In uno studio pubblicato il 19 ottobre sulla rivista Cell, i ricercatori della Yale hanno identificato un meccanismo finora sconosciuto attraverso il quale un nutriente.la L-carnitina, abbondante nella carne rossa e comunemente utilizzato negli integratori per l’esercizio fisico, potrebbe amplificare l’infiammazione.
La molecola L-carnitina è presente naturalmente nell’organismo e raggiunge elevate concentrazioni nel muscolo scheletrico. “È nota soprattutto per la sua capacità di favorire il metabolismo dei grassi”, spiega Eric Elliott, MD, Ph.D., Professore assistente di medicina (malattie infettive) presso la Yale School of Medicine (YSM) e primo autore dello studio.
“La L-carnitina aiuta a trasportare i grassi nei mitocondri in modo che possano essere scomposti per produrre energia”, afferma Elliott. “In parole semplici, è diventata sinonimo di bruciare i grassi, ed è per questo che ha acquisito importanza anche come integratore per l’esercizio fisico e la perdita di peso”.
Analisi del ruolo della L-carnitina nella sepsi
La scoperta è emersa dalle ricerche sui cambiamenti metabolici durante la sepsi, una condizione potenzialmente letale in cui la risposta dell’organismo all’infezione danneggia i propri tessuti e organi.
“La sepsi è una patologia estremamente difficile da trattare”, afferma Elliott. “I pazienti affetti da sepsi possono aggravarsi notevolmente e, tra i pazienti ricoverati in terapia intensiva, alcuni studi riportano tassi di mortalità che si avvicinano al 40%“.
“Gran parte dei danni causati dalla sepsi possono derivare da una risposta infiammatoria disregolata piuttosto che dall’incapacità di controllare l’infezione stessa”, spiega Elliott.
I ricercatori hanno esposto dei topi al lipopolisaccaride (LPS), un componente batterico comunemente utilizzato per simulare l’infiammazione osservata durante la sepsi. I i ricercatori hanno scoperto che seguito all’esposizione all’LPS, i livelli ematici di L-carnitina sono diminuiti in modo sostanziale.
“Avevamo previsto che reintrodurre la carnitina nella dieta di questi animali avrebbe potuto migliorare le loro condizioni, ma in realtà sono peggiorate notevolmente”, afferma Elliott. “Questo ci ha dimostrato che la riduzione della carnitina era una risposta adattativa”.
Questo risultato inatteso ha spinto il team a indagare su come la L-carnitina stesse peggiorando gli esiti. Esperimenti su cellule immunitarie di topi e umani hanno rivelato che la L-carnitina attivava l’inflammasoma della pirina, parte del sistema di allarme interno della cellula. Ciò innescava una cascata infiammatoria che coinvolgeva l’IL-17, una molecola di segnalazione infiammatoria, che aumentava la mortalità nei topi.
I risultati potrebbero offrire una nuova direzione per la ricerca sulla sepsi, un’area in cui i progressi terapeutici sono stati limitati.
“Abbiamo fatto progressi frustrantemente scarsi nel migliorare il trattamento della sepsi, a parte imparare a somministrare meglio liquidi, antibiotici e farmaci che supportano la pressione sanguigna”, afferma Elliott.
Un potenziale bersaglio è l’IL-17. “Ciò che è stato particolarmente sorprendente è stato quanto dannosa fosse l’IL-17 in questo modello“, afferma Elliott. Il team è interessato a esplorare se il blocco dell’IL-17 potrebbe eventualmente giovare a un sottogruppo di pazienti con sepsi, sebbene questa possibilità debba ancora essere studiata.
Oltre la sepsi: lesioni muscolari e malattie croniche
Andrew Wang, MD, Ph.D., Professore associato di medicina (reumatologia, allergologia e immunologia) e di immunobiologia presso la Yale School of Medicine (YSM) e autore senior dello studio, afferma che i risultati sollevano nuovi interrogativi sul fatto che lo stesso meccanismo contribuisca ad altre malattie infiammatorie.
“Esistono interessanti prove genetiche che suggeriscono che il percorso che abbiamo scoperto potrebbe contribuire all’infiammazione in diverse patologie, in particolare in quelle in cui il coinvolgimento muscolare è stato finora considerato una conseguenza della malattia piuttosto che un potenziale fattore scatenante“, afferma Wang.
I ricercatori hanno trovato prove a sostegno di questa ipotesi nella rabdomiolisi, una condizione in cui il muscolo scheletrico danneggiato si disgrega rapidamente e rilascia il suo contenuto nel flusso sanguigno, causando potenzialmente un danno renale acuto.
In un modello murino di rabdomiolisi, il trasporto della L-carnitina e l’attivazione dell’inflammasoma della pirina hanno contribuito all’infiammazione, suggerendo che le cellule immunitarie potrebbero interpretare la L-carnitina rilasciata dal muscolo danneggiato come un segnale di allarme.
Questo percorso potrebbe essere rilevante anche per condizioni infiammatorie croniche come malattie cardiovascolari, malattie infiammatorie intestinali e cancro, sebbene siano necessarie ulteriori ricerche per determinare se contribuisca a queste patologie.
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Cosa significano (e cosa non significano) i risultati per la dieta
I risultati sollevano anche interrogativi sulla L-carnitina assunta con la dieta. Le persone che seguono una tipica dieta onnivora ottengono la maggior parte della L-carnitina attraverso il cibo, mentre vegetariani e vegani tendono a produrne di più all’interno dell’organismo e ad avere livelli complessivamente inferiori. Tuttavia, Elliott sottolinea che lo studio ha esaminato la L-carnitina isolatamente, non la carne rossa o gli integratori, e non dimostra che il consumo di questi ultimi causi infiammazione.
“Non abbiamo studiato la carne rossa nel suo complesso e la carnitina di per sé non ha indotto infiammazione”, afferma Elliott. “Era necessario un livello di infiammazione preesistente significativo e non sappiamo ancora quale contesto infiammatorio possa produrre questo effetto nelle persone. Non possiamo affermare che l’integrazione di carnitina o un elevato consumo di carne rossa siano sempre dannosi. Probabilmente sono sicuri nella maggior parte dei casi, ma potrebbero esserci circostanze specifiche in cui diventano un problema“.
In futuro, i ricercatori sperano di comprendere meglio come i singoli componenti della dieta interagiscono con lo stato di salute generale e infiammatorio di una persona.
“Attualmente la scienza dell’alimentazione si colloca nell’ambito della fenomenologia”, afferma Wang. “Credo che sarà necessaria una profonda comprensione di tutti gli elementi che compongono il cibo, simile a una tavola periodica, per capire cosa rende una dieta ‘buona’ o ‘cattiva’ per un determinato individuo in un particolare stato di salute”.
Fonte: Cell