mercoledì, Giugno 7, 2023

“La bellezza è sotto...

Si stima che circa 125 milioni di persone in tutto il mondo soffrano...

Echovirus-11: cosa si nasconde...

Gli enterovirus sono un gruppo di virus che possono causare varie malattie infettive,...

Le proprietà nutrienti dei...

I fichi, scientificamente conosciuti come Ficus carica, sono alberi o arbusti decidui che...

Tumor suppressor may indeed...

Glaucoma. Optic neuritis. Trauma of the optic nerve. All of these conditions may...

Bicarbonato in clinica: fa aggredire meglio il tumore da immunità e farmaci

Secondo la Medicina Orientale, le disfunzioni della milza (digestive o immunitarie) hanno come antidoto di correzione alimentare l’avena, il limone ed il bicarbonato. Questo perché sono alcalinizzanti, ovvero spostano l’acidità del sangue verso valori prossimi a pH7, cioè la neutralità. L’acidità deprime le difese immunitarie; ed infatti la milza, che contiene beta-glucani (fibre) immunostimolanti, assieme al suo contenuto di ferro e fosforo ristora la salute della milza e le sue comunicazioni con l’immunità periferica. All’interno dei tumori, grandi porzioni sono prive di ossigeno perché non posseggono capillari sanguigni. Gli scienziati sanno che queste regioni ipossiche tendono ad essere le più resistenti alla chemioterapia. Il tumore si nutre molto di glucosio per produrre la sua energia e produce quantità di acido lattico maggiori rispetto ai tessuti normali. Ma il lattato non è un semplice prodotto di scarto: serve ad acidificare il mezzo intercellulare e ad impedire ai globuli bianchi di aggredire il tumore stesso.

Se una cellula non è in grado di accedere a ossigeno sufficiente, rallenta e entra in quello che è noto come “stato dormiente”. Lo switch molecolaremTORC1 è responsabile della valutazione della situazione, prima di dire alla cellula se deve o meno dividersi. Se mTORC1 non è presente, i processi interni della cellula vengono chiusi. Nel profondo dei tumori, l’attività mTORC1 è quasi inesistente. Una ricerca molto recente ha approfondito questo meccanismo e ha trovato un modo incredibilmente semplice per invertirlo: il bicarbonato di sodio. Gli Autori dello studio hanno avuto le prove di come il consumo alimentare di bicarbonato di sodio, che tutti usano in cucina per varie applicazioni, condizioni le difese immunitarie e la loro stazione interna, la milza. Lo è stato condotto presso l’Istituto Wistar e l’Università della Pennsylvania, entrambi a Filadelfia. I lisosomi, le minuscole sacche di enzimi che abbattono le proteine e altre biomolecole, hanno trovato un ruolo chiave. I lisosomi di interesse si trovano di solito vicino al nucleo.

Tuttavia, quando le condizioni sono più acide (proprio come durante l’ipossia) i motori proteici (dineina e tubulina) spostano i lisosomi trasportando mTOR in altre regioni della cellula. Questo movimento di mTOR lontano dal nucleo lo trasporta anche lontano da una proteina chiamata Rheb, che è essenziale per il suo funzionamento. Senza il suo attivatore primario, l’attività mTOR si riduce, i processi della cellula rallentano e la maggior parte dell’attività metabolica si ferma. Le cellule non vogliono produrre proteine o altre biomolecole quando sono sotto stress, oppure non c’è abbastanza nutrimento, vogliono rallentare le cose e si risvegliano solo quando tutto torna alla normalità. Quando una cellula entra in questo stato di quiescenza, i farmaci antitumorali sono molto meno efficaci. Quindi, i ricercatori volevano vedere se ciò poteva essere rovesciato. Hanno scoperto che, quando ai topi con tumori trapiantati veniva somministrato il bicarbonato di sodio nell’acqua da bere, l’acidità delle regioni di tumore quiescenti era invertita.

Una volta avvenuto ciò, i lisosomi sono stati rimandati verso il nucleo, mTOR è stato attivato da Rheb e i processi cellulari sono stati riattivati. Ciò che gli scienziati hanno visto dopo che i topi avevano consumato il bicarbonato di sodio, l’intero tumore ripristina l’attività di mTOR. La previsione sarebbe che risvegliando queste cellule, si potrebbe rendere il tumore molto più sensibile alla terapia. Invero, un altro gruppo di ricerca ha pensato ed ha tenuto conto anche della biodisponibilità del bicarbonato come fattore limitante. Precedenti studi hanno già suggerito di consumare bicarbonato di sodio pervia orale come mezzo per aumentare il pH del tumore e migliorare l’attività terapeutica. Tuttavia, una scarsa biodistribuzione del bicarbonato dopo essere stato assorbito attraverso il tratto gastrointestinale ha provocato un rilascio insufficiente di bicarbonato al tumore. Il team condotto dal Dr. Schroeder dell’Israel Institute of Technology, ad Haifa, ha studiato se la soluzione con nanoparticelle superasse il problema.

I liposomi stabilizzati o meglio “taggati” (PEGilati) contenenti la doxorubicina sono già utilizzati per il trattamento del carcinoma mammario triplo resistente, ma il gruppo del Dr. Schroeder ha potuto appurare che se i liposomi contenevano anche bicarbonato di sodio, consegnavano meglio il carico tossico alla cellula tumorale. D’altronde i clinici sanno che la somministrazione di bicarbonato di sodio libero attraverso la circolazione sistemica solleva problemi di sicurezza, attraverso lo sviluppo di alcalosi metabolica ed eccesso di sodio plasmatico. I modelli matematici di diffusione elaborati dal team di ricerca mostrano che il bicarbonato orale non può contrastare l’acidità nei tumori. Per questo motivo, la somministrazione mirata a base di nanoparticelle con bicarbonato di sodio può aumentare l’accumulo di bicarbonato nel tessuto tumorale, riducendo i rischi di effetti avversi. Inoltre, dato che il chemioterapico viene consegnato più velocemente, è probabile che ne servano dosi minori per raggiungere gli stessi effetti tossici per le cellule tumorali.

Questo abbassa ulteriormente le dosi di farmaco da impiegare nel ciclo di chemioterapia, che si traduce in minori effetti collaterali. I risultati sono stati replicati con lo stesso farmaco ma nel contesto dell’osteosarcoma e con un vettore diverso, un polimero chiamato poli-caprolattone (PCL). Mentre nel caso delle cellule maligne trattate con doxorubicina rilasciata dal PCL, la loro proliferazione è stata solo rallentata, quando era presente anche il bicarbonato la replicazione cellulare si è praticamente azzerata. E alle cellule tumorali il bicarbonato non piace affatto: esistono prove che già allo stadio di pre-malignità le cellule aumentano dei canali di membrana che buttano via lo ione bicarbonato all’esterno. In fase precancerosa, infatti, le cellule di carcinoma mammario sintetizzano più canale NHE1 (che butta fuori lo ione sodio) ed i trasportatori NBC1 (che espelle il bicarbonato) ed MCT-4. Quest’ultimo espelle l’acido lattico che servirà a mettere “i bastoni fra le ruote” alle cellule immunitarie, per non farle avvicinare al tumore.

In conclusione, gli effetti dal bicarbonato sono da ricondurre essenzialmente alla sua capacità di neutralizzare l’ambiente acido dentro le cellule tumorali ed anche fuori: inl primo caso impedisce loro di crescere, nel secondo di farsi riconoscere.

  • a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Banerjee D et al. Mater Today Chem 2019; 12:200-208.

A-Masarveh H et al. J Control Rel 2019; 296:1-13.

Walton ZE et al. Bioessays 2019 Jul; 41(7):e1800265.

Walton ZE et al., Dang CV. Cell 2018; 174(1):72-87.

Yang H et al. Nature. 2017 Dec; 552(7685):368-373.

Zhang LJ, Lu R et al. Sci Rep. 2017 Jul; 7(1):6362.

Get notified whenever we post something new!

Continua a leggere

“La bellezza è sotto la pelle”: forse vale per colore e sensibilità, ma non sembra così per la psoriasi

Si stima che circa 125 milioni di persone in tutto il mondo soffrano di malattia psoriasica, senza differenze fra uomini e donne. Ma al di sotto e al di là delle lesioni rossastre e scagliate nella pelle colpita, le...

Echovirus-11: cosa si nasconde dietro il virus delle epatiti mortali dell’anno scorso e dei casi francesi

Gli enterovirus sono un gruppo di virus che possono causare varie malattie infettive, per lo più a carico dell’intestino, e sono responsabili di epidemie annuali. La malattia è generalmente lieve, ma è stato riscontrato che colpisce i neonati in...

Le proprietà nutrienti dei fichi: quali sono i benefici per la salute di questi frutti simbolo di benessere?

I fichi, scientificamente conosciuti come Ficus carica, sono alberi o arbusti decidui che appartengono alla famiglia delle Moraceae. Sono originari dell'Asia sudoccidentale e del Medio Oriente. Per secoli, le persone hanno riconosciuto il valore di questi frutti per il...