Farmaci di supporto ed integratori nelle patologie osteoarticolari Prof. V. Santilli Dott.ssa Francesca Costabile Alimenti: una forma di “medicina” • dieta spesso eccessivamente ricca dal punto di vista calorico Integratori? Integratori nutrienti utilizzati come farmaci che, usati con giudizio, •favoriscono la salute e il benessere, •riducono gli effetti dell'invecchiamento, •rafforzano il sistema immunitario •stimolano la naturale capacità di guarire. direttiva comunitaria 2002/46/CE attuata con decreto legislativo 21 maggio 2004, n. 169: integratori alimentari fonti concentrate di sostanze a effetto nutritivo o "fisiologico" e, alla luce di tale inquadramento, comprendono oggi prodotti con nutrienti come vitamine e minerali, ma anche con sostanze di altro tipo, come estratti vegetali ammissibili per finalità "salutistiche". AGE Risultati glicazione o glicosilazione dalla combinazione di aldeidi, glucosio, fruttosio o con proteine. Durante danni membrana cellulare dai radicali liberi, vengono rilasciati aldeidi (malondialdeide MDA), Queste aldeidi possono attraversare gli zuccheri link e proteine, provocando l'aggregazione delle proteine con la conseguente perdita della integrità funzionale e strutturale delle proteine dei tessuti diversi. Il collegamento di proteine con zuccheri o aldeidi implica un processo di carbonilazione, innescando ulteriori danni dei radicali liberi, causando la formazione di avanzati prodotti finali della glicazione (AGE) • • Le membrane cellulari sono particolarmente vulnerabili ai danni radicali liberi. Questa circostanza richiede l'uso di antiossidanti lipofili come la vitamina E (tocoferoli), o acidi grassi essenziali della serie omega 3 (antiossidanti indiretti). Di particolare pregio comuni antiossidanti, luteina, licopene, acido tioctico, acido alfa lipoico, coenzima Q10, polifenoli del tè verde o caffè, bioflavanoidi e isoflavoni. HarmanD.,Aging.Atheorybasedonfreeradicaland radiation chemistry. J. Gerontol. 1956;11: 288-300. : Coenzima Q10 (ubichinone) è un potente antiossidante con ben documentati vantaggi nella gestione delle malattie cardiovascolari (angina, insufficienza cardiaca congestizia, ipercolesterolemia. Gaby AR. Enzyme CoQ10. In Pizzorno JE, Murray MT, eds. Textbook of Natural Medicine. New YorkHarcourt, Brace and Co Ltd; 1999; 2(1): 663-670 AGE: prodotti finali della glicazione • Questi AGE rendono allegati cellulari che inducono la distruzione del tessuto e la generazione di dirompente prodotti finali (ad esempio, l'ossido di azoto o di mediatori infiammatori, tra cui il fattore di necrosi tumorale [TNF] e interleuchine indesiderabili [iL-6]) • La generazione di AGE può essere interrotto con l'uso di carnosina che provoca "carnosinylation.” Questa reazione chimica è protettivo contro il processo di carbonilazione. La carnosina può combinarsi con MDA, inibendo così il processo di glicazione. Risultati glicazione nel compromesso gravi della struttura dei tessuti e la funzione di molti organi. AGE L'ottima "dieta anti-aging " deve essere una dieta ridotta in zuccheri semplici e grassi saturi, pur essendo integrato con omega-3, acidi grassi essenziali (EFA) . La dieta dovrebbe contenere modeste quantità di proteine di origine mista (vegetale , carne, latticini e pesce di origine), ad alto contenuto di fibre e densi di nutrienti vitali, come vitamine, minerali e sostanze fitochimiche. AGE Willcox B, Willcox D, Suzuki M. The Okinawa Program. New York, NY: Clarkson Potter; 2001. Walford R. The 120 Year Diet: How to Double Your Vital Years. New York, NY: Simon & Schuster;1986. Atkins R, Buff S. Dr. Atkins’ Age-Defying Diet Revolution. New York, NY:St. Martin’s Press; 2000. Sintesi: antiossidanti Coenzima Q, molecola diffusibile nel doppio strato proteine integrali di membrana come - citocromi (contenenti gruppi eme) - proteine ferro-zolfo VITAMINA COENZIMA CoQ10 ENZIMA/FUNZIONE Trasferimento elettroni affezioni coronariche, soppressione immunitaria, affezioni periodontali Trasferimento elettroni Pellagra, dermatite fotoreattiva, diarrea, demenza FAD Trasferimento elettroni Dermatite, glossite Coenzima A Trasportatoreattivatore di acili Non noti, forse perché molto diffuso negli alimenti. Nicotinamide NAD+ (B3) idrosolubile Riboflavina (B2) SINTOMI DA DEFICIT idrosolubile Acido Pantotenico (B5) idrosolubile Acido tioctico, acido alfa lipoico Aumento del NGF quindi della conduzione dei nervi periferici 600 mg /die Azione mitocondriale velocità di Patologie muscoloscheletriche •Tendiniti •Artrosi •Malattie reumatiche tendini •peritendinite (infiammazione del "paratenonio" ossia della guaina che riveste il tendine con mantenimento delle caratteristiche strutturali) •tendinosi(cambiamenti degenerativi dentro il tendine e può coesistere o meno con la peritendinite) Curva sforzo deformazione tendine tendinopatie inserzionali (sofferenza del tendine alla giunzione tendineosso con irregolarità del profilo osseo e lacerazione parziale di alcune fibre) •rottura completa del tendine. Ci cl o di so vr ac c ar i co Approccio terapeutico •eliminare il dolore •ridurre l'infiammazione •promuovere la guarigione del tendine •ripristinare il prima possibile la funzionalità articolare e quindi l'attività sportiva micronutrienti essenziali per il tendine • • • • • • • metil-sulfonil-metano, uno dei principali donatori di solfati naturali organici, indispensabili per l'omeostasi tendinea, alfa-chetoglutarato di ornitina, sostanza che blocca la fase catabolica indotta dalla lesione tendinea e antagonizza i processi flogistici lisina, un aminoacido essenziale necessario per la crescita e per la sintesi di alcune proteine essenziali per il tendine, glucosamina e dal condrotin solfato, glicosaminoglicani essenziali per la fase riparativa tendinea, vitamina C, che influenza il metabolismo del tessuto connettivo tendineo, biotina, che svolge un ruolo centrale nella formazione del coenzima A, e vitamina E, la cui attività antiossidante, fondamentale nella lotta ai radicali liberi e per i processi vitali e cellulari: protegge la vitamina A dalla scomposizione, la vitamina C e quelle del gruppo B dall'ossidazione e migliora la trasportabilità dell'ossigeno da parte dei globuli rossi. Approccio del dolore nel corso dello studio Ereditarietà per artrosi: 65% artrosi alle mani 60% artrosi anca 40% artrosi di ginocchio Valdes AM Doherthy M, Spector TD . The additive effect of individual genes in predicting risk of knee osteoarthritis Ann Reum Dis 67: 124-7 Rimodella mento articolare nel corso dello sviluppo • Adattamento ai carichi da parte dei capi articolari BMU Cartilagine articolare: rete di fibre collagene tipo II e aggregati complessi, aggregati glicoproteine e acido ialuronico Tide mark: cartilagine calcificata che mantiene capacità rigenerative Importanti gli integratori, ma il peso? Leptina Microtraumi IL 6-IL8 IL-1, IL-6, TNF-alfa • Processi catabolici: metalloproteasi MMP12 (collagene), MMP 5 (proteoglicani) • Ruolo della vitamina D • Artrosi sintomatica con edema alla RMN Bergink AP, Uitterlinden AG, Van Leeuwen JP et al (2009) Vitamin D status, bone mineral density, and the development of radiographic osteoarthritis of the knee: the Rotterdam Study. J Clin Rheumatol 15: 230-237 2 vaste coorti di pazienti (Multicenter Osteoarthritis study e Framingham Osteoarthritis Study) ha evidenziato come anche nelle forme moderate di artrosi la sintomatologia dolorosa sia strettamente correlata con il danno radiologico successivo valutato in questo caso con la scala Kellgren-Lawrence. Neogi T, Felson D, Niu J et al (2009) Association between radiographic features of knee osteoarthritis and pain: results from two cohort studies. BMJ 339:b2844 Farmaci che inibiscono il riassorbimento osseo Terapia estrogenica? Nevitt MC, Cummings SR, Lane NE et al for the Study of Osteoporotic Fractures Research Group. (1996) Association of estrogen replacement therapy with the risk of osteoarthritis of the hip in elderly white women. Arch Intern Med 156:2073-2080 estrogeni, raloxifene alendronato) radiografia standard RMN Lo studio ha evidenziato come i pazienti trattati con agenti antiriassorbitivi presentassero minor sclerosi dell’osso subcondrale e minor edema rispetto a chi non assumeva tali farmaci Carbone LD, Nevitt MC, Wildy K et al (2004) The relationship of antiresorptive drug use to structural findings and symptoms of knee osteoarthritis. Arthritis Rheum 50: 35163525 Acid o ialur onico Six monthly intra-articular injections of Hylan G-F 20 administered to patients with symptomatic knee OA have a beneficial effect on knee cartilage preservation measured by both cartilage volume and cartilage defects. Hylan G-F 20 warrants further evaluation in larger clinical trials as a possible disease-modifying agent in the treatment of knee OA. Artrite reumatoide • Dieta vegetariana • Acidi grassi omega 3 Età avanzata 2 I mitocondri producono meno ATP a causa di (Navarro 2006): • Stress ossidativo • Alterata morfologia • Alterazioni del DNA mitocondriale • • • L’ATP è la moneta energetica dell’ dell’organismo Il mitocondrio è la centrale energetica cellulare Convalescenza, cambi di stagione, stress psicofisico ed età età avanzata sono condizioni associate ad un deficit energetico Skelton et al. (1994) Riduzione della potenza Instabilità posturale sarcopenia Accelerazione della perdita di massa ossea Riduzione della forza Riduzione della resistenza muscolare Aumento della massa grassa Minore capacità di termoregolazione Riduzione del metabolismo basale Ipotonotrofia muscolare In caso di ipocinesia prolungata… Riduzione della forza muscolare: 5% al giorno Diminuzione dei depositi di glicogeno Si riduce la lunghezza fibre muscolari Si riduce lunghezza e peso delle masse muscolari Trials begun in recent years clearly indicate a beneficial effect of vitamin D supplements on mortality, cardiovascular risk,development of tumors and prevention Vitamin D levels were significantly lower in subjects with sarcopenia than in those without, regardless of obesity. We found a strong inverse association between 25(OH)D level and sarcopenia in the older Korean population. Dosaggio del livello di Pth e sarcopenia (massa muscolare dello scheletro appendicolare e peso corporeo) Conclusioni non esiste comunque la definizione di una soglia circolatoria per il benessere dell’osso PLC – Ruolo fisiologico Propionil-L-carnitina Propionile Riattivazione del ciclo di Krebs Miglioramento del metabolismo energetico L-carnitina β-ossidazione degli acidi grassi Miglioramento del metabolismo energetico La propionil-L-carnitina all’interno del mitocondrio viene scissa in: • propionile che, trasformato in succinato, alimenta per via anaplerotica il ciclo di Krebs • L-carnitina: detossifica il mitocondrio, ripristina il fisiologico metabolismo energetico La formula CARNIFAST contiene i seguenti principi attivi • • • • • Propionil-L-carnitina Coenzima Q10 Vitamina B3 (Nicotinamide) Vitamina B5 (Acido Pantotenico) Vitamina B2 (Riboflavina) 200 mg 20 mg 18 mg 6 mg 1.6 mg Integrazione alimentare: Fabbisogno di Sali minerali I minerali di cui è più facile sviluppare carenza sono: Calcio, Ferro (donne) e Zinco. Calcio (RDA: M1000-F1200 mg/die): diete ipocaloriche, scarsa esposizione al sole (aggiungere Vit.D), esclusione di latticini dalla dieta Ferro (RDA M10-F15 mg/die): Aumentato catabolismo, sanguinamento, vegetariani Zinco (RDA M15-F12 mg/die): L ’ assunzione è carente anche nella popolazione generale, meglio supplementare. Calcio • Costituente essenziale del tessuto osseo • Contrasta la demineralizzazione indotta dall’immobilità • Fabbisogno : 1000 mg/die nell’adulto 1200-1500 mg/die nell’adolescente o in donne in gravidanza /allattamento VITAMINA D3 • Favorisce l’assorbimento di Ca e P a livello intestinale Fabbisogno giornaliero: 400 UI/die (10 μg/die) • Aumenta il riassorbimento osseo (stimola il differenziamento degli osteoclasti) • Aumenta la riassorbire capacità del PTH di Ca a livello renale Ha un effetto netto positivo sull’osso, in quanto fornisce Ca e P per la formazione di osso mineralizzato • • Scarsa esposizione alla luce solare Deficit di idrossilazione della vitamina D a livello epatico o renale (insufficienza epatica o renale di variabile entità) vitamine Le vitamine sono sostanze che l’organismo non è in grado di produrre, vengono introdotte con gli alimenti Si distinguono in vitamine liposolubili (A, D, E, K) e idrosolubili (gruppo B e vit. C) Sono indispensabili per i processi di costruzione, utilizzo ed eliminazione dei nutrienti Non esistono studi clinici che dimostrino un reale effetto delle vitamine contro la stanchezza muscolare o come ergogenici Un’alimentazione adeguata fornisce all’organismo il fabbisogno necessario di vitamine A parte negli accertati casi di carenza, la supplementazione di vitamine non è necessaria e può provocare fenomeni di tossicità da sovradosaggio Fabbisogno di vitamina B12 Sorgenti di vitamina B12 modesto ma comunque essenziale. dose giornaliera richiesta per l'adulto è di circa 2 - 2,5 µg, i depositi presenti nell'organismo ammontano a circa 4 mg. Cause - Malassorbimento intestinale - Ridotto legame con il fattore intrinseco: - Risezione gastrica, Gastrite atrofica - Basso consumo Conseguenze: • Anemia perniciosa • Perdita di memoria • Ridotta coordinazione motoria • miopatia ipovitaminosi Sono a rischio di sviluppare ipovitaminosi soggetti: • Che seguono diete ipocaloriche estreme • Diete ipolipidiche • Vegetariani (o esclusione di cibi specifici) • Anziani (difficile assorbimento di B12) • Scarsa esposizione al sole (Vit. D)