsiasi altro organo ne analizziamo la sua componente batterica per comprenderne la struttura. La disbiosi è la patologia dell’organo microbiota e analizzare il microbiota serve per diagnosticare una disbiosi.

In questo modo sarà possibile comprendere qual è il contributo che la malattia del microbiota da alla malattia globale del paziente (a sua volta legata ad aspetti congeniti, trigger esogeni ed infiammazione). La diagnosi di disbiosi fatta attraverso un’analisi del microbiota consente di attuare una terapia specifica per quel singolo paziente attraverso l’utilizzo di una terapia pre e probiotica, nutrizionale, fitoterapica o farmacologica..

Nuove tecniche, non vincolate alla coltura, basate sulla PCR (Polymerase Chain Reaction), sul cloning, e sul sequenziamento dell’RNA ribosomiale 16S (Pace, 1985) e del DNA microbico (Andersson, 2008) hanno dimostrato che il microbiota intestinale dei mammiferi è dominato dai seguenti phyla:

Bacteroidetes (gram -) 55%
Firmicutes (gram +/gram -) 40%
Proteobacteria (gram -)
Actinobacteria (gram +)
Verrucomicrobia (gram -)
Fusobacteria (gram -).

L’equilibrio del Sistema Immunitario è un processo dinamico frutto del complesso dialogo tra microbiota e cellule immunitarie dell’ospite e molto si gioca a livello delle mucose che rappresentano l’interfaccia biologica con il mondo esterno.

Nello spazio sottomucoso risiede una folta rappresentanza di cellule immunitarie (MALT, Mucosa Associated Lymphoid Tissue) organizzate a livello intestinale in aggregati lnfoidi (placche del Peyer).

Riferimenti bibliografici

Alberti KG, Eckel RH, Grundy SM, Zimmet PZ, Cleeman JI, Donato KA, Fruchart JC, James WP, Loria CM, Smith SC Jr; International Diabetes Federation Task Force on Epidemiology and Prevention; Hational Heart, Lung, and Blood Institute; American Heart Association; World Heart Federation; International Atherosclerosis Society; International Association for the Study of Obesity. Harmonizing the metabolic syndrome: a joint interim statement of the International Diabetes Federation Task Force on Epidemiology and Prevention; National Heart, Lung, and Blood Institute; American Heart Association; World Heart Federation; International Atherosclerosis Society; and International Association for the Study of Obesity. Circulation. 2009 Oct 20;120(16):1640-5. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.109.192644. Epub 2009 Oct 5. PMID: 19805654.

Maggini S, Pierre A, Calder PC. Immune Function and Micronutrient Requirements Change over the Life Course. Nutrients. 2018 Oct 17;10(10):1531. doi: 10.3390/nu10101531. PMID: 30336639; PMCID: PMC6212925.

Zabetakis I, Lordan R, Norton C, Tsoupras A. COVID-19: The Inflammation Link and the Role of Nutrition in Potential Mitigation. Nutrients. 2020 May 19;12(5):1466. doi: 10.3390/nu12051466. PMID: 32438620; PMCID: PMC7284818.

Zhi-Hao Li et al. Associations of habitual fish oil supplementation with cardiovascular outcomes and all cause mortality: evidence from a large population based cohort study. BMJ 2020.

Lordan R. et al. The anti-inflammatory properties of food polar lipids. In: Mèrillon JM, Ramawat KG (Eds.) Biocative Molecules in Food. Cham, Springer International Publishing 2018.

Schwerbrock NMJ et al. Fish oil-fed mice have impaired resistance to influenza infection. J Nutr. 2009;139:1588-1594.

Morita M, Kuba K, Ichikawa A, Nakayama M, Katahira J, Iwamoto R, Watanebe T, Sakabe S, Daidoji T, Nakamura S, Kadowaki A, Ohto T, Nakanishi H, Taguchi R, Nakaya T, Murakami M, Yoneda Y, Arai H, Kawaoka Y, Penninger JM, Arita M, Imai Y. The lipid mediator protectin D1 inhibits influenza virus replication and improves severe influenza. Cell. 2013 Mar 28;153(1):112-25. doi: 10.1016/j.cell.2013.02.027. Epub 2013 Mar 7. PMID: 23477864.

Martin F. Frailty and the somatopause. Growth Horm IGF Res. 1999 Feb;9(1):3-10. PMID: 10207502.

Sugihara K. et al. The role of dietary nutrients in inflammatory bowel disease. Front Immunol 2019;9:3183.

Wei XB et al. Efficacy of vitamin C in patients with sepsis: an updated meta-analysis. Eur J Pharmacol 2020;868:172889.

Ross AC, et al. The 2011 report on dietary reference intakes for calcium and vitamin D from the Institute of Medicine: what clinicians need to know. J Clin Endocrinol Metab. 2011 Jan;96(1):53-8. doi: 10.1210/jc.2010-2704. Epub 2010 Nov 29. PMID: 21118827; PMCID: PMC3046611.

Aranow C. Vitamin D and the immune system. J Investig Med 2011;59(6):881-886.

Cantora MT. Vitamin D and lung infection. Infect Immun 2016;84(11):3094-3096.

Veugelers PJ, Pham TM, Ekwaru JP. Optimal Vitamin D Supplementation Doses that Minimize the Risk for Both Low and High Serum 25-Hydroxyvitamin D Concentrations in the General Population. Nutrients. 2015 Dec 4;7(12):10189-208. doi: 10.3390/nu7125527. PMID: 26690210; PMCID: PMC4690079.

Libro consigliato

Manuale pratico per gli healthcare professionals