martedì, Maggio 28, 2024

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Chitina: la mamma del chitosano che entra nel reclutamento contro diabete ed obesità

Tutti si ricorderanno del Chitosano e della moda di dieci anni fa o più, quando si commercializzava questa sostanza naturale ai fini estetici. Il chitosano deriva dalla chitina, un polimero naturale abbondantissimo in natura, secondo come abbondanza solo alla cellulosa di piante ed alberi. Essa è il principale componente dell’esoscheletro di insetti, molluschi e crostacei marini. Per trattamento con acido solforico in condizioni controllate la chitina si trasforma in chitosano che, a differenza della sostanza madre (insolubile), è solubile in acqua ed in altri solventi acquosi. Come sostanza ad azione sequestrante su varia composto organici, il chitosano venne pubblicizzato e venduto per la sua presunta capacità di òegare colesterolo, trigliceridi ed amidi in eccesso, sostanze alimentari la cui esagerata assunzione è collegata a disordini metabolici come obesità, ipercolesterolemia, diabete e steatosi epatica. Azione simile hanno i glucani vegetali estratti da sorgenti alimentari come funghi, avena, orzo ed alre ancora.

Secondo un ultimo studio condotto su topi dalla Washington University School of Medicine di St. Louis e pubblicato sulla famosa rivista Science, i ricercatori guidati da Steven Van Dyken, PhD, professore associaato di Patologia e Immunologia, hanno scoperto nei topi che digerendo la chitina si attiva il sistema immunitario. Una risposta immunitaria attiva è stata collegata a un minore aumento di peso, a una riduzione del grasso corporeo e a una resistenza all’obesità. I ricercatori hanno scoperto che anche un braccio particolare del sistema immunitario è coinvolto nella digestione della chitina. La distensione dello stomaco dopo l’ingestione di chitina attiva una risposta immunitaria innata che stimola le cellule dello stomaco ad aumentare la produzione di enzimi, noti come chitinasi, che scompongono la chitina. Da notare che la chitina è insolubile – incapace di essere sciolta in un liquido – e quindi richiede enzimi e condizioni acide difficili per essere digerita, come detto sopra. Il punto centrale è che il corredo digestivo pancreatico non possiede enzimi atti a digerire questa sostanza.

Gli scienziati hanno eseguito gli esperimenti su topi privi di germi privi di batteri intestinali. I risultati mostrano che la chitina attiva le risposte immunitarie in assenza di batteri. Quindi hanno pensato che la digestione della chitina si basasse principalmente sulle chitinasi dell’ospite. Le cellule dello stomaco modificano la loro produzione enzimatica attraverso un processo che chiamiamo adattamento. Ma è sorprendente che questo processo avvenga senza input microbico, perché anche i batteri nel tratto gastrointestinale sono fonti di chitinasi che degradano la chitina. I ricercatori hanno notato che nei topi con batteri intestinali, la chitina alimentare alterava la composizione batterica nel tratto gastrointestinale inferiore, suggerendo che i batteri intestinali si adattano anche al cibo contenente chitina dopo che ha lasciato lo stomaco. Hanno anche scoperto che l’impatto maggiore sull’obesità nei topi si verificava quando la chitina attivava il sistema immunitario ma non veniva digerita. Anche ai topi nutriti con una dieta ricca di grassi è stata somministrata chitina. Alcuni topi non avevano la capacità di produrre chitinasi per scomporre la chitina.

I topi che mangiavano la chitina ma non riuscivano a scomporla guadagnavano meno peso, avevano misurazioni di grasso corporeo più basse e resistevano all’obesità, rispetto ai topi che non mangiavano la chitina e a quelli che la mangiavano ma riuscivano a scomporla. Se i topi fossero riusciti a scomporre la chitina, avrebbero comunque beneficiato dal punto di vista metabolico, ma si sarebbero adattati producendo una sovrapproduzione di chitinasi per estrarre i nutrienti dalla chitina. La chitina non è altro che un polimero resistente della N-acetil-glucosammina, una sostanza che entra nella composizione di molte glicoproteine (anticorpi inclusi), recettori cellulari, antigeni e molecole di adesione (integrine, caderine, ecc.). Come glucosammina, inoltre, è un costitiuente fondamentale della matrice delle cartilagini (glicani, acido ialuronico, condroitina, ecc.). Quindi questo studio non apre l eporte solamente alla lotta all’obesità o al diabete, ma anche alla possibilità di utilizzare la chitina alimentare (con quel processod i “adattamento” citato sopra) per rifornirsi di glucosammina.

Come monosaccaride, infatti, sia glucosammina che N-acetil-glucosamina non si trovano per niente libere nel regno vegetale o animale e la loro integrazione avviene con gli integratori dedicati; soprattutto di complemento per osteoartrosi, artrite reumatoide, osteoporosi e artriti post-traumatiche. Poter avere la possibilità di procurarsi questa sostanza dalle regolare alimentazione, potrebbe rappresentare un vantaggio anche per la gestione complementare di queste diffuse condizioni reumatologiche.

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

Pubblicazioni scientifiche

Kim DH, Wang J et al. Science 2023 Sept; 381(6662):1092.

Ranaivo H, Zhang Z et al. Sci Rep. 2022 May 25; 12(1):8830.

Chen TC, Ho YY, Tang RC et al. Nutrients. 2021; 13(12):4405. 

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Dott. Gianfrancesco Cormaci
Dott. Gianfrancesco Cormaci
Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998, specialista in Biochimica Clinica dal 2002, ha conseguito dottorato in Neurobiologia nel 2006. Ex-ricercatore, ha trascorso 5 anni negli USA alle dipendenze dell' NIH/NIDA e poi della Johns Hopkins University. Guardia medica presso la casa di Cura Sant'Agata a Catania. In libera professione, si occupa di Medicina Preventiva personalizzata e intolleranze alimentari. Detentore di un brevetto per la fabbricazione di sfarinati gluten-free a partire da regolare farina di grano. Responsabile della sezione R&D della CoFood s.r.l. per la ricerca e sviluppo di nuovi prodotti alimentari, inclusi quelli a fini medici speciali.

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