Digestive Functional Foods 4

Dopo il post monografico, torniamo ad analizzare il dato etnobotanico. Nel seguente spezzone tento di riassumere parte dei dati etnobotanici più recenti relativi all’utilizzo dei cibi funzionali tradizionali latu sensu nei disturbi gastroenterici, cercando, quando possibile, di limitarmi a disturbi non specifici (indigestione, gonfiore, dispepsia, ecc.), e cercando di trarre qualche indicazione di massima sulla eventuale segregazione rtassonomica dei rimedi. Come vedrete le conclusioni sono chiare (ma con vari caveat): esistono poche famiglie nelle quali si concentrano molti dei rimedi, e questi rimedi sono caratterizzati molto spesso dalla presenza di principi amari, pungenti e/o aromatici.  Buona lettura!


Digestive Functional Foods in the ethnobotanical literature

The author compiled a non-systematic survey of FF plants used world-wide for digestive complaints, limiting, when possible, the analysis to plants used only for non specific gastrointestinal complaints, to remain coherent with the spirit of the FF definition. The plants listed were mainly used as digestives, appetite stimulants, antidyspepsics, carminatives, and antispasmodics. Plants with very specific activities (antiulcer) or with specific indications (IBS, etc.) were excluded, when possible.[1]

In a paper on edible plants of Palestine,[2] of the 103 edible plants, 64 (62 %) were used as food-medicines, and the two most important botanical families for food-medicines were Asteraceae and Lamiaceae.  This is in agreement with the findings of a similar study on food plant consumption in seven Mediterranean countries.[3]
Of the 78 alimentary species collected in Cyprus, 20 (25,6%) belonged to the Asteraceae, 7 each to Apiaceae and Brassicaceae, and 6 to the Lamiaceae. 40 were used only as food, and 37 (47,4%) as both food and medicine.[4]

In a study on Sicilian wild food plants, of the 188 food species recorded, 37 (19,6%) were used as both food and medicine, and of these 12 (32,4%) belonged to Asteraceae,  4 (11%) to Lamiaceae,  3 each to Brassicaceae and Apiaceae.[5]

In a review of plant foods as medicines in Mediterranean Spain, the authors found that  the percentage of edible plants used as medicines varied between 13,39 and 21,42 (17,52% on average), and that of spices and culinary herbs used as medicines varied between 5,74 and 9,25 (7% on average). All in all an average of around 24,5% of edible plants and spices were used as medicines.[6] Lamiaceae  and Asteraceae played major roles both in terms of recorded medicinal uses (146 the former and 57 the latter, of all 559 recorded uses) and of number of species used in medicinal treatments (42 the former and 29 the latter).

According to Rivera and coworkers, of the 145 wild gathered food species from Southern Spain, 81 (55,9%) are also used medicinally, and, more importantly, 61 (42%) are administered orally using the same plant part used in the culinary preparations.  This proportion was halved when examining   cultivated food species.[7]

In an ethnobotanical research in Kenya, the authors found that wild edible-medicinal plants represent  30,2% of all edible plants.⁠

The main datum that emerges from this exercise is the predominance of some taxa.

At a higher level the Family Asteraceae dominates with 41 citations of 25 different Genera, amongst which Matricaria, Sonchus and Artemisia are the most often cited.  The second Family by number of citations is that of Lamiaceae, with 24 citations of 16 different Genera, vastly dominated by Mentha and Ocimum.

Also important are the Apiaceae family with 12 citations of 12 Genera, Zingiberaceae (9 citations of 8 Genera) and Rutaceae (9 citations of 3 Genera, dominated by Citrus spp.).

As an aside, similar data emerge when we examine functional foods in general: a significant percentage, between 20 and 60% (average 40%) of edible wild plants is used in traditional societies as a medicine; and secondly, the family  Asteraceae seem to be the main source of medicinal plant species used by traditional societies (at least in the northern hemisphere) and one of the main sources of functional foods/medicinal foods/food medicines.[8]  Lamiaceae and Apiaceae are also very important in terms of number of species used.[9]
These taxa share a similar chemical make-up: they contain very salient organoleptic compounds, such as essential oils, resins and pungent compounds, and bitter compounds, mainly in the Asteraceae and Cucurbitaceae, usually showing low toxicity.

Similar results can be seen in wider reviews including medicinal plants stricto sensu:  still dominant is the triad of Asteraceae, Lamiaceae and Apiaceae, but with a high frequency of  Euphorbiaceae (8 citations of 4 Genera), Fabaceae (15 citations of 12 Genera) and Solanaceae: all families with a potentially more toxic chemical profile, containing irritant latex, toxic lectins and cyanide-producing molecules, often characterized by a strong bitter taste. ⁠.[10]

Bitters and Spices

The majority of the plants rich in essential oil and pungent compounds have been historically classified as spices.  For most of human history, spices have been a canonical example of a fluid entity shifting from the food to the medicine field: they were sold by grocers and spice merchants but also by apothecaries and physicians; they have been used extensively as ingredients in the preparations of dishes, usually accompanying and exalting the main food crops, while at the same time being consumed as infusions and decoctions, like many other medicinal plants. When used as foods, they were very rarely the main ingredient, and seldom provide high primary metabolite intake. Even when used as a medicine, their sensual, organoleptic quality played an important role, quite apart from their effective therapeutic quality.

In fact spices are more akin to medicinal foods that FF proper, and they were ascribed potent medicinal qualities well before empirical validations were available, most probably because they resemble the prototypical medicinal product: “they are specific (have unique and distinguishing tastes), small (in volume), and powerful (in the stimuli they emit and, in many cases, physiologic action)”.

The characteristic aroma and taste of spices is imparted by volatile essential oils and pungents (mono- and sesquiterpenes plus a few shikimic acid derivatives, plus thioethers in Alliaceae and isothiocyanates in Brassicaceae) and non volatile pungent compounds (mainly belonging to the acid amine group, like capsaicin in Capsicum and piperine in Piper).

Although very different from spices in term of economic and cultural importance, bitters too have a recognized place in many different cultures all over the world, in promoting the state of health. The almost universal use of bitter-tasting drinks as aperitif, digestives or fasting tools emphasizes this important role.[11]

Pungent, aromatic and bitter compounds do not exhaust the chemical variety of digestive FF, and their predominance cannot be taken without some caution. It is in fact probable that this predominance is due to many cultural, economical and social factors beyond the biological ones. Having said that, these compounds are extremely interesting because they seem to be able to act on gastrointestinal physiology before or even without systemic absorption, hence potentially with low toxicity profiles.
Moreover, in the last ten years research on gastrointestinal physiology has focused more and more on the health implications of tastants and olfactants, and this research has blended very well with the hypothesis of the coevolution of plant secondary compounds and human defense mechanisms.

[1] Dufour DL and Wilson WM “Characteristics of ‘wild’ plant foods used by indigenous populations in Amazonia” in Etkin 1994, Op. Cit.; Vickers WT “The health significance of wild plants for the Siona and Secoya” in Etkin 1994, Op. Cit.; Price LL “Wild food plants in farming environment”s in Pieroni and Price 2006 Op. Cit.; Pieroni, A. and Quave, C. “Functional foods or food medicines? On the consumption of wild plants among Albanians and Southern Italians in Lucania”  in Pieroni and Price 2006 Op. Cit.; de Santayana, M.P., San Miguel, E., Morales, R. “Digestive beverages as a medicinal food in a cattle-farming community in Northen Spain (Campoo, Cantambria)”.  in Pieroni and Price 2006 Op. Cit.; Volpato and Godinez 2006 Op. Cit.; Vanderbroek, I.,  Sanca, S. “Food medicines in the Bolivian Andes (Apillapampa, Cochabamba Department)” in Pieroni and Price 2006 Op. Cit.; Ladio 2006 Op. Cit.; Ogoye-Ndegwa, C., Aagaard-Hansen, J. “Dietary and medicinal use of traditional herbs among the Luo of Western Kenya” in Pieroni and Price 2006 Op. Cit.; Eddouks, M. “Aspects of food medicine and ethnopharmacology in Morocco” in Pieroni and Price 2006 Op. Cit.; Curtin 1997, Op. cit.; Quave, C.L. and Pieroni, A “Traditional health care and food and medicinal plants use among historic Albanian migrants and Italians in Lucania, Southern Italy”. in Pieroni & Vandebroek 2007, Op. Cit.; Ceuterick, Vandebroek, Torry, & Pieroni Op. Cit; Van Andel, T and van’t Klooster, C. “Medicinal plant use by Surinamese immigrants in Amsterdam, The Netherlands: Results of a pilot market study”. in Pieroni & Vandebroek 2007, Op. Cit; Lundberg, P.C. “Use of traditional herbal remedies by Thai immigrant women in sweden” in Pieroni & Vandebroek 2007, Op. Cit; Vandebroek, I., Balick, M.J., Yukes, J., Duran, L., Kronenberg, F., Wade, C., Ososki, A.L., Cushman, L., Lantigia, R., Mejia, M., Robineau, L. “Use of medicinal plants by Dominican immigrants in New York City for the treatment of common health conditions: A comparative analysis with literatue data from the Dominican Republic” in Pieroni & Vandebroek 2007, Op. Cit; Manandhar, N.P. Plants and people of Nepal. Timber Oress, Oregon, USA, 2002; Ruffo, Birnie, Tengnas 2002 Op. Cit.; Germosen-Robineau, L Farmacopea vegetal caribena. Ed. Universitaria TRAMIL, ENDA-Caribe, 1998; Lewis, W.H., Elwin-Lewis, M.P.F. Medical Botany: Plants affecting human health 2nd edition. Wiley and sons, London, 2003; Williamson, E.M. (Ed.) Major herbs of Ayurveda. Churchill Livingstone, London, 2002; Williamson, Yongping Bao, Chen, Bucheli  2004, Op. Cit.; Akerreta, S., Cavero, R.Y., Lopez, V., Calvo, M.I. “Analyzing factors that influence the folk use and phytonomy of 18 medicinal  plants in Navarra”. Journal of Ethnobiology and Ethnomedicine 2007, 3:16; Lans, C. “Comparison of plants used for skin and stomach problems in Trinidad and  Tobago with Asian ethnomedicine” Journal of Ethnobiology and Ethnomedicine 2007, 3:3; Tilahun Teklehaymanot, Mirutse Giday “Ethnobotanical study of Medicinal plants used by people in Zegie peninsula, Northwestern Ethiopia” Journal of Ethnobiology and Ethnomedicine 2007, 3:12; Bussmann, Sharon and Lopez 2007 Op. Cit.; John Warui Kiringe “A Survey of Traditional Health Remedies Used by the Maasai of Southern Kaijiado District, Kenya” Ethnobotany Research & Applications, 2006 4:061-073;
[2] Ali-Shtayeh et al., 2008
[3] Hadjichambis ACH, Paraskeva-Hadjichambi D, Della A, Giusti M, DE Pasquale C, Lenzarini C, Censorii E, Gonzales-Tejero MR, Sanchez- Rojas CP, Ramiro-Gutierrez J, Skoula M, Johnson CH, Sarpakia A, Hmomouchi M, Jorhi S, El-Demerdash M, El-Zayat M, Pioroni A: Wild and semi-domesticated food plant consumption in seven circum-Mediterranean areas. International Journal of Food Sciences and Nutrition; 2008, 59 (5):383-414
[4] Della, Paraskeva-Hadjichambi, & Hadjichambis, 2006
[5] Lentini & Venza, 2007
[6] Rivera & Obón, 1996
[7] Rivera et al. 2005, cited in Leonti, S Nebel, Rivera, & M Heinrich, 2006
[8] Leonti, S Nebel, Rivera, & M Heinrich, 2006
[9] Ali-Shtayeh et al., 2008; Hadjichambis ACH, Paraskeva-Hadjichambi D, Della A, Giusti M, DE Pasquale C, Lenzarini C, Censorii E, Gonzales-Tejero MR, Sanchez- Rojas CP, Ramiro-Gutierrez J, Skoula M, Johnson CH, Sarpakia A, Hmomouchi M, Jorhi S, El-Demerdash M, El-Zayat M, Pioroni A: Wild and semi-domesticated food plant consumption in seven circum-Mediterranean areas. International Journal of Food Sciences and Nutrition; 2008, 59 (5):383-414; Della, Paraskeva-Hadjichambi, & Hadjichambis, 2006; Lentini & Venza, 2007; Rivera & Obón, 1996; Rivera et al. 2005, cited in Leonti, S Nebel, Rivera, & M Heinrich, 2006
[10] (Liu, et al., 2009; Long, et al., 2009; Kala, 2005; Muthu, et al., 2006; Pradhan & Badola, 2008; Bussmann & Sharon, 2006; Volpato, et al., 2009; Luziatelli, et al., 2010; Lulekal, et al. 2008; Yineger, Yewhalaw, & Teketay, 2008; Teklehaymanot & Giday, 2007; Mesfin, Demissew, & Teklehaymanot, 2009; Bhattarai, Chaudhary, & Taylor, 2006)
[11] Mills, SY, Bone, K Principles and Practice of Phytotherapy: Modern Herbal Medicine. Churchill Livingstone, 2000; Scarpa A,  Guerci A Actes du 2e Colloque European d‘Ethnopharmacologie et de  la 1 le Conférence internationale d‘Ethnomédecine, Heidelberg. 1993, 30-33; Johns 1990 Op. Cit.

Promozioni aromaterapiche, encore

Ci risiamo, dopo un paio di annetti sono di nuovo qui a promuovere il corso di massaggio ed aromaterapia.
Quest’anno, come CIAM, ci siamo messi in gioco con una realtà sociale, la cooperativa Azalea, con la quale abbiamo pensato di organizzare un corso annuale (con meno ore ma più compresso del corso biennale) per professionisti della cura, come infermieri, OSS, fisioterapisti, ed altre figure o persone interessate.
Rispetto al corso biennale appena terminato abbiamo ridotto la parte dedicata alla formazione di base (anatomia e fisiologia) dato che le figure professionali alle quali il corso è diretto hanno già formazione ed esperienza nel campo.
Il corso quest’anno sceglie di focalizzarsi sulla possibilità di utilizzare le tecniche di tocco e massaggio e gli olii essenziali negli ambiti di cura, ospedalieri, medicalizzati. In particolare il corso affronterà i temi della disabilità, degli anziani, dei bambini, del disturbo psichico, della lungodegenza e degli ambienti altamente medicalizzati (ad esempio le unità di terapia intensiva), e della diversità culturale, temi che individuano il campo d’intervento della cooperativa Azalea.
Rispetto all’anno scorso abbiamo anche scelto di dedicare più tempo anche alla riflessione teorica sul concetto di tocco e cura, tocco come prendersi cura, tocco come relazione, e dedicheremo a questi argomenti vari seminari.

Qui sotto il pieghevole del corso. Per ulteriori informazioni rivolgersi a Paola Vairani ed Alice Fox, presso la mail formazioneazalea@gmail.com e il numero 393 4583600.

Tidbits: un gusto repellente

Un altro tassello del mosaico complesso che descrive il funzionamento ed il ruolo dei sensi chimici. Naturalmente si parla di recettori TRP (Transient Receptor Potential) descritti altre volte (qui uno recente) come importanti per la traduzione di segnali chimici alimentari in effetti fisiologici.

In due studi (uno pubblicato su Neuron ed il secondo su Current Biology) il team di Craig Montell, ha testato due repellenti per insetti (DEET e citronellale, una aldeide presente in mote spp. di Cymbopogon). In entrambi i casi la repellenza è fortemente correlata con la presenza e funzionalità dei canali TRP (ed altri), responsabili per la percezione gustativa (DEET) e olfattiva (DEET e citronellale) delle sostanze. Fondamentalmente la repellenza sarebbe una vera e propria reazione di disgusto verso il sapore e l’odore delle sostanze testate.

Three taste receptors on the insects’ tongue and elsewhere are needed to detect DEET. Citronellal detection is enabled by pore-like proteins known as TRP (pronounced “trip”) channels. When these molecular receptors are activated by exposure to DEET or citronellal, they send chemical messages to the insect brain, resulting in “an aversion response,” the researchers report.

“DEET has low potency and is not as long-lasting as desired, so finding the molecules in insects that detect repellents opens the door to identifying more effective repellents for combating insect-borne disease,” says Craig Montell, Ph.D., a professor of biological chemistry and member of Johns Hopkins’ Center for Sensory Biology.

Scientists have long known that insects could smell DEET, Montell notes, but the new study showing taste molecules also are involved suggests that the repellant deters biting and feeding because it activates taste cells that are present on the insect’s tongue, legs and wing margins.

“When a mosquito lands, it tastes your skin with its gustatory receptors, before it bites,” Montell explains. “We think that one of the reasons DEET is relatively effective is that it causes avoidance responses not only through the sense of smell but also through the sense of taste. That’s pretty important because even if a mosquito lands on you, there’s a chance it won’t bite.”

The Johns Hopkins study of the repellants, conducted on fruit flies because they are genetically easier to manipulate than mosquitoes, began with a “food choice assay.”

The team filled feeding plates with high and low concentrations of color-coded sugar water (red and blue dyes added to the sugar), allowing the flies to feed at will and taking note of what they ate by the color of their stomachs: red, blue or purple (a combination of red and blue). Wild-type (normal) flies preferred the more sugary water to the less sugary water in the absence of DEET. When various concentrations of DEET were mixed in with the more sugary water, the flies preferred the less sugary water, almost always avoiding the DEET-laced sugar water.

Flies that were genetically engineered to have abnormalities in three different taste receptors showed no aversion to the DEET-infused sugar water, indicating the receptors were necessary to detect DEET.

“We found that the insects were exquisitely sensitive to even tiny concentrations of DEET through the sense of taste,” Montell reports. “Levels of DEET as low as five hundredths of a percent reduced feeding behavior.”

To add to the evidence that three taste receptors (Gr66a, Gr33a and Gr32a) are required for DEET detection, the team attached recording electrodes to tiny taste hairs (sensilla) on the fly tongue and measured the taste-induced spikes of electrical activity resulting from nerve cells responding to DEET. Consistent with the feeding studies, DEET-induced activity was profoundly reduced in flies with abnormal or mutated versions of Gr66a, Gr33a, and Gr32a.

In the second study, Montell and colleagues focused on the repellent citronellal. To measure repulsion to the vapors it emits, they applied the botanical compound to the inside bottom of one of the two connected test tubes, and introduced about 100 flies into the tubes. After a while, the team counted the flies in the two tubes. As expected, the flies avoided citronellal.

The researchers identified two distinct types of cell surface channels that are required in olfactory neurons for avoiding citronellal vapor. The channels let calcium and other small, charged molecules into cells in response to citronellal. One type of channel, called Or83b, was known to be required for avoiding DEET. The second type is a TRP channel.

The team tested flies with mutated versions of 11 different insect TRP channels. The responses of 10 were indistinguishable from wild-type flies. However, the repellent reaction to citronellal was reduced greatly in flies lacking TRPA1. Loss of either Or83b or TRPA1 resulted in avoidance of citronellal vapor.

The team then “mosquito-ized” the fruit flies by putting into them the gene that makes the mosquito TRP channel (TRPA1) and found that the mosquito TRPA1 substituted for the fly TRPA1.

“We found that the mosquito-version of TRPA1 was directly activated by citronellal,” says Montell who discovered TRP channels in 1989 in the eyes of fruit flies and later in humans.

Montell’s lab and others have tallied 28 TRP channels in mammals and 13 in flies, broadening understanding about how animals detect a broad range of sensory stimuli, including smells and tastes.

“This discovery now raises the possibility of using TRP channels to find better insect repellants.”

There is a clear need for improved repellants, Montell says. DEET is not very potent or long-lasting except at very high concentrations, and it cannot be used in conjunction with certain types of fabrics. Additionally, some types of mosquitoes that transmit disease are not repelled effectively by DEET. Citronellal, despite being pleasant-smelling (for humans, anyway), causes a rash when it comes into contact with skin.

Tidbits: eugenolo

In un ancora più recente articolo su Applied and Environmental Microbiology, si esamina l’effetto antibatterico dell’eugenolo. E’ da molto tempo noto che questo composto (presente nell’olio essenziale di chiodi di garofano, di foglia di cannella, di alcune varietà di basilico, e in molte altre piante) mostra attività antibatterica diretta, come molti dei derivati volatili del percorso dell’acido shichimico, attraverso l’interazione con la membrana e la sua destabilizzazione o lisi. In questo articolo si osserva che anche concentrazioni al di sotto del livello inibitorio agiscono sui processi patologici associati alle infezioni batteriche. In particolare l’eugenolo sembra in grado di ridurre l’espressione di varie esoproteine (due enterotossine, SEA e SEB, e la toxic shock syndrome toxin 1) mediante azione a livello dell’espressiione genica.

Eugenol, an essential oil component in plants, has been demonstrated to possess activity against both Gram-positive and Gram-negative bacteria. This study examined the influence that subinhibitory concentrations of eugenol may have on the expression of the major exotoxins produced by Staphylococcus aureus. The results from a tumor necrosis factor (TNF) release assay and a hemolysin assay indicated that S. aureus cultured with graded subinhibitory concentrations of eugenol (16 to 128 µg/ml) dose dependently decreased the TNF-inducing and hemolytic activities of culture supernatants. Western blot analysis showed that eugenol significantly reduced the production of staphylococcal enterotoxin A (SEA), SEB, and toxic shock syndrome toxin 1 (the key exotoxins to induce TNF release), as well as the expression of {alpha}-hemolysin (the major hemolysin to cause hemolysis). In addition, this suppression was also evaluated at the transcriptional level via real-time reverse transcription (RT)-PCR analysis. The transcriptional analysis indicated that 128 µg/ml of eugenol remarkably repressed the transcription of the S. aureus sea, seb, tst, and hla genes. According to these results, eugenol has the potential to be rationally applied on food products as a novel food antimicrobial agent both to inhibit the growth of bacteria and to suppress the production of exotoxins by S. aureus.

Invito ad una moratoria su Aniba rosaeodora

Riporto paro paro da the aromaconnection questa bella notizia che riguarda due specie forestali aromatiche, Aniba rosaeodora e Bulnesia sarmientoi. L’inserimento delle due specie nell’elenco delle specie commerciabili solo se provenienti da piantagioni certificate CITES è un piccolo passo, ma io continuo ad invitare tutti ad una moratoria totale sull’utilizzo di derivati del Legno di rosa e, già che ci siamo, del legno di Sandalo!

Ma ecco le news dal CITES:

L’ Environment News Service annuncia che il 19 marzo 2010 due alberi sudamericani, sfruttati in maniera non sostenibile dai produttori/commercianti di olii essenziali per l’industria profumieristica e cosmetica, saranno immessi nell’Appendice II della Convenzione sul Commercio Internazionale (Convention in International Trade – CITES), decisione presa dal CITES a Doha, nel Qatar. I controlli sul commercio (scambi commerciali internazionali permessi esclusivamente sulla base di permessi ufficiali) verranno applicati entro 90 giorni per Aniba rosaedora (legno di rosa brasiliano), che è stato proposto per l’appendice II dal Brasile, e per Bulnesia sarmientoi (Palo Santo – da cui si ricava l’olio di guaiaco, l’olio acetilato di guaiaco e l’acetato di guaile) dalla regione del Gran Chaco in America Centrale, proposto dall’Argentina.

Cropwatch ha da lungo tempo sottolineato il declino dello status ecologico del Legno di rosa (scarica qui i files Cropwatch), e molti utenti di olii essenziali hanno indipendentemente e volontariamente deciso di smettere di acquistare l’olio essenziale. Sfortunatamente c’è sempre un elemento poco etico nel mercato che continuerà ad utilizzare specie aromatiche in pericolo di estinzione, fino al punto di farlo anche quando sia illegale.  Lo status del Palo Santo (legno di Guaiaco) nel Parco Nazionale di Gran Chaco, che si estende attraverso il Paraguay occidentale, l’Argentina settentrionale ed orientale, e la Bolivia meridionale era stato di recente analizzato da Cropwatch nella sua Updated List of Threatened Aromatic Plants Used in the Aroma & Cosmetic Industries v1.19 (scarica il pdf. qui). L’olio essenziale di Legno di Guaiacoè in realtà una pasta marroncina che si scioglie a 45ºC, e i suoi derivati acetilati hanno occupato un posto molto importante nel ventaglio aromatico profumieristico.

L’inserimento delle due specie nell’Appendice II farà la differenza? Certamente l’inserimento nell’Appendice CITES I sarebbe stata più efficace, specialmente nel caso del Legno di Rosa, il cui futuro è più di altri alberi nelle mani di commercianti illegali. Olio essenziale di Aniba rosaeodora da distillerie clandestine nel profondo della foresta  continua ad arrivare nei nostri mercati, anche se alcuni lotti si distinguono per una composizione chimica peculiare che spinge a porsi delle domande sull’origine botanica (vedi la bibliografia relativa qui). Ci si domanda se l’olio di Guaiaco continuerà ad essere disponibile legalmente, se solo quello di origine argentina verrà bandito. Anche se questo lo si potrà vedere solo nel futuro,  certamente questi inserimenti nella lista CITES II sono un passo nella giusta direzione.

I frutti aromatici del Siltimur

Una delle conseguenze pratiche della mia seconda puntata in Nepal, nel 2006, nella valle di Nar-Phoo, è stata la raccolta di vari campioni di piante aromatiche con l’intenzione di distillarne l’olio essenziale a Kathmandu. Una delle piante che ci avevano più interessato anche come possibili antivirali era stato il Siltimur, Lindera neesiana, ed in particolare ci interessavano i frutti, usati come rimedio per dolori di stomaco e tosse, e più commestibili delle foglie o della corteccia, e quindi dei possibili candidati per la categoria piante medicinali/alimentari.

Non si riuscì in quella occasione a distillare i frutti della pianta, ma il buon Khilendra aveva effettuato l’anno prima una distillazione di prova, ed aveva conservato bene il campione…

From Nepal 2006

… che io diligentemente portai in Italia per affidarlo alle cure dell’equipe dell’Università Patavina, che già altre volte aveva collaborato a queste mie impromptu missioni.

Dopo un po’ di attesa, ecco finalmente che esce l’articolo relativo ad analisi e attività biologica dell’olio stesso, nel primo numero del 2010 di Fitoterapia, con il titolo “Essential oil of Lindera neesiana fruit: Chemical analysis and its potential use in topical applications” e l’autorship di Comaia, Dall’Acqua, Grillo, Castagliuolo, il buon Khilendra Gurung, e la professoressa Innocenti.

Oltre ad essere una interessante esemplificazione dell’utilità di accoppiare la  tecnica della Gas cromatografia (GC-MS)  alla risonanza magnetica (NMR), l’articolo aggiunge alcuni tasselli importanti relativi alla composizione chimica della frazione aromatica dei frutti della pianta, e sembrerebbe supportare l’idea che i citrali (nerale e geraniale) siano importanti per spiegare l’attività antimicrobica degli OE.

Vediamo allora cosa sappiamo su questa pianta alla luce di questi nuovi dati.

Cosa è?

La Lindera neesiana (Wallich ex Nees) Kurz è un arbusto o piccolo albero deciduo alto fino a 4-5 metri, con foglie picciolate, molto varie in dimensioni, lunghe da 3 a 20cm. e larghe da 1 a 10 cm.,ovali e glabre. I bei fiori gialli sono disposti in ombrelle, e i frutti sono globosi.

From Nepal 2006
From Nepal 2006

La pianta appartiene alle Lauraceae, uno dei più antichi gruppi di angiosperme, parte del primitivo gruppo delle Laurales, che insieme alle Magnoliales fa parte dei Magnoliidi; in letteratura si può trovare anche con i binomiali Tetranthera neesiana Wallich, Aperula neesiana (Wallich ex Nees) Blume e Benzoin neesianum Wall. ex Nees (che è il suo basionimo).

In Nepal centro-orientale la pianta cresce nella zona Himalayana temperata e subtropicale, tra 1800 e 2600 mslm, in aperture lungo le gole profonde nelle foreste.  Fiorisce tra ottobre  e novembre e fruttifica tra marzo e giugno.

Ha vari nomi: in lingua nepalese si chiama per l’appunto 
siltimur; in lingua gurung si chiama katu, gutung, kutung o siltimuri; in lingua Nyeshang phopri

Come viene usata?

I vari gruppi etnici nepalesi utilizzano i frutti maturi (neri) e aromatici sia marinati come alimento sia freschi o essiccati come rimedio per mal di stomaco dovuto ad indigestione, come antelmintici e in caso di flatulenza (in Manang – Gyasumdo).

In altre zone vengono masticati in caso di diarrea, mal di denti, nausea, flatulenza, o usati a livello topico per foruncoli e scabbia, malattie della pelle, o internamente per parassiti intestinali; sono considerati un antidoto per animali e uomini in caso di ingestione di piante velenose (Pohle, 1990 Manandhar 2002; Rajbhandari 2001; Joshi 2001).

Le foglie e i ramoscelli sono anch’essi aromatici se vengono spezzati, e vengono usate per malattie della pelle. Sono inoltre una buona fonte di foraggio per bestiame bovino e caprino (Manandhar 2002; Rajbhandari 2001).

La radice e la corteccia, una volta polverizzate, sono usate internamente in caso di dolori (Manandhar 2002; Rajbhandari 2001).

Cosa contiene e come funziona?

L’appartenenza della pianta a Magnoliidi suggerirebbe la presenza di neolignani ad azione antinfiammatoria, comuni a questo gruppo, e la presenza, nell’OE, di derivati del percorso biogenetico dello shikimato (le Lauraceae sono ricche in fenilpropanoidi come eteri fenolici e fenoli, ad attività biologica elevata ma con profilo tossicologico spesso importante).

In effetti frutti, foglie e corteccia di Lindera neesiana contengono olio essenziale, circa l’1% distillabile dai frutti secchi (Gurung, Khilendra: comunicazione personale), l’1.3% dalle foglie fresche e lo 0,5% dai ramoscelli (Singh et al. 1995).

L’OE di foglia, (come previsto dall’appartenenza alle Lauraceae) è caratterizzato da una massiccia percentuale di metil cavicolo (83.76%) e safrolo (11.86%), mentre miristicina  (69.99%) e1,8-cineolo (17.97%) caratterizzano l’OE di ramoscelli (Singh et al. 1995). La presenza di metil cavicolo e safrolo, due molecole a sospetta attività epatotossica ed epatocarcinogenica (sono dei procarcinogeni attivabili dai sistemi de detossificazione epatica) suggerisce che l’OE di foglia sia potenzialmente tossico.

L’articolo di prossima pubblicazione rileva quanto invece sia differente l’OE dei frutti. I principali composti isolati dall’OE sono risultati i citrali (Z-citrale 15.08%, E-citrale 11.89%), l’1,8-cineolo (8.75%), il citronellale (6.72%), e α- e β-pineni (rispettivamente 6.63% e 5.61%). I composti che caratterizzavano gli OE di foglia e ramoscelli sono presenti nel frutto a percentuali molto minori ma non minime: miristicina (4,41%) e metil
eugenolo (ca. 2%). Altri composti identificati a percentuali significative sono: geraniolo, citronellolo,  elemicina, ossido di cariofillene, spatulenolo, nerolo, 6-metil-5-epten-2-one, linalolo ed α-terpineolo.

From Nepal 2006

Infine, i composti presenti in percentuali minime o in tracce sono: α-tujene, camfene, verbenene, mircene, α-fellandrene, p-cimene, cis-ocimene,
 trans-ocimene, 2, 6-dimetil-5-eptanale, γ-terpinene, cis-sabinene, cis-linalolo ossido, trans-linalolo ossido, α-
camfolenale, canfora, terpinen-4-olo, mirtenale, S-(-)-verbenone, trans-carveolo, geranil formiato, β-elemene, trans-cariofillene, β-bisabolene, geranil acetato, e geranil propionato.

Non ci sono molti studi sulle attività biologiche della Lindera neesiana, ma lo studio italiano evidenzia l’attività dell’OE da frutto sullo Staphylococcus aureus (un batterio Gram-positivo) a concentrazione (IC50) di ca. 100 microgrammi per mL, sul lievito Candida albicans a IC50 di ca. 276 microgrammi per mL, ed infine sulla Pseudomonas aeruginosa (un Gram-negativo) a IC50 di 13 570 microgrammi per mL.

Le attività sui patogeni sono state confrontate con quelle di un controllo negativo (DMSO, il solvente usato per solubilizzare gli OE, da solo) e di tre controlli positivi (due antibiotici: ampicillina e  kanamicina, ed un antimicotico, la nistatina). In nessun caso l’OE è risultato efficace quanto le molecole di sintesi, e solo l’attività su Staphylococcus aureus merita a mio parere ulteriori attenzioni.

La bassa efficacia sulla Pseudomonas non dovrebbe stupire, in genere tutti gli olii essenziali hanno attività meno spiccata nei confronti dei G-negativi, a causa della componente lipopolisaccaridica  della loro membrana, che riduce la capacità di penetrazione degli OE, notoriamente lipofili.

(Mi) Stupisce di più la bassa attività su Candida spp., visto il contenuto in citrali mi sarei aspettato di più, comunque sempre meglio dell’azione sui G-. Positiva invece l’assenza di attività citotossica a livelli di attività.

Cosa sarebbe interessante studiare per il futuro? Vista la probabile facilità con la quale i citrali formano legami con i gruppi azotati delle proteine, sarebbe interessante vedere se la loro presenza in un olio essenziale facilita la permanenza dello stesso olio essenziale sul derma, o se miscele di OE a citrali con OE ad elevata volatilità riduce quest’ultima.

Inoltre altrettanto interessante sarebbe vedere se c’è un ruolo per l’utilizzo di questi frutti nell’alimentazione da carestia. Chi lo sa?

Il suino in casa – 2

Ho terminato il primo post della serie suina in maniera forse criptica, e mi si domanda: “perché consideri gli olii essenziali il metodo che meno ti attira? E alla fine della giostra, come li posso usare?”

Allora, gli olii essenziali sono la strategie che meno mi attira, nonostante io sia molto interessato a questi materiali, perché sono e rimango un fitoterapeuta di formazione tradizionale, e tendo a preferire quelle strategie fitoterapiche che mi pare offrano delle alternative vere agli approcci già esistenti nella farmacopea classica.

Ovvero mi interessa ciò che le piante e il loro utilizzo (che non sono le piante a curare, ne il terapeuta, ma il triangolo pianta-paziente-terapeuta)  possono offrirci di innovativo, di non già presente, addirittura di non ottenibile con gli strumenti “ricevuti”.

E da questo punto di vista gli olii essenziali, IMHO, sono molto simili ad un farmaco classico (mutatis mutandis):

  • sono molto selettivi (nel produrli/estrarli riduciamo la diversità molecolare della pianta di origine più di quanto non facciamo con altri metodi estrattivi)
  • sono molto concentrati, quindi a parità di unità di utilizzo tenderanno ad avere un ventaglio di attività più ridotto ma con intensità di azione maggiore, ed il loro profilo tossicologico ed i livelli di rischio saranno maggiori che rispetto ad altri preparati tipicamente erboristici
  • sono inoltre un rimedio relativamente nuovo sul palcoscenico fitoterapico rispetto ad altre preparazioni, e quindi abbiamo meno dati storici ed etnobotanici che possano accompagnare i dati sperimentali, epidemiologici e clinici.

D’altro canto l’attività antinfettiva è certamente quella elettiva per questi prodotti, e la minireview offerta sulla loro attività antivirale offre spunti interessanti.

Credo che i dati più interessante siano:

  1. il fatto che non si osserva uno sviluppo di resistenza agli olii essenziali, circostanza che in alcuni casi potrebbe renderli un presidio estremamente importante
  2. il fatto che agiscano come virucidi/virustatici con modalità differenti da quelle degli antivirali di sintesi, quindi potenzialmente abbinabili a questi per ampliare il raggio di intervento e ridurre eventuali effetti collaterali
  3. il fatto che, per quanto selettivi, sono ancora dei rimedi con uno spettro di attività ampio, per cui una scelta oculata permetterebbe di utilizzare un OE contemporameamente antinfettivo, antinfiammatorio ed espettorante, una combinazione particolarmente utile nei disturbi del tratto respiratorio

D’altro canto prima che i dati sull’azione antivirale ed in particolare sull’azione antinfluenzale possano tradursi in prassi, credo debba passare ancora del tempo.

L’azione antivirale è quasi sempre limitata al virione prima della penetrazione o dopo il rilascio dalla cellula, e questo limita il campo di applicazione.

I test effettuati sono limitati all’utilizzo topico, per cui è prematuro parlare di utilizzo antivirale per os, tenuti presenti anche i possibili effetti indesiderati derivanti dall’ingestione di quantità significative di olii essenziali, riducibili solo da formulazioni particolari per eccipienti e strumenti di delivery (ad esempio capsule gastroresistenti, ecc.).

Credo quindi che per il momento l’utilizzo più razionale in caso di influenza e virosi respiratorie in genere sia quello di vaporizzazioni ambientali tramite areosol a scopo preventivo, applicazioni topiche che permettano il rilascio lento di olii essenziali respirati dalla soggetto, e suffumigi/fumigazioni nel momento della piena infezione a scopo sia antivirale sia antibatterico (in caso di superinfezioni) sia espettorante/antinfiammatorio.

E allora? Se gli olii essenziali non sono la mia prima scelta, quale lo è?

Non è questo il luogo per parlare di terapia, ma se la fitoterapia può contribuire in maniera interessante sarà, come dicevo più sopra, solo se potrà offrire prospettive terapeutiche nuove o strategie diverse, non incompatibili (anzi) con altre prospettive, ma sperabilmente concorrenti nel contribuire alla salute del paziente.

E allora ci saranno le piante che agiscono migliorando le condizioni dell’organismo in modo che meglio possano affrontare le infezioni. Quindi piante stimolanti la circolazione e diaforetiche,  immunomodulanti, piante adattogene (ma non nel momento di infezione acuta), piante espettoranti e piante per gestire la febbre e la tosse senza sopprimerle. Poi ci saranno certamente le piante ad azione antivirale ed antibatterica in caso di superinfezione. Ma altrettanto importanti saranno i rimedi da convalescenza, tra i quali tradizionalmente troviamo gli amari e gli epatici.

Ma questo argomento merita un post intero, ed adesso non ne ho il tempo.

Il suino in casa – 1

Dato che ho passato una settimana a fare tisane per il bimbo, ho pensato utile ripassare i basic facts sull’influenza e sulle possibili armi non convenzionali da usare (oppure da non usare). Ed ora ve lo riverso :-).

Intanto iniziamo proprio dall’inizio…

Oggettini quasi-vivi composti da acido nucleico (DNA o RNA) inserito in un involucro proteico (capside) e in certi casi (virus rivestiti) in una membrana lipoproteica. Le dimensioni vanno da 20 nm a 250-300 nm.

Classificazione virale
I virus possono essere classificati secondo la presenza di DNA o RNA, a singola o doppia elica. Se ne conoscono più di 70 famiglie, 20 negli uomini. A differenza degli organismi superiori, non è possibile costruire un albero genealogico dei virus al di fuori della famiglia, unico raggruppamento naturale che mostri somiglianze di strutture genomiche e geni omologhi.

I virus dell’influenza appartengono  (secondo la classificazione di Baltimora) al V gruppo virale, alla famiglia delle Orthomyxoviridae, con RNA a elica singola, senso negativo, con rivestimento lipoproteico.

I virus influenzali che colpiscono l’uomo appartengono a tre serotipi: A, B e C. I virus del tipo C sono relativamente innocui, quelli del tipo B sono abbastanza rischiosi da giustificare la comprensione nella vaccinazione, ma sono quelli di tipo A ad essere responsabili della maggior parte delle infezioni.

Il serotipo del virus è determinato da due proteine di superficie – emaglutinina (H) e neuramminidasi (N) – che permettono al virus di entrare nelle cellule e di passare da cellula a cellula. In particolare la  emmaglutinina è necessaria sia per l’aggancio alla parete cellulare sia per la fusione. La emmaglutinina ha bisogno di essere “spezzata” da un enzima per funzionare nella fusione, e nell’uomo normalmente l’unico luogo dove questo enzima è presente è il tessuto polmonare.
Ci sono 16 sottotipi H e 9 N, che possono dare 144 serotipi HN, dei quali solo tre (H1N1, H2N2 e H3N2) sono stati osservati essere perfettamente adattati all’uomo, mentre combinazioni quali quella responsabile per la “aviaria” (ovvero la H5N1), possono infettare l’uomo occasionalmente ma sono virus aviari (naturalmente H5N1 potrebbe evolversi in una nuova pandemia se divenisse trasmissibile perfettamente tra uomo e uomo).

Ogni anno i virus del tipo A modificano leggermente le proprie proprietà antigeniche, in quello che si chiama il drift antigenico. Ma per tre volte nel XX secolo è stato osservato il cosiddetto shift antigenico, ovvero una modificazione radicale delle proprietà antigeniche con cambiamento del serotipi e quindi insorgenza di nuove pandemie.

Dalla preesistente riserva genetica naturale del virus, gli uccelli acquatici, nel 1918 emerse (si adattò al nuovo ospite) il ceppo H1N1 che causò all’inizio (in primavera) una crisi di problemi respiratori di lieve entità, chiamata la “febbre dei tre giorni”, nella milizia di Fort Funston, in Kansas (ed una concomitante epidemia nei maiali nordamericani), da dove raggiunse altre basi militari negli Stati Uniti e quindi l’Europa. Questa prima ondata causò pochi decessi e la maggior parte degli infetti recuperò in pochi giorni. Essa fu seguita da una seconda “ondata” nell’agosto dello stesso anno, sempre di lieve entità anche se maggiore delle normali influenze stagionali (mortalità del 2.5% rispetto al normale 0.1%), che raggiunse il picco in settembre e novembre.

Nella primavera del 1919 si ebbe la terza (seconda secondo alcuni) ondata, e la situazione mutò gravemente dal punto di vista epidemiologico. La famigerata “spagnola” sembrava avere caratteristiche molto diverse: alcune vittime morirono nel giro di poche ore, ed erano suscettibili tutti i gruppi di età, dai più giovani agli adulti agli anziani. Colpì sia aree rurali sia cittadine, interessando, secondo alcune stime, 1/5 della popolazione mondiale ed uccidendo 50 milioni di persone.  Il virus era mutato, diventando più virulento?   In assenza di dati da comparare per accertare variazioni geno- o fenotipiche (l’unico ceppo di virus della H1N1 del 1918, ottenuto da tessuto polmonare appartenente ad un cadavere riesumato che era rimasto congelato nell’artico, era dell’ondata autunnale) è difficile dirlo con  certezza; i dati sulla mortalità (5% nella ondata primaverile, 60% in quella di novembre) sembrano supportare l’idea dell’aumentata virulenza, ma ci sono altri possibili fattori, o cofattori: le condizioni ambientali invernali (aria fredda, maggior presenza di pneumococchi e staffilococchi), la situazione di guerra (maggioro promiscuità), la copresenza di altri agenti virali patogeni, e differenza delle popolazioni colpite.

Certo è che il virus H1N1 riesumato del 1918 è diverso da quello delle H1N1 stagionali odierne: ha l’abilità di replicarsi in assenza di tripsina (ovvero la sua emmaglutinina può essere spezzata da proteasi ubiquitarie e non solo da quelle presenti nel tessuto polmonare) e mostra un fenotipo molto aggressivo nella crescita nelle cellule dell’epitelio polmonare umano, ed è in grado di uccidere i ratti infettati.

Nel 1957 avvenne il primo shift genetico conosciuto (teniamo presente che la prima caratterizzazione dei serotipi era avvenuta solo negli anni 30) che portò alla comparsa del serotipo H2N2 (derivante da una ricombinazione: 3 segmenti da virus aviario e 5 da H1N1) che causò la cosiddetta pandemia “Asiatica” che apparentemente eliminò H1N1.

Nell’estate del 1968 avvenne il secondo shift genetico conosciuto che portò alla comparsa in Asia del sud di H3N2 (2 segmenti da virus aviari) e alla influenza di Hong Kong, che eliminò H2N2 e che fu responsabile di sporadici casi da settembre a dicembre negli Stati Uniti, in Inghilterra ed in Giappone. L’epidemia nell’emisfero settentrionale finì in aprile del 1969, mentre in Australia iniziò a gennaio dello stesso anno, scomparve in ottobre e ritornò nel giugno del 1970.

Nel febbraio del 1976 si ha la riemergenza di un ceppo di H1N1 (che teoricamente doveva essere stato eliminato dalla comparsa di H2N2) simile a quello del 1918, nella milizia di Fort Dix, dove causò il decesso di un soldato.  Molto velocemente (forse troppo velocemente?) il governo americano organizzò una vaccinazione di massa che raggiunse 48 milioni di americani, nonostante che il virus rimanesse limitato all’area di Fort Dix e sparisse molto velocemente (solo un ceppo collegato e poco virulento rimase presente fino a marzo). La vaccinazione venne sospesa dopo 532 casi di paralisi da sindrome di Guillain-Barré e 25 decessi apparentemente legati alle vaccinazioni. La vaccinazione causò cioè quindi più morti del virus (ma il virus non era veramene presente nella popolazione, che ricevette una cura inutile).

Il virus era così simile al virus H1N1 pre-1950 da far pensare ad un vero e proprio “congelamento” del ceppo. La riemergenza di H1N1 non eliminò H3N2 perché non era una novità per i soggetti di età maggiore di 20 anni, che avevano avuto la possibilità di incontrarlo prima del 1957, e quindi dal 1977 (ma alcuni autori ritengono fino dal 1918) ci sono due serotipi di influenza A circolanti, H1N1 e H3N2.

L’influenza H1N1 2009
La comparsa della nuova H1N1 rinforza l’opinione di alcuni autori che dal 1918 in poi siamo vissuti in un era pandemica dominata da H1N1, che continua a ritornare come una dinastia virale. Infatti, nonostante le iniziali affermazioni che si trattasse di un virus suino passato all’uomo, sappiamo che la nuova pandemia deriva da un virus H1N1 che include geni aviari, umani e suini. In effetti, il dato osservato che la virulenza del virus sia decresciuta con l’espandersi dell’area infetta si spiegherebbe bene con il fatto che esistono nella popolazione (in particolare in un terzo dei soggetti over 60) anticorpi preesistenti contro il virus, derivanti dall’immunizzazione o l’incontro con l’influenza stagionale.
E’ interessante, notano vari autori, il fatto che gli anticorpi prodotti da precedenti virus H1N1 non hanno dato protezione crociata dal H1N1 2009, forse perché gli epitopi del H1N1 2009 invece di stimolare la prodizione di anticorpi producono una risposta immunitaria cellulo-mediata, tramite cellule T citotossiche e sostanze chimiche tossiche.

From schemi

Attività antivirale

La strategia è quella di interferire con l’abilità del virus di penetrare la cellula bersaglio. Il virus passa attraverso vari passaggi per penetrare: legame a recettori di superficie cellulare grazie all’antirecettore emagglutinina, che si lega alla glicoproteina con l’acido neuramminico; fusione dell’involucro lipoproteico; adsorbimento; penetrazione; denudamento; rilascio dei contenuti all’interno della cellula. La neuraminidasi (N) serve a sciogliere il legame tra H e glicoproteine della membrana cellulare, sia nel caso che la penetrazione non abbia successo, sia quando il virus replicato debba lasciare la cellula bersaglio.

Interferire con l’attacco alla cellula
Gli agenti usati al momento per interferire con queste fasi possono mimare la proteina associata al virus (VAP) e legarsi ai recettori virali; possono mimare il recettore cellulare e legarsi al VAP. Sono però strategie molto costose da sviluppare.
Altri agenti possono inibire la penetrazione e/o il denudamento (Amantadina e Rimantadina per l’influenza, Pleconaril per i rinovirus del raffreddore e vari enterovirus)

Intervento durante la sintesi virale.
Un secondo approccio è quello di mirare ai processi che sintetizzano le componenti virali dopo l’invasione del virus stesso. Un modo tipico per farlo è inibire la trascrittasi inversa, l’enzima che sintetizza la trascrizione da RNA a DNA (acyclovir per HSV, AZT per HIV, Lamivudina per HBV). Un altro modo è quello di bloccare la fase di trascrizione di mRNA (necessario per la sintesi proteica), oppure la fase di traduzione.

Approccio diverso è quello di inibire la proteasi, un enzima che taglia le catene proteiche virali perché possano poi assemblarsi nella configurazione finale, oppure di inibire del tutto l’assemblaggio (come la Rifampicina).

L’ultima fase del ciclo virale è il rilascio del virus completo dalla cellula. Alcuni farmaci antiinfluenzali (Zanamavir, Oseltamivir) impediscono il rilascio virale bloccando la neuraminidasi.

Virus e resistenza
Sia i farmaci antivirali (acyclovir) sia i vaccini possono causare insorgenza di resistenza nei virus. Questa seconda resistenza è la meno conosciuta. Vediamo qualche sempio di resistenza ai vaccini:

  • Virus dell’epatite B: la vaccinazione è iniziata nei primi anni 80. Il vaccino contiene un antigene ricombinante di superficie, ed il determinante a è il target primario degli anticorpi. Nel 1990 è emerso il primo caso di sostituzione nel gene S codificante per a, e negli anni si è evidenziato il fatto che la frequenza della resistenza aumenta la individui vaccinati.
  • Influenza aviaria (H5N2) nei polli. Continuano ad emergere nuove linee virali resistenti.
  • Malattia di Marek, causata dal virus dell’Herpes nei polli. Le prime vaccinazioni sono iniziate negli anni 60, e la prima campagna è stata di successo; già la seconda campagna (negli anni 70) non è risultata più sufficiente ad assicurare una copertura paragonabile alla prima. La seconda generazione di vaccini, negli anni 80, è risultata insufficiente dopo pochi anni. La terza generazione è uscita negli anni 90.
  • Infectuous Bursal Disease (IBD) nei polli, causato da un birnavirus. La vaccinazione è fallita.

Perchè falliscono?
Le “nuove” malattie virali sono molto differenti dalle prime (ad esempio le esantematiche), classici esempi del successo delle vaccinazioni. Nelle nuove malattie i ceppi virali sono capaci di operare anche in soggetti vaccinati, e la vaccinazione non è sterilizzante, non dura per tutta la vita e non è indipendente dai ceppi virali.
L’adattamento dei virus dipende certamente da meccanismi classici quali l’evoluzione degli epitopi e della virulenza, e in secondo grado da aumento della capacità immunosoppressiva, dall’aumento nella produzione di molecole smokescreen, dalla modificazione delle variazioni antigeniche, dalla modificazione del tropismo tessutale e dall’attivazione di vie di penetrazione alternative.
Il futuro è incerto e la scelta di usare target sempre più specifici nei virus può portare a conseguenze inaspettate e non prevedibili.

E ora passiamo alle strategie dello stregone. Iniziando dall’approccio a mio parere meno interessante da un punto di vista strettamente fitoterapico, ovvero l’azione direttamente virucida o virustatica degli olii essenziai.  Più avanti esamineremo altre opzioni

Attività antimicrobica

E’ indubbio che l’attività antimicrobica degli olii essenziali (OE) sia quella con più supporto sperimentale. Il fatto che gli OE possiedano proprietà antinfettive, in particolare antimicotiche, concorda inoltre con le nostre conoscenze riguardo le funzioni di queste sostanze nelle piante, come difesa da infezioni secondarie a lesioni dovute all’azione degli erbivori..
Se quest’attività è data ormai per scontata, bisogna sottolineare come la maggior parte degli studi sia stata effettuata in vitro, e di come esistano ancora pochi studi clinici di buona qualità.
Il volume di dati sull’attività antimicrobica resta, comunque, significativo; sono stati testati molti e diversi patogeni: virus animali e vegetali, funghi micotossigeni, lieviti patogeni, differenti ceppi batterici, amebe.

Olii essenziali antivirali
Se tra gli olii specificamente virucidi troviamo spesso olii genericamente antinfettivi, come per esempio quelli con alto tenore in fenoli o eteri fenoliche (Cinnamomum zeylanicum cortex, Origanum hirtum, Thymus vulgaris, Lippia origanoides, Syzygium aromaticum), o ad alcoli (Zingiber officinale, Melaleuca alternifolia, Mentha x piperita, Santalum album, Cymbopogon martinii), emergono anche olii diversi dal solito, come Salvia officinalis, Hyssopus spp., Artemisia vulgaris, Laurus nobilis. In particolare sembra che la presenza di citrali sia importante per la attività antivirale (come Cymbopogon spp., Melissa officinalis). Vi sono poi olii essenziali interessanti ma molto poco studiati, come Santolina insularis, Heracleum spp., Artemisia arborescens, Cynanchum stauntonii, Salvia fruticosa, Minthostachys verticillata.

Qualche dettaglio: OE attivi sui virus influenzali

L’olio essenziale di varie specie di Heracleum hanno mostrato attività virucida in vitro sul virus dell’influenza.
L’olio essenziale di Houttuynia cordata e le molecole metil n-nonil chetone, lauril aldeide, e capril aldeide sono risultati virucidi, in vitro, sui virus dell’herpes simplex 1, dell’influenza e dell’HIV-1, in maniera tempo dipendente.
L’olio essenziale di radice di Cynanchum stauntonii (Ascelpiadaceae), i cui composti principali sono (E,E)-2,4-decadienal, 3-etil-4-metilpentanolo, 5-pentll-3H-furan-2-one, (E,Z)-2,4-decadienale e 2(3H)-furanone, diidro-5-pentile, è attivo in vitro sul virus dell’influenza con IC50s = 64 μg/ml. In un esperimento in vivo su modelli animali ha ridotto i decessi da influenza in maniera dose dipendente.

La trans-cinnamaldeide, uno dei principali composti dell’olio essenziale da corteccia di Cinnamomum zeylanicum e C. cassia,  ha mostrato attività in vivo ed in vitro sul virus dell’influenza A/PR/8. Incubato a 40 μM con cellule di rene di cane preinfettate, ha ottenuto il massimo  del controllo dell’infezione (29.7%) se somministrato 3 ore dopo l’infezione, e  ha inibito la crescita del virus in maniera dose dipendente da 20 a 200 μM, quando il virus non è stato più individuabile.
Nei topi infettati con il virus PR-8 virus l’inalazione di 50 mg/gabbia/giorno ha aumentato la sopravvivenza in 8 giorni del 100% (rispetto al 20% dei controlli), ed ha grandemente ridotto la presenza virale nel fluido di lavaggio broncoalveolare dopo 6 giorni.
L’olio essenziale di Melaleuca alternifolia ed alcuni dei composti in esso contenuti (soprattutto terpinen-4-olo, ma anche α-terpinene, γ-terpinene, p-cimene, terpinolene e α-terpineolo) hanno mostrato attività inibitoria sulla replicazione del virus dell’influenza A/PR/8 virus H1N1 a dosi minori di quella citotossica (ID50 = 0·0006% e CD50 = 0·025%, indice di specificità 41,6). L’effetto su HSV-1 ed HSV-2 è stato molto minore (CD50 = 0·125%).
La propoli (non un olio essenziale ma rilevate comunque, potendo funzionare da resina veicolo) è risultata attiva sul virus dell’influenza aviaria.

Attività su altri virus
L’olio essenziale di Artemisia arborescens è risultato efficace su HSV-1 (del 50% a dosi di 2.4 microg/ml, dell’80% a dosid di 5.6 microg/ml) e -2 (del 50% a dosi di 4.1 microg/ml, dell’80% a dosi di 7.3 microg/ml) con azione direttamente virucida e inibente il passaggio da cellula a cellula e a dosi molto più basse di altri olii essenziali.

In uno studio recente gli olii essenziali di zenzero, sandalo, timo e issopo si sono dimostrati efficaci su herpes virus 1.
L’olio di Santolina insularis e di Melissa officinalis sono attivi su HSV-1 e -2. In particolare l’OE di melissa ha mostrato IC50 = 0.0004% ed inibizione del 98.8% per HSV-1, e IC50 = 0.00008% ed inibizione del 97.2% per HSV-2. L’OE di melissa agisce sul virus prima della penetrazione della cellula, ma non dopo.
L’olio essenziale di Salvia fruticosa ha mostrato una elevata attività virucida su HSV-1, e i diterpeni di Salvia officinalis mostrato attività antivirali.
L’olio essenziale di Myntostachys verticillata ha inibito sia HSV-1 sia il virus della pesudorabbia.
L’olio essenziale di eucalipto (non meglio specificato) ha ridotto del 57.9-75.4% i livelli di HSV.
L’olio essenziale di Laurus nobilis e i suoi composti beta-ocimene, 1,8-cineolo, alfa- e beta-pinene hanno mostrato attività antierpetica con IC50 = 120microg/ml e un indice di selettività pari a 4.16.
Altri olii attivi sono genericamente la Mentha xpiperita e l’Origanum vulgare.
Gli OE di Artemisia douglasiana e Eupatorium patens sono risultati attivi su HVS-1 e Dengue 2.
L’OE di Cymbopogon citratus è risultato attivo su HSV-1, con il 100% di inibizione a conc. di 0.1%, dell’80% a 0.05% e del 50% a 0.005%. Anche gli OE di Rosmarinus officinalis ed Eucalyptus globulus sono risultati interessanti, seppure non così attivi, causando inattivazione delle particelle virali.
Gli OE di Lippia alba, Lippia origanoides, Origanum vulgare e Artemisia vulgaris sono attivi sul virus della febbre gialla, con MIC di 3.7 microg/ml per i primi tre e di 11.1 microg/ml per l’ultimo.

Composti attivi e meccanismi d’azione.
Vari studi hanno identificato gli OE con molecole che portano un gruppo idrossilico, ovvero alcoli, fenoli ed eteri fenoliche, come quelli più attivi.  In ricerche effettuate sugli effetti antimicotici delle molecole degli OE, le più attive si sono dimostrate quelle con un gruppo idrossilico legato ad un sostituente alchilico (fenoli come carvacrolo, timolo, iso-eugenolo ed eugenolo e aldeidi aromatiche come cinnamaldeide).

Attualmente l’ipotesi principale sui meccanismi d’azione è che l’attività antimicrobica vada di pari passo con l’attività citotossica e che quindi condivida lo stesso meccanismo, in altre parole una reazione associata alla membrana. Anche il legame tra attività antisettica e gruppi idrossi fenolici supporta quest’ipotesi, vista la riconosciuta attività dei fenoli a livello cellulare, con denaturazione di proteine batteriche o alterazione della membrana citoplasmatica.

I fenoli e le eteri fenoliche agirebbero sulla struttura e funzionalità della membrana cellulare, strato polisaccaridico (in G-), e parete cellulare, causando lesione drammatica e morte. Altri composti (forse gli alcoli) indebolirebbero solo la membrana senza causare lisi, stimolano il rilascio di enzimi autolitici, con lesione subletale e perdita delle capacità regolatoria e forse una azione mitocondriale.

Nei virus gli OE sembrano nella quasi totalità agire nella fase subito precedente alla penetrazione, molto poco  nelle fasi di replicazione, e poco nella fase di replicazione e passaggio da cellula a cellula. Per queste ragioni si ipotizza che il meccanismo di azione sia quello della interferenza con l’involucro virale, con disturbo delle strutture del virione necessarie per la penetrazione della cellula, o forse la dissoluzione della capsula del virus (l’OE di origano ad esempio la distrugge). Il fatto che il meccanismo si adifferente da quello tipico degli antivirali di sintesi spiegherebbe il fatto che spesso questi OE sian attivi anche su ceppi resistenti ad acyclovir.

Ci sono però delle interessanti eccezioni, ad esempi il già citato OE di Santolina insularis agisce su HSV inibendo la trasmissione da cellula a cellula; gli OE di Melaleuca alternifolia e di Eucalyptus globulus sembrano agire sul virus dell’herpes sia prima sia durante la penetrazione; la cinnamaldeide sembra fare eccezione poiché inibisce la sintesi proteica virale a livello post trascrizionale.

From schemi

Molto interessante l’osservazione fatta da molti ricercatori che l’azione degli OE sui patogeni non varia molto tra ceppi da laboratorio e ceppi selvaggi.  Questo sembrerebbe supportare l’idea che i patogeni non abbiano sviluppato una resistenza agli OE come hanno invece fatto per quanto riguarda molti antibiotici.  E questo nonostante gli OE siano parte della biosfera da moltissimo tempo, e siano stati sicuramente coinvolti in processi d’adattamento di tipo evolutivo. E’ ipotizzabile che la ragione del mancato sviluppo della resistenza sia la complessità degli OE e del loro meccanismo d’azione con punti d’attacco a diversi livelli della membrana cellulare; questo renderebbe più difficile l’attivarsi di meccanismi di resistenza, o quantomeno di quelli di tipo one-step.


Invasione aliena!

Appena tornato e subito due bei post sulle specie aliene, dal sempre meritevole Meristemi e dalle braccia rubate di Equipaje. E per non essere da meno ecco la lista di aliene (ma non tutte sono delle aliene) che ho contrabbandato (si fa per dire, eh…) dall’ultimo viaggio nepalese:

1. Semi di Diploknema butyracea

2. Miele di Diploknema butyracea

3. Frutti essiccati di Aegle marmelos

4. Succo concentrato di Aegle marmelous, con e senza zucchero aggiunto (veramente ottimo, speriamo di riuscire ad introdurlo in Italia – il succo, non l’albero)

5. Olio di semi di Prunus armeniaca selvatica

6. Olio di semi di Prinsepia utilis

7. Olio essenziale distillato di Murraya koenigii fol

8. Olio essenziale distillato di Cedrus deodara