ESTRATTO numeroTRE DUEMILADOdici Resveratrolo, Lattoferrina, Zinco, Vitamine liposolubili ed Asma: nuove opzioni di trattamento M. Capasso 1, D. Del Gaizo 2, A. Varricchio 3 U.O. Pediatria – Ospedale “Ave gratia plena” – Piedimonte Matese (CE) Pediatra di Libera Scelta ASL NA3 Sud 3 UOSD di Videoendoscopia delle VAS. - P.O. ‘S.Gennaro’ - ASL Napoli1 1 2 Asma bronchiale: introduzione varia in rapporto all’entità dell’ostruzione bronchiale L’asma è un problema di salute a livello mondiale, con ed al grado della sua percezione da parte del pazien- una stima di 300 milioni di individui colpiti. È la più te 2. Lo spettro clinico dell’asma è estremamente vari- frequente malattia cronica dell’infanzia nella maggior abile, i sintomi insorgono più comunemente nel con- parte dei paesi industrializzati, con una prevalenza testo di un’infiammazione cronica e spesso sistemica, a livello mondiale che varia tra l’1%-18%; in Italia si probabilmente presente anche in assenza di evidenti attesta tra 10-20% 1. Negli ultimi anni, la prevalenza sintomi clinici. dell’asma (specie nei bambini) sembra in ulteriore È importante precisare che allo stato attuale dell’arte crescita, sia nei paesi industrializzati che in quelli in via non esiste una chiara definizione del fenotipo asmatico. di sviluppo, per motivi differenti. Sono stati identificati alcuni fattori di rischio che L’asma bronchiale è una malattia infiammatoria cron- possono influenzare lo sviluppo di asma bronchiale. ica delle vie aeree caratterizzata da ostruzione bron- Questi possono essere classificati in fattori legati chiale più o meno accessionale solitamente reversibile all’ospite (soprattutto genetici) 3 e in fattori ambi- spontaneamente o in seguito alla terapia, da iperreat- entali (infezioni virali, allergeni esterni e di ambienti tività bronchiale e da un accelerato declino della fun- chiusi, esercizio fisico, fumo di sigaretta e scarsa qual- zionalità respiratoria che può evolvere in alcuni casi in ità dell’aria) 2. un’ostruzione irreversibile delle vie aeree 2. La caratteristica fisiopatologica principale dell’asma È una malattia con significativi determinanti genetici è ed ambientali il cui meccanismo patogenetico non è zata dalla limitazione espiratoria del flusso aereo. ancora del tutto chiarito, per cui gran parte della sua L’aspetto anatomopatologico predominante è sempre definizione è solamente di tipo descrittivo ed è basata l’infiammazione delle vie aeree, a volte associata a mu- sulle conseguenze funzionali dell’infiammazione delle tamenti strutturali delle vie aeree. vie aeree. L’asma nei bambini è particolarmente complessa per- Clinicamente, si manifesta con dispnea, respiro sibilan- ché numerosi elementi del sistema immunitario, tra cui te, tosse, senso di costrizione toracica, la cui intensità la presentazione dell’antigene, la funzione dei linfociti T l’episodica ostruzione bronchiale, caratteriz- numeroTREduemiladodici 1 e la produzione di anticorpi, sono immaturi, facilitando, quindi, risposte atopiche 4. Le interazioni tra tasso di maturazione del sistema immunitario e crescita e sviluppo dei polmoni nei primi anni di vita sembrano essere determinanti nello sviluppo dell’asma 5. Inoltre, le vie aeree di neonati e bambini sono più predisposte all’ostruzione a causa delle loro ridotte dimensioni e la gabbia toracica molle offre poco supporto al polmone sottostante, che si ritira a volumi tali da causare con più probabilità la chiusura delle vie aeree 6. Tutti questi fenomeni sono influenzati dai geni del bambino 7 e dall’interazione di fattori genetici, evolutivi ed ambientali 8. Asma bronchiale: infezioni Le infezioni da virus respiratori sono il fattore scatenante singolo più frequente nell’asma infantile 9,10. In molti bambini rappresentano l’unico fattore scatenante di respiro sibilante e tosse e possono esacerbare l’asma atopico 11. I rinovirus umani (HRV) sono responsabili della maggior parte delle esacerbazioni di asma 12 e il virus respiratorio sinciziale (VRS) è una causa comune di sintomi respiratori gravi nella prima infanzia13. Il considerare o meno l’infezione virale sintomatica a carico delle basse vie aeree, durante la prima infanzia, come un fattore contributivo allo sviluppo di asma piuttosto che un fattore identificativo di predisposizione, rimane un punto molto controverso. Storicamente l’infezione da VRS con wheezing è stata associata ad un maggior rischio per sviluppo di asma bronchiale in età scolare 14,15; tuttavia con lo sviluppo della diagnostica molecolare, l’infezione da HRV con wheezing oggi viene identificata come fattore prognostico più sensibile e specifico rispetto a VRS 16,17. Nella seconda infanzia le Fig. 1. Meccanismo dell’infiammazione delle vie aeree indotta da rinovirus. Il rinovirus umano si lega a ICAM-1 e ad altri recettori per iniziare il ciclo di replicazione. Le infezioni virali inducono una varietà di mediatori (citochine, chemochine dalle cellule epiteliali e leucociti nelle vie aeree), che iniziano una risposta infiammatoria, inclusa la chemiotassi dei neutrofili e degli eosinofili. Gli eosinofili delle vie aeree e la sensibilizzazione allergica sono fattori di rischio per le gravi malattie da rinovirus, anche a causa della soppressione delle risposte antivirali, che possono essere carenti nell’asma. ICAM: molecole di adesione intercellulare; IL: interleuchine; LTC4: leucotriene C4; PG: prostaglandine; NO: ossido nitrico 25. 2 numeroTREduemiladodici infezioni respiratorie gravi sono associate a persistenza di asma, mentre quelle ricorrenti possono peggiorare ulteriormente i sintomi asmatici. L’infezione respiratoria può danneggiare l’epitelio delle vie aeree, provocare infiammazione e stimolare sia una risposta immune che iperreattività delle vie aeree 18,19. Una volta risolta l’infezione, l’iperreattività rimane per un periodo di tempo considerevole 20. Le infezioni rimangono un fattore scatenante importante per tutta l’infanzia fino all’età adulta. I bambini allergici, rispetto ai non allergici, presentano un maggior numero ed una maggiore gravità di infezioni respiratorie, ma anche una maggiore durata delle stesse; l’infiammazione della mucosa predispone all’infezione 21-24. La flogosi allergica persistente è sostenuta da citochine proinfiammatorie che inducono nell’endotelio l’espressione di molecole di adesione (ICAM-1) le quali sono il principale recettore dei rhinovirus ed inoltre favoriscono una stretta adesione intercellulare e Fig. 2. Effetti funzionali dello Zn nell’epitelio delle vie aeree e nell’interazione cellulare. Questo diagramma elenca alcune delle funzioni che possono essere influenzate dallo Zn nelle vie aeree in vari tipi di cellule (fibroplasti, linfociti T) e nelle cellule infiammatorie (eosinofili, mastociti) che influenzano o interagiscono con le vie aeree. Molti dei ruoli dello Zn coinvolgono citoprotezione o secrezione 34. l’espressione di varie attività pro-infiammatorie 25 (Fig. 1). Il ristagno di muco è un altro fattore favorente la proliferazione di patogeni delle vie aeree i quali, a loro volta, rilasciano sostanze in grado di mantenere ed alimentare tale circolo. D’altro canto trattamenti anti-allergici mediamente riducono il numero e la severità delle infezioni respiratorie 22. Alcuni studi hanno analizzato la possibile diversità di risposta alle infezioni del tratto respiratorio fra soggetti asmatici e non asmatici; individuando la ridotta produzione di inteferone (IFN-β, IFN-λ, IFN-α), la maggior produzione di TGF- β, che favorisce la replicazione virale, e il polimorfismo dei Toll-like receptors come quelle maggiormente determinanti 23,24. Asma bronchiale: vitamina E Sulla base di dati oggettivi alcuni autori hanno dimostrato che i cambiamenti nelle abitudini alimentari mente nella riduzione del consumo di frutta e verdura e quindi, a seguire, in un ridotto introito alimentare di antiossidanti, hanno preceduto l’incremento dell’incidenza dell’asma e delle allergie in genere 26. Studi sottolineano come l’assunzione crescente di frutta e verdura sia associata a valori maggiori di FEV1 (Volume Espiratorio Forzato nel 1° secondo) 27,28, sia inversamente associata a sibili 29 e ad asma 30. È dimostrato che l’assunzione di antiossidanti è inversamente associata con l’allergia. Uno studio condotto da un gruppo di ricercatori nel Regno Unito ha mostrato che, a fronte di una maggiore assunzione di vitamina E, vengono riscontrate una minore concentrazione nel siero di IgE ed una frequenza inferiore di sensibilizzazione allergenica 31,32. Un altro lavoro, ancora, mette in luce un’associazione inversa tra i livelli sierici di vitamina E, β criptoxantina e α-carotene e sensibilizzazione allergica 33. del mondo occidentale, estrinsecatosi prevalentenumeroTREduemiladodici 3 Fig. 3 La lattoferrina (LTF) inibisce la chemiotassi degli eosinofili. Test della chemiotassi per determinare a) migrazione degli eosinofili verso eotassina (100 nM) in presenza di LTF latte derivata o neutrofila-derivata (μM); *P<0,05 versus eotassina, b) chemiotassi degli eosinofili verso eotassina (100nM) in presenza di diverse concentrazioni di LTF umana purificata; *P<0,005 ersus eotassina. Asma bronchiale: zinco sintomi allergici; quindi alcuni autori hanno eviden- Lo zinco, minerale essenziale presente in tutti gli or- ziato, in un modello animale, dopo supplementazione gani e tessuti umani, media una grande varietà di pro- di zinco, una diminuzione dell’eosinofilia nel liquido cessi fisiologici particolarmente importanti nel mante- di lavaggio broncoalveolare 39,40, e attraverso una ri- nere l’omeostasi del tessuto epiteliale. duzione dell’attività del NF-KB (ubiquitario fattore È un importante agente immunoregolatore, cofattore di trascrizione di molti geni coinvolti nelle risposte di crescita, citoprotettore, grazie alle proprietà antios- immuni) una riduzione della reattività delle vie aeree sidanti ed antinfiammatorie 34. associata a diminuzione della concentrazione delle IgE L’epitelio respiratorio è vulnerabile ad un’ampia gam- sieriche 41. ma di agenti ossidanti, sia interni che esterni (Fig. 2). Asma bronchiale: lattoferrimenta lo stress ossidativo del polmone e il rimpiazzo tina È stato dimostrato in vivo, che il deficit di zinco au- di tale deficit, invece, previene il danno da esposizione La lattoferrina è una proteina globulare appartenente ad iperossia 35; questo effetto antiossidante viene spie- alla famiglia delle transferrine, possiede una massa gato attraverso la capacità di stabilizzare i lipidi a liv- molecolare di 80 KDa, con due siti di legame per ello di membrana . lo ione ferrico (Fe3+), similmente alla stessa transfer- Sempre in ambito polmonare lo zinco mostra effetti rina. La lattoferrina non è mai satura di ferro e il suo antinfiammatori, riducendo l’infiltrazione neutrofila, contenuto ferrico varia. Si trova soprattutto nel latte, bloccando a livello di trascrizione genomica la pro- ma è presente in molte secrezioni mucose come duzione di numerose citochine pro-infiammatorie, e le lacrime e la saliva, protegge inoltre i neonati da in- l’interazione tra leucociti o neutrofili e la molecola-1 fezioni all’apparato gastrointestinale. di adesione intercellulare (ICAM-1) presente sulle Oltre all’attività antimicrobica, nota da tempo, recente- 36 cellule endoteliali dei capillari 37,38 . mente è stato evidenziato come la lattoferritina agisca Altri studi evidenziano come una dieta povera di come un potente inibitore della migrazione degli eosino- zinco aumenti il rischio di iperreattività bronchiale e fili 42. 4 numeroTREduemiladodici Fig. 4. Effetti del Rasveratrolo sul reclutamento di leucociti nel tessuto polmonare. (A) L’esame istologico del tessuto polmonare è stato eseguito 48 h dopo il trattamento del topo con Ovalbumina (OVA) per indurre l’asma. IL tessuto polmonare è stato sezionato a 4 μm di spessore e colorato con una speciale soluzione (ingrandimento x 200). (B) Punteggio dell’estensione dell’infiammazione attraverso analisi quantitativa dell’infiltrazione delle cellule infiammatorie nella sezione polmonare basata sul metodo di Myou et al. (A)l e (B)NC, topo normale di controllo (solo PBS - tampone fosfato salino); (A)II e (B)OVA; (A)III e (B) RES, rasveratrolo (30 mg/kg) + OVA; (A)IV e (B)DEX, desametasone (3 mg/kg) + . * differenza significativa da OVA, P<0,05 51. numeroTREduemiladodici 5 Il reclutamento degli eosinofili verso i siti infiamma- to al resveratrolo proprietà che potrebbero essere di tori avviene in risposta a segnali chemiotattici e di beneficio nel trattamento di diverse malattie infiam- attivazione, mediati principalmente dall’eotassina e matorie croniche come la malattia polmonare ostrut- dall’interleuchina-5, attraverso un processo stretta- tiva cronica, asma bronchiale e allergopatie varie 48,49. mente bilanciato 43,44. Una volta reclutati in un sito in- In modelli animali il resveratrolo ha mostrato di ini- fiammatorio, gli eosinofili si comportano come cellule bire, con risultati simili al desametasone e in maniera effettrici, rilasciando granuli contenenti proteine tos- significativa, gli aumenti a livello sia sierico che nel liq- siche in grado di causare danno tissutale nelle reazioni uido di lavaggio bronco- alveolare di linfociti TH2, di allergiche. Tuttavia, i meccanismi che controbilanciano citochine come IL-4 e IL-5 50,51 (Fig. 4). la chemiotassi positiva, impedendo l’eccessiva infiltra- A livello bronchiale è stato riscontrato una soppressione zione di eosinofili, storicamente hanno ricevuto poca dell’iperreattività delle vie aeree,riduzione dell’eosinofilia attenzione. Indipendentemente dalla sua origine (latte e dell’ipersecrezione di muco. Una parte di tali effetti o derivati dei neutrofili), la lattoferritina inibisce lo anti-infiammatori è stata associata con l’inibizione stimolo dell’eotassina e quindi la migrazione degli eo- del fattore di trascrizione NF-kB 52, probabilmente sinofili, senza effetti sulla vitalità degli stessi (Fig. 3). mediando l’inibizione della chinasi I-B. L’attivazione del La Transferrina invece non riesce a produrre un ef- NF-kB è necessaria per l’espressione di molte proteine fetto analogo. Inoltre l’effetto chemiottatico negativo proinfiammatorie, come granulociti-macrofagi, il fattore nel reclutamento degli eosinofili sembra essere indip- di stimolazione, l’interleuchina-8, la COX-2, e l’enzima endente dallo stato di saturazione del ferro della pro- inducibile dell’ossido nitrico (iNOS) 53. teina, dimostrando che la lattoferritina esercita il suo Negli ultimi anni, altri studi hanno inoltre dimostrato effetto indipendente dalla sua attività ferro-chelante. che il resveratrolo inibisce la replicazione virale, ad Questi risultati individuano nella lattoferritina una delle esempio, influenza A virus, citomegalovirus umano, poche molecole in grado di regolare negativamente la herpes simplex virus, e varicella- zoster virus, sia in migrazione degli eosinofili . In un altro studio inoltre, vitro e in vivo 54. 36 alcuni autori hanno evidenziato come la lattoferritina, grazie alla sua proprietà ferro-chelante, sia capace di Conclusioni ridurre l’ossidazione della nicotinammide adenina di- Alla luce di quanto sin qui espresso, il nutraceutico FLUoff nucleotide fosfato (NADP (H)) che risulta aumentata ha già dimostrato, negli studi clinici condotti, di poter essere nell’infiammazione bronchiale polline indotta 45; per- considerato come trattamento utile preventivo delle tanto, la lattoferritina ha un potenziale effetto tera- infezioni respiratorie ricorrenti (IRR) grazie alle proprietà, peutico nel controllo dell’infiammazione allergica, oltre nel loro insieme, antiossidanti, immunoregolatorie- che alle note proprietà di attività antimicrobica. immunostimolanti, antimicrobiche ed antinfiammatorie dei suoi costituenti (Resveratrolo, Lattoferrina, Zinco, Asma bronchiale: resveratrolo Vitamine A,C ed E). Il resveratrolo (3,5,4’-triidrossi-trans-stilbene) è uno Altra possibile indicazione è l’uso coadiuvante nella stilbene polifenolico. Numerosi studi in vitro hanno terapia di fondo dell’asma bronchiale cronica allergica descritto diversi effetti biologici del resveratrolo. e non allergica sia per l’effetto protettivo indiretto Caratteristiche principali di interesse sono la capacità determinato dalla riduzione del numero d’infezioni antiossidante, antinfiammatoria, gli effetti estrogenici, respiratorie sia per effetto protettivo diretto nonché antitumorali dell’azione antinfiammatoria a livello bronchiale.■ 6 46,47 . Studi recenti hanno conferi- numeroTREduemiladodici Bibliografia Masoli M, Fabian D, Holt S, et al. The global burder of asthma; executive summary of the GINA Dissemination Committee report. Allergy 2004;59(5):469-78. 2 Global Initiative on Asthma Mnagement (GINA Guidelines, update 2011), http://www.ginasthma.org 3 Ober C. 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Recombinant human plateletactivating factor-acetylhydrolase inhibits airway inflammation and hyperreactivity in mouse asthma model. J Immunol 2000;164:3360-7. Finito di stampare nel mese di Settembre 2012 presso le Industrie Grafiche della Pacini Editore S.p.A. Via A. Gherardesca • 56121 Ospedaletto • Pisa Telefono 050 313011 • Telefax 050 3130300 www.pacinieditore.it 8 numeroTREduemiladodici