Integratori alimentari in oncologia Valore e utilità in caso di deficit di microsostanze nutritive e nella profilassi delle metastasi Günther Stoll Medico Chirurgo - Fellbach, Germania 26 Sintesi Gli integratori alimentari non intendono sostituire un’alimentazione ben equilibrata, o una terapia oncologica. Ma sono in grado di assicurare la funzione di importanti processi biochimici. A questo riguardo rappresentano una valida componente di una terapia tumorale complementare. Vengono qui discusse la carenza di micronutrienti e di selenio, il sostegno del sistema immunitario associato all’intestino e le opzioni per il blocco della lectina. Parole chiave Integratore alimentare, oncologia complementare, carenza di micronutrienti, deficit di selenio, sistema immunitario associato all’intestino, arabinogalattano. 2•2007 Summary Food supplements don’t claim to replace a balanced diet or any therapy against cancer. They have the possibility to assure the function of important biochemical processes and represent a valid component in the complementary tumoral therapy. In this article it’s discussed the micronutrients and selenium lack, the support of the immune system associated to intestine and the options for the block of lecithin. Key-words Food supplement, complementary oncology, micronutrients lacks, selenium lack, immune system associated to intestin, arabinogalattano. Le cause della malnutrizione nei pazienti oncologici sono molteplici. Oltre all’insufficiente apporto nutritivo vi sono delle alterazioni, indotte da citochine, nel metabolismo delle proteine, dei grassi e dei carboidrati. Anche gli effetti collaterali della terapia oncologica standard aumentano notevolmente il rischio di un’alimentazione carente. In questo modo viene pregiudicata non solo la qualità di vita, ma si favorisce anche l’insorgenza di ulteriori complicanze (ad es. decubito, cattiva guarigione delle ferite, polmonite o sepsi). Spesso la dinamica del catabolismo è correlata alla crescita del tumore. Da queste riflessioni nasce la necessità di utilizzare microsostanze nutritive in pazienti affetti da tumore: da un lato vi è un maggiore fabbisogno di microsostanze nutritive e dall’altro una carenza dovuta a deficit alimentare provocato dalle terapie e dalla malattia. Bisogna inoltre osservare che vi sono anche determinate interazioni tra microsostanze nutritive e ad esempio particolari chemioterapici; il cisplatino riduce l’assorbimento renale del magnesio provocando così ipomagnesiemia. Si deve quindi considerare anche una maggiore eliminazione e/o un minore apporto di microsostanze nutritive. È possibile compensare questi deficit nutritivi in modo terapeuticamente valido con integratori alimentari adeguati, in modo da rafforzare anche la necessaria terapia farmacologica? E quali condizioni generali bisogna osservare? Esistono fondamentalmente quattro livelli in cui vi sono possibilità di intervento: • Carenza generale di microsostanze nutritive con deficit specifici patologici e/o tumorali • Particolare carenza di selenio • Sostegno del sistema immunitario, soprattutto di quello associato all’intestino • Sostegno dell’organismo nella profilassi per le metastasi DEFICIT GENERALE DI MICROSOSTANZE NUTRIVE Nelle situazioni patologiche in cui il sistema immunitario viene particolarmente indebolito (e ciò vale soprattutto per i pazienti tumorali prima e durante la terapia riduttiva del tumore ), il fabbisogno di microsostanze nutritive è molto elevato. In queste circostanze, oltre ad una alimentazione equilibrata è necessario integrare anche un’adeguata combinazione di microsostanze nutritive adattata ai particolari deficit causati dalla malattia. In questo modo gli stati di carenza individuali vengono compensati, il sistema immunitario si stabilizza (Tab. 1) e si attiva; a condizione di una galenica adatta, il maggiore fabbisogno viene coperto nel modo più corretto. Gli integratori devono contenere vitamine idroe liposolubili, dove naturalmente la quantità di vitamina C deve corrispondere solo ad una piccola frazione della dose impiegata nella terapia complementare ad alto dosaggio di vitamina C. Nell’ambito di tale combinazione anche il selenio può essere contenuto ad un basso livello, poichè se ne consiglia l’impiego separato in quantità sufficientemente elevate. Dall’altra parte vi sono nuove sostanze con potenziale anticancerogeno interessanti, come il licopene, che ha evidenziato il suo valore soprattutto nella prevenzione primaria, ma anche nella terapia del carcinoma prostatico. 27 2•2007 I fatti si conoscono già da tempo, vengono continuamente pubblicati e appaiono piuttosto inquietanti: il cancro e l’alimentazione sono in stretto rapporto tra loro. Questo vale sia per la prevenzione che per la terapia: • I fattori di rischio esogeni più significativi per la formazione delle malattie tumorali sono il fumo (nel 25-30% dei casi) ed errate abitudini alimentari (ulteriore 20-42%). Attualmente viene intensivamente discusso anche il ruolo di fattori collaterali quali l’obesità. • Dopo l’insorgenza di una malattia tumorale, molto spesso si giunge ad un’alimentazione carente con esito fatale. Già al momento della diagnosi del tumore il 50% dei pazienti ha perso peso. Fino al 20% dei casi manifestano una perdita di peso superiore al 10% del proprio peso di partenza in 6 mesi e questo corrisponde ad un’alimentazione carente. Circa il 40% delle pazienti con carcinoma mammario è soggetto ad una marcata perdita di peso, mentre in caso di carcinoma bronchiale, gastrico, pancreatico o prostatico il 60-80% dei pazienti viene colpito da cachessia. la cui presenza aumenta notevolmente a causa dell’effetto di citostatici e radioterapia. Gli studi epidemiologici hanno rilevato che i pazienti affetti da tumori diversi presentano valori di selenio ridotti a seconda degli stadi, ad esempio in caso di carcinoma mammario, ovarico, gastrico e al colon. Questi stati di carenza possono essere confermati sulla base dei dati del nostro laboratorio (Fig. 1). La marcata carenza di selenio già presente in soggetti sani (o in pazienti non tumorali) viene notevolmente peggiorata in presenza di alcuni tipi di tumore (ad es. tumori alla testa, alla gola). I radicali liberi, rilasciati in misura superiore con la chemio e radioterapia, sono responsabili degli effetti tossici indesiderati. L’eliminazione di questi radicali, tramite la selenite inorganica, deve perciò portare ad una maggiore tollerabilità della chemio e radioterapia. Alla domanda se riducendo gli effetti indesiderati dei citostatici ne risulti un’azione meno efficace contro le cellule tumorali oppure un aumento della resistenza delle cellule tumorali, bisogna dare risposta negativa. I citostatici agiscono attraverso molteplici meccanismi come l’inibizione delle topoisomerasi, l’alchilazione del DNA, l’inibizione della timidilato sintasi, ecc. e mai attraverso il rilascio di specie di ossigeno reattivo. DEFICIT DI SELENIO – COME BILANCIARE? 28 L’importanza clinica del selenio oggi non viene più messa in discussione. Il selenio è un oligoelemento essenziale che viene assorbito con proteine vegetali o animali oppure come selenite di sodio inorganica. Le proteine di selenio specifiche contengono selenocisteina. Alle principali selenoproteine appartengono il glutatione perossidasi (GSH-Px), la deiodasi iodio-tironina, le selenoproteine P ed M, la tioredossina reduttasi e le selenoproteine di sperma, prostata e muscolatura scheletrica, le cui singole funzioni non sono ancora state chiarite. Il selenio fa parte del sistema di protezione antiossidante endogeno, composto da una gruppo di enzimi per la cui funzione sono essenziali minerali come Fe, Se, Zn, Cu e Mn. L’importanza biologica del selenio diventa chiara soprattutto in caso di una sua carenza, quando vengono attivati solo 44 geni, necessari alla riparazione del DNA e utili per la protezione dallo stress ossidativo e per il controllo del ciclo cellulare. Vengono invece disattivati 24 geni necessari alla biosintesi delle selenoproteine, alla sintesi degli enzimi addetti alla depurazione (citocromo P450, glutatione-S-transferasi, epossido-idrolasi) e degli enzimi del trasporto lipidico, dell’angiogenesi, dell’adesione cellulare e del controllo del ciclo e della crescita cellulare. In oncologia il selenio diventa sempre più importante. La selenite di sodio inorganica, sia in forma libera sia quale componente degli enzimi di selenio, permette di eliminare i radicali liberi Le cellule tumorali arricchiscono il glutatione ridotto e diventano così resistenti alla chemioterapia. L’introduzione di alte dosi di selenite di sodio porta rapidamente alla formazione di selenodiglutatione. In questo composto vengono legate al selenio 2 molecole di glutatione, in 2•2007 Tab. 1: Effetto di diverse microsostanze nutritive sul sistema immunitario Effetto Microsostanza nutritiva Incremento della formazione e differenziazione dei linfociti Vitamina B5, Vitamina E, selenio, zinco Incremento della formazione di anticorpi Vitamina A, vitamina E, vitamina B6, magnesio, selenio, zinco Migliore regolazione dei linfociti (cellule T/B) Biotina, magnesio, selenio, zinco Aumentata fagocitosi e attività delle cellule killer Vitamina A, vitamina B6, vitamina C, magnesio, selenio, zinco Rafforzata disintossicazione dai radicali Vitamina A, vitamina C, vitamina E, β-carotene, licopene, selenio, coenzima Q10 Minore rischio di tumore Vitamina A, vitamina C, vitamina E, β-carotene, selenio, zinco 71% Carenti Fig. 1: La determinazione del livello di selenio nel sangue nei campioni del nostro laboratorio indica che oltre il 70% dei valori corrisponde a meno di 90 µg/l e quindi a uno stato di carenza. Il campo di riferimento per i soggetti sani viene indicato tra 100 e 140 µg/l; dagli studi ad esempio sulla prevenzione del carcinoma al colon si sa che si dovrebbero addirittura raggiungere valori di 150 µg/l. Valutazione e rappresentazione Dr. C. Erdmann. modo che il glutatione non sia più disponibile alla cellula tumorale come sostanza di crescita. Le cellule tumorali si impoveriscono di glutatione e così viene impedita e/o eliminata la resistenza multi-drug. Anche per la funzione del sistema immunitario il selenio ha un’importanza centrale. La funzione di difesa, la fagocitosi, la chemotassi, l’attività battericida e fungicida dipendono dalla concentrazione intracellulare di selenio. Il selenio aumenta l’attività dei recettori di interleuchina 2, il rilascio di interferone gamma, la reazione DTH e la sintesi degli anticorpi. Se però il selenio è così importante, a livello preventivo e terapeutico, in quale forma deve essere introdotto nell’organismo? Come selenito di sodio inorganica o come selenio organicamente legato, quindi soprattutto in forma di selenometionina? Per rispondere a questa domanda è necessario un breve excursus nella chimica e nella biochimica del selenio. La Figura 2 illustra schematicamente il metabolismo cellulare del selenio. selenio legato organicamente selenometionina selenio legato inorganicamente selenito di sodio attiva (come metionina) passivo 29 ASSORBIMENTO Membrana cellulare METABOLISMO INTERMEDIO selenometionina inserimento non specifico in proteine (ad es. nel muscolo) riduzione per GSH e radicali liberi selenocisteina inserimento specifico in proteine H2Se H-Se-CH3 (CH3)2-Se (CH3)3-Se+ (idruro di selenio) (metilselenio) (dimetilselenide) (trimetilselenio-ione) Fig. 2: Rappresentazione schematica del metabolismo cellulare del selenio Polmone Rene 2•2007 = selenoproteine come glutatione perossidasi, iodio-tironina deiodasi di tipo I, selenoproteina P, selenoproteina 20 kDa (nello sperma), tioredossina reduttasi 2•2007 30 1. A favore dell’uso della selenometionina si indica spesso che il tasso di assorbimento della selenite di sodio è pari solamente al 92% e quello della selenometionina al 98%. Questo è assolutamente esatto, ma tuttavia gli autori giungono ad un risultato completamente diverso: “In generale la biodisponibilità degli integratori di selenio analizzati è ordinabile nella seguente maniera: selenio di sodio > SeCys >> SeMet.” In questo lavoro effettuato in modo accurato si sottolinea che la selenometionina viene sì assorbita più rapidamente, ma scompare in modo non specifico nel pool di zolfo della cellula, dato che gli aminoacidi per il selenio e lo zolfo vengono scambiati tra loro. (Il selenio e lo zolfo si trovano nello stesso gruppo principale del sistema periodico, sono quindi molto simili per le loro caratteristiche). Berzelius, lo scopritore del selenio, lo considerò inizialmente addirittura una modificazione dello zolfo. Il selenio non è quindi subito disponibile alle vie metaboliche selenio-specifiche, bensì viene legato al pool di zolfo. Gli autori esprimono addirittura il sospetto che una gran parte della tossicità del selenio si basi su questa struttura aspecifica, dato che dove si lega erroneamente un atomo di selenio non possono formarsi dei regolari ponti di sulfide e la struttura spaziale delle proteine viene pregiudicata. A questo proposito si possono notare le tipiche manifestazioni da intossicazione di selenio, come unghie e capelli fragili. 2. La selenometionina non è quindi adatta per un utilizzo duraturo, dato che non si può escludere che nel corpo si formino depositi di selenio fino a limiti di tossicità. Il selenito di sodio inorganico per contro viene eliminato senza problemi attraverso le vie respiratorie ed i reni e quindi non può accumularsi. Inoltre l’odore di aglio che subentra può fungere da sistema di allarme preventivo. I composti di selenio organico a basso peso molecolare volatili o solubili che si formano dal selenio inorganico assomigliano ai corrispondenti composti di zolfo. 3. Proprio nelle infezioni acute, ma anche nei pazienti tumorali, il tempo è un fattore cru- ciale. Per poter agire il selenio deve essere subito disponibile. Un lento rilascio attraverso il metabolismo intermedio non soddisfa questo fabbisogno acuto. Il selenito di sodio per contro è subito disponibile per l’inserimento specifico negli enzimi di selenio e quindi agisce rapidamente. Questo è stato il criterio per l’impiego del selenio inorganico in uno studio per la terapia intensiva di pazienti con sepsi, che ha portato ad una evidente riduzione della mortalità. 4. Va considerato inoltre che gli aminoacidi con selenio, come i loro corrispondenti con zolfo, devono essere assorbiti nella cellula attraverso un trasporto attivo, cioè utilizzando energia in forma di ATP. Il selenio inorganico invece si diffonde nelle cellule in modo passivo, rapido e senza dispendio energetico, rimanendo quindi più facilmente a disposizione per il metabolismo. 5. Il selenito di sodio inorganico può agire anche come antiossidante e neutralizzare le sostanze nocive come i radicali liberi (funzione “scavenger”). Ciò è da ricondurre al fatto che una sostanza inorganica può facilmente scatenare una reazione redox. Questa ulteriore funzione protettiva non è da attribuirsi al selenio legato organicamente, dato che non possono aver luogo delle corrispondenti reazioni chimiche. Allo stato attuale delle conoscenze si possono trarre le seguenti conclusioni (Tab. 2 e 3) per quanto riguarda l’ambito della prevenzione e della terapia: • Impiego del selenio nel settore preventivo: Il tempo non è un fattore critico; è possibile usare dosaggi fino a ca. 50 µg al giorno (dosi nutritizionali, impiego con integratori alimentari) con selenio legato organicamente, ma sarebbe più sensato usare selenometionina attraverso altre sostanze che non possono essere interscambiate così facilmente con aminoacidi proteinogenici. • Impiego del selenio in campo terapeutico: Il tempo è un fattore critico, i dosaggi tra 200 e 1000 µg al giorno (dosaggi terapeutici, utilizzo di farmaci di prescrizione) devono essere effettuati con selenite di sodio. Tab. 2: Dosaggi di selenio in oncologia Dosaggio basso: > 50-100 µg al giorno prevenzione Dosaggio medio: 200-300 µg al giorno assistenza in convalescenza (dopo la terapia primaria) Dosaggio alto: 500-1000 µg al giorno concomitante con radioterapia, chemioterapia od intervento Tab. 3: Valori di selenio nel siero riferiti alla malattia Siero: > 135 µg/l (>1,7 µmol/l) Carcinoma prostatico Siero: > 139 µg/l (>1,8 µmol/l) Carcinoma colorettale Siero: > 150 µg/l (>1,9 µmol/l) IMMUNONUTRIZIONE E SISTEMA IMMUNITARIO ASSOCIATO ALL’INTESTINO Nell’ambito di un trattamento oncologico complementare, molto spesso viene effettuata una immunostimulazione in forma di terapia con estratto di viscum o con timopeptidi. Purtroppo in questa stimolazione del sistema immunitario periferico spesso si trascura il ruolo importante del settore immunitario associato all’intestino. Il sistema immunitario associato all’intestino consiste in tessuto linfoide associato alla mucosa (MALT) e in strutture localizzate come tonsille, placche di Peyer, appendice e linfonodi esenteriali. Il tessuto linfoide associato all’intestino (“gut associated lymphoid tissue”, GALT) e quello associato al tratto bronchiale (“bronchus associated lymphoid tissue”, BALT) rappresentano le prime fonti di difesa contro gli agenti patogeni delle infezioni attraverso le mucose. Inoltre gli strati superficiali delle mucose contengono numerose cellule antigene che, al contatto con gli agenti patogeni, danno via alla risposta immunitaria inducendo una risposta anticorporale T-mediata. I difetti del sistema immunitario, innati o ereditari, portano ad una minore resistenza alle infezioni, ma anche ad una maggiore incidenza dei tumori maligni. I pentapeptidi derivati dal timo (timopentina: Arg-Lis-Asp-Val-Tir) e dalla milza (splenopentina: Arg-Lis-Glu-Val-Tir) hanno una notevole azione immunomodulante, dove le risposte immunitarie sono in parte diverse ed in parte uguali: la timopentina induce una differenziazione della cellula-T, una maggiore sintesi IL-2 ed una rafforzata attività della cellula NK; la splenopentina induce una differenziazione della cellula T e B e stimola la citotossicità della cellula NK. Anche in vivo, in esperimenti su animali e uomini, questi peptidi risultano efficaci. La timopentina attiva prevalentemente la risposta della cellula-T, mentre la splenopentina agisce sulla componente umorale della risposta immunitaria e/o induce un’attivazione dei macrofagi e delle cellule precursori del midollo osseo. Anche se spesso una risposta immunitaria specifica contro i tumori autologhi è difficilmente dimostrabile, un difetto primario della cellula-T significa un alto rischio di ammalarsi di tumore maligno (es. Sindrome di George). Lo stesso vale per una maggiore probabilità di sindromi ereditarie di immunodeficienza. Negli studi clinici effettuati con la timopentina e la splenopentina, si sono ottenuti effetti clinicamente importanti dei peptidi, sia nelle patologie tumorali che nelle sindromi di immunodeficienza, nelle malattie autoimmuni ed infettive. Il gran numero delle possibili applicazioni, oltre alla buona accessibilità sintetica, motiva l’attuale interesse per queste sostanze. Gli aminoacidi contenuti, ad esempio, in un integratore come KIMUN®, la cui composizione comprende il timo e la milza, favoriscono l’assorbimento dei peptidi nell’intestino e rafforzano l’effetto sulla risposta immunitaria. Un altro vantaggio del preparato è che esso viene prodotto sinteticamente e quindi non vi sono problemi di infezione. 31 2•2007 Prevenzione tumorale UN NUOVO GRUPPO DI SOSTANZE: GLI ARABINOGALATTANI 2•2007 32 Le metastasi diffuse sono complicazioni temute nelle malattie tumorali e riducono drasticamente l’aspettativa di vita dei pazienti. Il fegato è particolarmente a rischio a causa della sua buona irrorazione sanguigna in quanto le cellule tumorali si diffondono nel corpo solitamente attraverso la circolazione o il sistema linfatico. Un terzo di tutti i tumori maligni provoca metastasi al fegato, in caso di tumore intestinale addirittura il 75% delle metastasi si concentra sul fegato. A questo proposito il legame specifico delle strutture superficiali delle cellule tumorali contenenti galattosio alla lectina galattosio-specifica è di fondamentale importanza. Questo legame può essere sfruttato per un nuovo utilizzo ai fini della prevenzione delle metastasi: l’arabinogalattano, un polisaccaride contenente galattosio e derivante dal legno di larice, blocca i recettori e impedisce così il legarsi delle cellule tumorali. Il fegato porta le cellule danneggiate che presentano galattosio sulla loro superficie, fuori dal traffico. Le cellule vengono riconosciute attraverso il legame ai recettori delle cellule epatiche e quindi eliminate. Le cellule tumorali vengono attivate alla suddivisione tramite il contatto cellulare. In prove su cavie l’arabinogalattano ha bloccato il legame delle cellule tumorali nel fegato fino al 90%. Inoltre il principio attivo stimola il sistema immunitario a favore della prevenzione del carcinoma colorettale. L’integratore alimentare a base di arabinogalattano GALASYN® riunisce questi tre vantaggi è può essere utilizzato come prevenzione e coadiuvante nelle terapie. Particolarmente importante è l’intervento prima, durante e dopo l’intervento programmato all’intestino, quando eventualmente le cellule tumorali arrivano nel circolo sanguigno. Nella cura in convalescenza possono essere utili dei cicli di cura regolari, ad esempio due volte all’anno. RIASSUNTO: INTEGRATORI ALIMENTARI NELLA TERAPIA ONCOLOGICA Gli integratori alimentari non sono per definizione un sostitutivo di un’alimentazione equilibrata né un’alternativa alle terapie standard riduttive del tumore che vengono effettuate in modo competente ed efficace. Possono tuttavia sostenere e garantire lo svolgimento di processi funzionali biochimici, come indicano gli esempi citati. Il loro impiego deve tuttavia essere utilizzato in misura ragionevole, da un lato per motivi economici, ma anche per la compliance del paziente. Bibliografia 1. Dihlmann S, von Knebel Doeberitz M. In: Pfeifer B, Preiß J, Unger C: Onkologie integrativ. Konventionelle und komplementäre Therapie. München: Urban & Fischer; 2006: 29-36. 2. Gröber U: Mikronährstoffe - Beratungsempfehlungen für die Praxis. 2. Aufl. Stuttgart: Wissenschaftl. Verlagsgesellschaft; 2006. 3. Arnold-von Versen B: Der Einsatz von Mikronährstoffen beu Tumorerkrankungen und zur Tumorprävention. Deutsche Z Onkol 2001; 33: 2-12. 4. Prasad KN: Scientific rationale for using high-dose multiple micronutrients as an adjunct to standard and experimental therapies. J Am Coll Nutr 2001; 20: 450S-463S. 5. Gröber U: Interaktionen zwischen Arzneimitteln und Mikronährstoffen. Med Mo Pharm 2006; 29: 2635. 6. Daniel H, Benterbusch R: Ernährung und Immunsystem. Deutsche Apoth Ztg 1991; 131: 67-71. 7. Theobald S: Einfluss von Mikronährstoffen und Ernährung auf das Erkrankungs- und Rezidivrisiko bei Prostatakrebs. Deutsche Z Onkol 2006; 38: 52-61. 8. Sill-Steffens R: Mehr als ein essenzielles Spurenelement: Selen in der Prävention, Therapie und Nachsorge von Krebserkrankungen. J Orthomol Med 2005; 13: 265-283. 9. Jacobs ET et al: Selenium and colorectal adenoma: Results of a pooled analysis. J Natl Cancer Inst 2004; 96: 1669-1675. 10. Windisch W et al: Effect of solenite, seleno cysteine and seleno methionine on the metabolism of 75Se labeled rats. J Anim Physiol Anim Nutr 1998; 78: 67-74. 11. Schumacher K, Stoll G: Das Integrative Konzept Ein Vorschlag zur Therapieoptimierung. Deutsche Z Onkol 2003; 35: 37-51. 12. Stoll G: Das darmassoziierte Immunsystem (GALT) - Funktion und Stellenwert in der supportiven Komplementäronkologie. Deutsche Z Onkol 2004; 36: 157-162.