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luciano

Permeabilità intestinale, microbiota, dieta ed esercizio fisico I parte

by luciano

Una ricerca recente e approfondita sull’influenza del microbiota intestinale, della dieta e dell’esercizio fisico sulla permeabilità intestinale. Tetiana R. Dmytriv et al. 2024. DOI 10.3389/fphys.2024.1380713.

In Evidenza
1. La parete intestinale [1] è composta da tre strati: mucosa, epiteliale e lamina propria. Lo strato mucoso è abitato da microrganismi, molti dei quali coesistono reciprocamente beneficamente all’interno del corpo umano. Questi microrganismi modulano molti se non la maggior parte dei processi viventi: dallo sviluppo del sistema immunitario e nervoso nelle prime fasi della vita all’induzione dell’infiammazione cronica che causa neurodegenerazione nell’invecchiamento. Nonostante il fatto che questi microrganismi abbiano coesistito con gli esseri umani per molti anni, in determinate condizioni il sistema immunitario enterale della lamina propria può percepirli come estranei e innescare una risposta pro-infiammatoria.

2. Normalmente, la mucosa intestinale è semipermeabile. Consente l’assorbimento selettivo dei nutrienti nel flusso sanguigno, ma impedisce l’ingresso di microrganismi potenzialmente dannosi e dei loro prodotti di scarto dal contatto con il sistema immunitario enterale. Uno squilibrio del microbiota intestinale, chiamato disbiosi, può causare un disturbo dell’integrità intestinale e aumentare la permeabilità intestinale.

3. L’eccessiva permeabilità della parete intestinale provoca lo sviluppo di un’infiammazione cronica di basso grado.

4. La nutrizione sembra essere il più semplice agente non farmacologico di integrità e permeabilità della parete intestinale. Può avere sia un effetto negativo, come l’HFD che induce l’endotossemia metabolica, sia un effetto positivo, come una dieta ricca di polifenoli vegetali o prodotti lattiero-caseari fermentati, aumentando l’espressione delle proteine TJ [2] e promuovendo lo sviluppo di batteri benefici.

5. L’esercizio fisico può anche influenzare la permeabilità intestinale. I suoi effetti dipendono dalla durata e dall’intensità dell’esercizio. Lo sforzo fisico acuto esteso spesso aumenta la permeabilità intestinale che può essere correlata all’induzione dello stress da calore, che gli organismi non possono far fronte in quel momento a causa delle risorse insufficienti. D’altra parte, gli esercizi regolari di bassa e moderata intensità, che sono di natura adattiva, hanno per lo più un effetto positivo sull’integrità dell’intestino e ne riducono la permeabilità.

La ricerca
“La parete intestinale è una barriera selettivamente permeabile tra il contenuto del lume intestinale e l’ambiente interno del corpo. I disturbi della permeabilità della parete intestinale possono potenzialmente portare a un’attivazione indesiderata del sistema immunitario enterico a causa di un contatto eccessivo con il microbiota intestinale e i suoi componenti e lo sviluppo di endotossemia, quando il livello di lipopolisaccaridi batterici aumenta nel sangue, causando infiammazione cronica a bassa intensità. In questa revisione, vengono trattati i seguenti aspetti: la struttura della barriera della parete intestinale; l’influenza del microbiota intestinale sulla permeabilità della parete intestinale attraverso la regolazione del funzionamento delle proteine a giunzione stretta, la sintesi/degradazione del muco e degli effetti antiossidanti; i meccanismi molecolari di attivazione della risposta proinfiammatoria causata dall’invasione batterica attraverso le cascate di segnalazione TIRAP/MyD88 e TRAM/TRIF indotte da TLR4; l’influenza della nutrizione sulla permeabilità intestinale e l’influenza dell’esercizio fisico con un’enfasi sullo stress da calore indotti dall’esercizio e sull’ipossia. Nel complesso, questa revisione fornisce alcune informazioni su come prevenire l’eccessiva permeabilità della barriera intestinale e i processi infiammatori associati coinvolti in molte, se non nella maggior parte delle patologie. Alcune diete e l’esercizio fisico dovrebbero essere approcci non farmacologici per mantenere l’integrità della funzione di barriera intestinale e fornire il suo funzionamento efficiente. Tuttavia, in tenera età, l’aumento della permeabilità intestinale ha un effetto ormetico e contribuisce allo sviluppo del sistema immunitario.

Introduzione

La parete intestinale è un sistema complesso composto da quattro strati: mucosa, sottomucosa, muscolo e serosa. Il termine “barriere intestinale” enfatizza la componente protettiva della parete intestinale, mentre la permeabilità intestinale è una caratteristica misurabile dello stato funzionale della barriera intestinale (Bischoff et al., 2014). La parete fornisce un assorbimento selettivo di nutrienti e altri componenti del lume intestinale. Allo stesso tempo, la barriera intestinale protegge il corpo dall’ingresso di sostanze estranee indesiderate, particelle di cibo, microrganismi e loro componenti. Negli organismi normalmente funzionanti, la permeabilità della parete intestinale è strettamente controllata, ma il suo disturbo, se non adeguatamente fissato, può portare a molte, se non la maggior parte, patologie acquisite (Gieryńska et al., 2022).

Il tratto gastrointestinale (GIT) è abitato da diversi microbi chiamati microbiota intestinale che formano una comunità molto dinamica.

Figura 1 La struttura schematica della barriera intestinale. Per i dettagli vedi il testo.

L'”Ipotesi dei vecchi amici” suggerisce che le persone si sono evolute con molti microbi che, oltre a molte funzioni fisiologiche, stimolano anche lo sviluppo del sistema immunitario e ne regolano il funzionamento (Rook, 2023). Gli antigeni microbici sono sotto costante sorveglianza da parte del sistema immunitario enterico. Le cellule T immunitarie regolatorie sono responsabili del mantenimento della tolleranza immunitaria del microbiota intestinale omeostatico (Wu e Wu, 2012). Tuttavia, l’aumento della permeabilità intestinale può promuovere la traslocazione dei batteri luminali e dei modelli molecolari associati ai microbi, in particolare i lipopolisaccaridi (LPS) dall’intestino al flusso sanguigno, innescando lo sviluppo di endotossemia e infiammazione cronica a bassa intensità (Vanuytsel et al., 2021). L’endotossemia indotta dalla dieta è definita come endotossemia metabolica. Ad esempio, Cani et al. (2007) hanno stabilito che una dieta ricca di grassi ha aumentato cronicamente le concentrazioni plasmatiche di LPS da due a tre volte.

I lipopolisaccaridi endogeni LPS vengono costantemente rilasciati a causa della morte di batteri Gram-negativi nell’intestino. Con un aumento della permeabilità della barriera intestinale, gli LPS vengono assorbiti nel flusso sanguigno portale, da dove vengono trasportati dalle lipoproteine direttamente nel fegato, formando l’asse intestino-fegato. Inoltre, sono metabolizzati dagli enzimi epatici ed escreti con la bile. Tuttavia, se la loro degradazione o l’escrezione biliare sono compromesse, l’LPS può raggiungere la circolazione sistemica, dove si lega al recettore Toll-like 4 (TLR4) su leucociti, cellule endoteliali e piastrine, causando infiammazione arteriosa. In definitiva, questo porta all’attivazione della coagulazione del sangue e alla formazione di trombi, che dimostra che l’infiammazione indotta da LPS associata all’aumento della permeabilità della parete intestinale può essere coinvolta nello sviluppo dell’aterosclerosi e delle malattie trombotiche (Violi et al., 2023). In generale, la rottura della funzione di barriera intestinale è coinvolta in molte malattie correlate e non correlate al GIT, tra cui la malattia infiammatoria intestinale, la malattia epatica associata alla disfunzione metabolica, il malassorbimento degli acidi biliari, la celia, il diabete di tipo I, l’obesità, la schizofrenia e altre (Vanuytsel et al., 2021). Potenzialmente, questo potrebbe essere superato da un intervento non farmacologico basato su dieta ed esercizi (Pražnikar et al., 2020; Ordille e Phadtare, 2023) che promuovono un ecosistema intestinale sano e alleviano i sintomi di molte patologie.

In questa recensione, descriviamo la struttura della parete intestinale e i meccanismi molecolari della risposta pro-infiammatoria causata dall’invasione batterica a causa del disturbo della permeabilità della parete intestinale, nonché le influenze del microbiota intestinale, della dieta e degli esercizi sulla permeabilità della parete intestinale. Diete specifiche ed esercizi regolari a bassa e moderata intensità sono proposti come approcci non farmacologici efficaci per mantenere l’integrità della parete intestinale e il suo funzionamento efficiente. Tuttavia, in tenera età, la perdita controllata dell’intestino può essere necessaria per innescare lo sviluppo del sistema immunitario attraverso meccanismi ormetici.

2 La struttura della barriera intestinale

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3 Permeabilità intestinale

La semipermeabilità o permeabilità selettiva è una caratteristica cruciale della parete intestinale. Limita la penetrazione degli agenti patogeni ma consente la permeabilità di nutrienti, acqua e ioni. I fattori endogeni (ad esempio, infiammazione) ed esogeni (ad esempio, componenti dietetici, sostanze tossiche o farmaci) possono aumentare la permeabilità intestinale e causare la formazione di un cosiddetto “intestino permeabile”. Quest’ultimo è caratterizzato dalla penetrazione di antigeni alimentari, commensali o batteri patogeni nel sangue, causando lo sviluppo di infiammazione (Vanuytsel et al., 2021). Alcune malattie possono anche agire come fattore dirompente della barriera intestinale. Ad esempio, diversi studi dimostrano che l’iperglicemia, una caratteristica chiave del diabete, induce la disfunzione della barriera intestinale (Thaiss et al., 2018; Dubois et al., 2023). L’esposizione prolungata al glucosio ad alti livelli aumenta la capacità di migrazione della linea cellulare del colon umano Caco-2, con il risultato che gli strati appaiono meno organizzati rispetto alle condizioni fisiologiche. In particolare, questo è associato a una diminuzione dell’espressione delle proteine della giunzione stretta (TJ), che contribuisce all’interruzione della rete strutturale ad esse associata e a un aumento della permeabilità della barriera intestinale (Dubois et al., 2023). A sua volta, questo contribuisce alla penetrazione dei batteri luminali e allo sviluppo della disbatteriosi con conseguente infiammazione. Ad esempio, Harbison et al. (2019) hanno dimostrato che i bambini con diabete di tipo I hanno disbiosi del microbiota intestinale associata ad un aumento della permeabilità intestinale. In particolare, sono stati osservati una minore diversità microbica, un numero inferiore di specie batteriche antinfiammatorie e batteri produttori di SCFA, e questi cambiamenti non sono stati spiegati dalle differenze nella dieta. Pertanto, alcune malattie, tra cui il diabete, possono anche svolgere il ruolo di disgregatori della barriera intestinale.

Mucus and epithelium are the most important components of the intestinal barrier that limit the development of inflammation. The mucous layer consists of two sublayers (Figure 1). The outerlayer is thick and loose. It is inhabited by a large number of commensal microorganisms that form colonies, and under healthy conditions pathogenic bacteria cannot outgrow them or penetrate further. In other words, homeostatic microorganisms efficiently compete with potentially pathogenic ones and prevent their excessive proliferation. The inner sublayer, on the contrary, is solid and contains only a few microbes (Usuda et al., 2021). The gut microbiota plays a major role in changing the composition of mucus, regulating its synthesis and degradation.
Epithelial cells are connected by TJ proteins (Lee et al., 2018) which regulate the absorption of water, ions, and dissolved substances. They include two functional categories of proteins: integral transmembrane proteins, located at the border of adjacent cell membranes, and adaptive peripheral membrane proteins that connect integral proteins with the actin cytoskeleton. The former includes occludin, claudins, junctional adhesion molecules, and tricellulin whereas the latter include zonula occludens-1 (ZO-1), ZO-2, and ZO-3 (Lee et al., 2018). The gut microbiota can influence the expression and localization of all of these TJ proteins.

Risposta del sistema immunitario all’infiammazione di basso grado: relazione con le funzioni metaboliche

by luciano

(Immunology of chronic low-grade inflammation: relationship with metabolic function)
L’infiammazione fa parte della risposta immunitaria innata dell’organismo ed è un processo essenziale che non solo difende da batteri e patogeni nocivi, ma svolge anche un ruolo chiave nel mantenimento e nella riparazione dei tessuti. In condizioni patologiche, si verifica un’interazione bilaterale tra la regolazione immunitaria e il metabolismo aberrante, con conseguente infiammazione persistente in assenza di infezione. Questo fenomeno è definito infiammazione metabolica sterile (metainfiammazione) e si verifica se lo stimolo iniziale non viene rimosso o se il processo di risoluzione viene interrotto.

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Questa infiammazione metabolica cronica di basso grado non deve essere trascurata poiché è significativamente associata alla mortalità per tutte le cause nella popolazione generale (Fest et al. 2019), ha un impatto negativo sulla sensibilità all’insulina (Blaszczak et al. 2020) e aumenta il rischio di sviluppo del cancro (Li et al. 2023).
Immunology of chronic low-grade inflammation: relationship with metabolic function. Mari van de Vyver. Division of Clinical Pharmacology, Department of Medicine, Faculty of Medicine and Health Sciences, Stellenbosch University, Cape Town, South Africa. Journal of Endocrinology (2023) 257, e220271

Note:
1 – Funzione metabolica:
La funzione metabolica si riferisce ai processi chimici continui all’interno delle cellule e degli organismi che convertono il cibo in energia utilizzabile, costruiscono e riparano i tessuti e sostengono la vita. Ciò include processi vitali come la respirazione, la circolazione sanguigna e il mantenimento cellulare, anche a riposo. Le due principali categorie di reazioni metaboliche sono l’anabolismo, che costruisce molecole più grandi e consuma energia, e il catabolismo, che scompone molecole più grandi per rilasciare energia, come la digestione del cibo.

2 – L’immunologia dell’infiammazione descrive la risposta del sistema immunitario ai danni tissutali o alle infezioni, un meccanismo di difesa innato e non specifico che serve a eliminare gli agenti nocivi e a promuovere la riparazione. La flogosi, o infiammazione, coinvolge cellule e molecole immunitarie che richiamano più sangue nel sito danneggiato, causando arrossamento, calore, gonfiore e dolore. Sebbene sia un processo protettivo, un’infiammazione eccessiva o cronica può diventare dannosa e contribuire a malattie autoimmuni o altre patologie.

Idrocolloidi ed emulsionanti alimentari (II parte)

by luciano

Idrocolloidi ed emulsionanti alimentari (I parte)

D – Gli idrocolloidi sono polimeri idrofili a catena lunga utilizzati nei sistemi alimentari per addensare, gelificare e stabilizzare. Influenzano significativamente la retrogradazione, l’idrolisi dell’amido e la modulazione del microbiota intestinale, con effetti sia positivi che negativi. Questi effetti dipendono da fattori quali il tipo di idrocolloide, la concentrazione, le interazioni con l’amido e le condizioni ambientali come la temperatura e i metodi di lavorazione. Alcuni idrocolloidi inibiscono la retrogradazione dell’amido interrompendo la ricristallizzazione dell’amilosio, mentre altri la promuovono in determinate condizioni. Possono anche alterare l’idrolisi dell’amido modificando l’accessibilità degli enzimi ai granuli di amido, rallentando o accelerando la digestione. Inoltre, gli idrocolloidi agiscono come fibre fermentabili, favorendo la crescita di batteri intestinali benefici, che possono influenzare i processi metabolici. Nonostante i progressi significativi, la complessità di queste interazioni rimane incompleta, poiché gli effetti variano a seconda della composizione del microbiota individuale. Questa revisione esplora i meccanismi attraverso i quali gli idrocolloidi modulano i comportamenti dell’amido e il microbiota intestinale, sintetizzando la letteratura attuale e identificando le direzioni future della ricerca per colmare le lacune di conoscenza esistenti.
………Omissis. Nei sistemi alimentari, gli idrocolloidi influenzano la retrogradazione dell’amido, l’idrolisi dell’amido e la modulazione del microbiota intestinale, fattori essenziali sia per la qualità del cibo sia per la salute umana.
……….Omissis. Diversi idrocolloidi, tra cui gomma xantana, pectina, β-glucano e glucomannano di konjac, influenzano l’idrolisi dell’amido e ne riducono la digeribilità. I loro effetti dipendono dalla struttura molecolare, dalla fonte, dalla concentrazione, dalle interazioni con l’amido e dalle condizioni di lavorazione (Ma et al., 2024). Aumentando la viscosità delle matrici a base di amido, gli idrocolloidi creano una rete di gel resistente, rallentando la degradazione enzimatica dell’amido nel tratto gastrointestinale. Questa idrolisi ritardata si traduce in un rilascio controllato di glucosio e in una minore risposta glicemica postprandiale (Bae & Lee, 2018; Bellanco et al., 2024). Di conseguenza, gli idrocolloidi hanno il potenziale per migliorare il controllo glicemico e ridurre il rischio di disturbi metabolici come il diabete di tipo 2. Yassin et al. (2022) hanno riportato che l’incorporazione di gomma xantana, lambda-carragenina o buccia di psillio (1-5% p/p del peso della farina) nel pane bianco ha ridotto significativamente la potenza glicemica, con la buccia di psillio al 5% p/p che ha esercitato l’effetto più forte. Analogamente, Mæhre et al. (2021) hanno scoperto che il pane bianco fortificato con gomma di guar ha ridotto le risposte glicemiche postprandiali.
Gli idrocolloidi modulano anche il microbiota intestinale, offrendo diversi benefici per la salute. Alcuni idrocolloidi, come inulina e pectina, agiscono come prebiotici, promuovendo la crescita dei batteri intestinali benefici e influenzando la composizione e la diversità del microbiota (Bouillon et al., 2022; Gularte & Rosell, 2011). I loro effetti prebiotici dipendono dalle proprietà fisico-chimiche, con variazioni della struttura polimerica e della fonte che influenzano i risultati sulla salute intestinale (Ağagündüz et al., 2023). I benefici segnalati includono una migliore digestione, un potenziamento della funzione immunitaria e una riduzione dell’infiammazione, sebbene permangano incongruenze in letteratura riguardo all’entità e ai meccanismi di questi effetti (Zhang et al., 2023). Sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere appieno sia i vantaggi che i potenziali limiti delle applicazioni degli idrocolloidi per la salute intestinale. Questa revisione fornisce un’analisi approfondita degli effetti degli idrocolloidi sulla retrogradazione dell’amido, sulla digeribilità e sul microbiota intestinale, affrontando sia i risultati positivi che quelli negativi e mira a informare sullo sviluppo di alimenti funzionali con migliori benefici per la salute. The multifunctional role of hydrocolloids in modulating retrogradation, starch hydrolysis, and the gut microbiota. Xikun Lu et al. Food Chemistry Volume 489, 15 October 2025, 144974.

Approfondimento
Gli idrocolloidi sono un gruppo eterogeneo di polimeri idrofili a catena lunga, principalmente polisaccaridi e alcune proteine, noti per le loro proprietà gelificanti, addensanti e stabilizzanti in vari settori, in particolare nella produzione alimentare (Cevoli et al., 2013). La loro capacità di disperdersi in acqua è attribuita a numerosi gruppi ossidrilici (–OH), che migliorano le interazioni in ambienti acquosi. Gli idrocolloidi sono classificati in base alle loro fonti, alle caratteristiche strutturali (lineari o ramificate), alle proprietà di carica (neutra, negativa o positiva) e ai ruoli funzionali come gelificazione, addensamento e adesione (Kraithong, Theppawong et al., 2023). Oltre alle applicazioni alimentari, sono ampiamente utilizzati in prodotti farmaceutici, cosmetici, rivestimenti e imballaggi, contribuendo a modifiche reologiche e strutturali (Pegg, 2012). Nei sistemi alimentari, gli idrocolloidi influenzano la retrogradazione dell’amido, l’idrolisi dell’amido e la modulazione del microbiota intestinale, fattori critici sia per la qualità degli alimenti che per la salute umana. L’amido retrogradato, o amido resistente di tipo 3 (RS3), si forma attraverso la riristallizzazione dell’amido gelatinizzato, creando una rete cristallina strutturata (Han et al., 2024). La formazione di RS3 è principalmente influenzata dal contenuto di amilosio, poiché l’amilosio si riorganizza più facilmente dell’amilopectina, e dal contenuto di acqua, con una ricristallizzazione ottimale tra il 20 e il 90% di umidità (Han et al., 2024). Anche lipidi e proteine influenzano la retrogradazione dell’amido, poiché i complessi lipidi-amilosio limitano la disponibilità di amilosio per la cristallizzazione, mentre le proteine influenzano la distribuzione dell’acqua e creano barriere fisiche che ostacolano la retrogradazione (Liu et al., 2024). Gli idrocolloidi modificano la formazione di RS3 alterando la struttura dell’amido e le interazioni con l’acqua. I galattomannani come la gomma di guar, la gomma di tara, la gomma di carrube e il glucomannano di konjac migliorano la retrogradazione a breve termine, in genere entro un giorno, aumentando la concentrazione di amilosio nella fase continua (Funami et al., 2005; Funami et al., 2008). Tuttavia, questi idrocolloidi possono anche ridurre la frazione gelificata dell’amilosio, diminuendone la lisciviazione durante la gelatinizzazione. Inoltre, possono inibire la retrogradazione a lungo termine prevenendo la cristallizzazione dell’amilosio e la sua co-cristallizzazione con l’amilopectina, migliorando al contempo la ritenzione idrica all’interno della matrice amidacea. Il controllo della mobilità e della distribuzione dell’acqua è fondamentale per mitigare la retrogradazione dell’amido. (Funami et al. 2005).
The multifunctional role of hydrocolloids in modulating retrogradation, starch hydrolysis, and the gut microbiota. Xikun Lu et al. Food Chemistry Volume 489, 15 October 2025, 144974.

E – La carragenina (CGN).
La carragenina (CGN) è un polisaccaride ad alto peso molecolare estratto da alghe rosse, composto da residui di D-galattosio legati con legami galattosio-galattosio β-1,4 e α-1,3, ampiamente utilizzato come additivo alimentare negli alimenti trasformati per le sue proprietà di addensante, gelificante, emulsionante e stabilizzante. Negli ultimi anni, con la diffusione della dieta occidentale (WD), il suo consumo è aumentato. Ciononostante, è in corso un dibattito sulla sua sicurezza. La CGN è ampiamente utilizzata come agente infiammatorio e adiuvante in vitro e in modelli sperimentali animali per lo studio dei processi immunitari o per valutare l’attività di farmaci antinfiammatori. La CGN può attivare le vie immunitarie innate dell’infiammazione, alterare la composizione del microbiota intestinale e lo spessore della barriera mucosa. Evidenze cliniche suggeriscono che la carragenina (CGN) sia coinvolta nella patogenesi e nella gestione clinica delle malattie infiammatorie intestinali (MICI); le diete di esclusione alimentare possono infatti rappresentare una terapia efficace per la remissione della malattia. Inoltre, la presenza di IgE specifiche per l’oligosaccaride α-Gal è stata associata a reazioni allergiche comunemente note come “sindrome α-Gal”. Questa revisione si propone di discutere il ruolo della carragenina nelle malattie infiammatorie intestinali e nelle reazioni allergiche alla luce delle attuali evidenze. Inoltre, poiché non sono disponibili dati definitivi sulla sicurezza e sugli effetti della CGN, suggeriamo di colmare alcune lacune e consigliamo di limitare l’esposizione umana alla CGN riducendo il consumo di alimenti ultra-processati. The Role of Carrageenan in Inflammatory Bowel Diseases and Allergic Reactions: Where Do We Stand? Barbara Borsani et al. Nutrients 2021, 13, 3402. https://doi.org/10.3390/nu13103402.

F- La gomma di xantano ha mostrato diversi effetti positivi sul metabolismo: viene fermentata dai batteri per produrre SCFA (Bourquin et al., 1996). Il consumo dell’additivo alimentare gomma di xantano ha influenzato il microbiota intestinale (Ostrowski et al., 2022).

G – Sebbene la gomma di xantano sia generalmente considerata sicura, alcuni individui potrebbero manifestare reazioni allergiche. Queste reazioni possono variare da lievi a gravi e i sintomi possono includere eruzioni cutanee, problemi digestivi o respiratori. Le persone con allergie note a grano, mais, soia o latticini potrebbero essere più suscettibili, poiché la gomma di xantano viene spesso prodotta da queste fonti.
Ecco un’analisi più dettagliata:
Cos’è la gomma di xantano?
La gomma di xantano è un polisaccaride prodotto dalla fermentazione del batterio Xanthomonas campestris. È un comune additivo alimentare utilizzato come addensante, stabilizzante ed emulsionante.
Potenziali reazioni allergiche:
Alcune persone possono manifestare reazioni allergiche alla gomma di xantano, sebbene sia generalmente considerata sicura. Queste reazioni sono dovute al fatto che il sistema immunitario identifica erroneamente la gomma di xantano come una sostanza nociva e produce anticorpi IgE, che innescano il rilascio di istamina.
Sintomi:
1. Le reazioni allergiche possono manifestarsi in vari modi, tra cui:
2. Reazioni cutanee come orticaria, eruzioni cutanee o prurito.
3. Disturbi gastrointestinali come gonfiore, gas o diarrea.
4. Sintomi respiratori come starnuti, naso che cola o difficoltà respiratorie.
5. Altri sintomi come mal di testa, prurito o lacrimazione oculare e mal di gola.
Chi è a rischio?
Gli individui con allergie note a grano, mais, soia o latticini potrebbero essere più inclini a reagire alla gomma di xantano, poiché viene spesso prodotta utilizzando questi ingredienti. Anche i neonati prematuri possono essere a rischio di complicazioni dovute alla gomma di xantano, in particolare negli addensanti del latte artificiale o del latte materno.
Test:
I test allergologici, inclusi i test ematici per le IgE, possono essere utilizzati per rilevare allergie alla gomma di xantano.

Infiammazione di basso grado e cervello

by luciano

Cos’è l’infiammazione?

Di solito parliamo di “infiammazione” in relazione a infezioni e lesioni. Quando il corpo è infetto, le cellule immunitarie riconoscono le molecole “non auto” e producono fattori infiammatori, chiamati “citochine”, per coordinare la lotta contro l’infezione. Le citochine avvertono altre cellule immunitarie e le portano al sito di infezione. L’infiammazione viene valutata clinicamente misurando le concentrazioni di citochine o altri marcatori infiammatori nel sangue ed è usata come segno di infezione.

Cos’è l’infiammazione di basso grado?

È una domanda a cui rimane difficile rispondere. L’infiammazione di basso grado è solitamente definita come “la produzione cronica, ma in uno stato di basso grado, di fattori infiammatori”. Le condizioni caratterizzate da infiammazione di basso grado sono ad esempio l’obesità (1), la depressione (2) o il dolore cronico (3). L’infiammazione di basso grado non deriva da un’infezione, ma sono coinvolti diversi meccanismi fisiologici. Le concentrazioni di fattori infiammatori in queste condizioni sono complessivamente leggermente più alte rispetto alle popolazioni sane, ma rimangono comunque negli intervalli di salute. È quindi difficile determinare se un paziente specifico mostra “infiammazione di basso grado”, ma può essere meglio definito a livello di un gruppo di pazienti.

Infiammazione e cervello

Quando siamo malati, spesso vogliamo dormire, abbiamo un appetito ridotto, preferiamo stare a casa da soli, abbiamo difficoltà a concentrarci e possiamo essere un po’ lunatici. Tutti questi sentimenti e comportamenti sono indotti dalle citochine! Infatti, oltre a coordinare la lotta contro le infezioni nella periferia del corpo, le citochine agiscono anche nel cervello e inducono cambiamenti comportamentali (4). Tutti questi cambiamenti comportamentali sono adattivi, con lo scopo di limitare la diffusione dell’infezione e consentire al corpo di risparmiare energia per combattere l’infezione invece di, diciamo, uscire a fare festa con gli amici.

Tuttavia, gli effetti comportamentali delle citochine non sono sempre benefici. Quando il segnale delle citochine è troppo forte o dura a lungo, come nei malati di cancro durante il trattamento con citochine, questi effetti possono diventare disadattivi e portare ad alterazioni comportamentali croniche e patologiche, come la depressione (5). L’infiammazione è quindi (si ipotizza che) un contributo alla depressione (4). Una differenza fondamentale tra l’infezione o la terapia del cancro e la maggior parte dei casi di depressione è, tuttavia, il livello di produzione di fattori infiammatori. I livelli di citochine sono alti durante l’immunoterapia, cioè “infiammazione”, mentre la depressione è caratterizzata da uno stato di “infiammazione di basso grado”.

La percentuale di soggetti che soffrono di depressione è più alta in condizioni caratterizzate da infiammazione di basso grado rispetto alla popolazione generale. Ad esempio, dal 20 al 30% degli individui obesi soffre di depressione mentre la prevalenza nella popolazione generale è del 5-10% (6). Mentre è molto probabile che i fattori psicologici siano coinvolti, noi e altri indaghiamo sulla possibilità che l’infiammazione di basso grado contribuisca a questa vulnerabilità psichiatrica (7). In particolare, abbiamo dimostrato che l’infiammazione di basso grado è associata a cambiamenti comportamentali negli individui obesi, come la stanchezza (8) o le funzioni cognitive alterate (9). Un’interpretazione di questa relazione è che la produzione di fattori infiammatori in uno stato di basso grado può essere sufficiente a indurre alterazioni comportamentali e quindi potrebbe essere un fattore che partecipa alla vulnerabilità alla depressione.

Infiammazione di basso grado e dolore cronico

L’associazione tra infiammazione di basso grado e alterazioni comportamentali ha indotto il team del Behavioral Medicine Pain Treatment Service presso l’ospedale universitario Karolinska di Stoccolma (Svezza) a chiedersi se l’infiammazione di basso grado possa modulare l’efficacia dei trattamenti comportamentali per il dolore cronico. Le strategie cognitive e comportamentali sono infatti gli obiettivi dei trattamenti comportamentali per il dolore cronico e l’infiammazione di basso grado potrebbe prevenire gli effetti di tali trattamenti.

In collaborazione con questo gruppo, abbiamo dimostrato che i risultati del trattamento sono migliorati nei pazienti con dolore cronico e bassi livelli di fattori infiammatori, mentre i pazienti con “infiammazione di basso grado”, cioè con livelli più elevati di marcatori infiammatori ma ancora nell’intervallo sano, hanno mostrato meno miglioramenti (10).

Sebbene questo studio sia stato solo esplorativo, i risultati suggeriscono che l’infiammazione di basso grado può promuovere uno stato di resistenza al trattamento comportamentale per il dolore cronico e dare una potenziale spiegazione per quanto riguarda i pazienti non rispondenti.

Informazioni su Julie Lasselin

La dottoressa Julie Lasselin è una “psiconeuroimmunologa”, che conduce ricerche che valutano le relazioni tra il cervello e il sistema immunitario. Ha conseguito il dottorato di ricerca nel 2012 presso NutriNeuro a Bordeaux, in Francia. Ha poi lavorato come post-dottorato presso il Dipartimento di Neuroscienze Cliniche (Divisione di Psicologia), Karolinska Institute e presso lo Stress Research Institute, Università di Stoccolma a Stoccolma, Svezia. Julie è attualmente un post-dottorato presso l’Istituto di Psicologia Medica e Immunobiologia Comportamentale di Essen, in Germania, ed è affiliata all’Istituto Karolinska e all’Università di Stoccolma. La sua ricerca si concentra sul contributo dell’infiammazione sullo sviluppo di sintomi neuropsichiatrici in popolazioni vulnerabili, come i pazienti affetti da obesità e diabete di tipo 2. Svolge sia studi osservazionali clinici che studi sperimentali utilizzando il modello di somministrazione di lipopolisaccaride (un componente del guscio batterico) nell’uomo. Valuta anche più specificamente il ruolo dell’infiammazione nella fatica e nei cambiamenti motivazionali, due sintomi che sono altamente sensibili all’infiammazione e possono spiegare la vulnerabilità psichiatrica dei pazienti obesi.

Riferimenti

1. Wellen, K.E. e G.S. Hotamisligil, cambiamenti infiammatori indotti dall’obesità nel tessuto adiposo. J Clin Invest, 2003. 112:1785-8.

2. Dantzer, R., Depressione e infiammazione: una relazione intricata. Psichiatria biologica, 2012. 71: pag. 4-5.

3. Parkitny, L., et al., Infiammazione nella sindrome del dolore regionale complesso: una revisione sistematica e una meta-analisi. Neurologia, 2013. 80:106-17.

4. Dantzer, R., et al., Dall’infiammazione alla malattia e alla depressione: quando il sistema immunitario soggioga il cervello. Nat Rev Neurosci, 2008. 9:46-56.

5. Capuron, L. e A.H. Miller, Sistema immunitario alla segnalazione cerebrale: implicazioni neuropsicofarmacologiche. Pharmacol Ther, 2011. 130:226-38.

6. Evans, D.L., et al., Disturbi dell’umore nei malati medici: revisione scientifica e raccomandazioni. Psichiatria biologica, 2005. 58:175-89.

7. Capuron, L., J. Lasselin e N. Castanon, ruolo dell’infiammazione guidata dall’obesità nella morbilità depressiva. Neuropsicofarmacologia, 2016 (in stampa).

8. Lasselin, J., et al., I sintomi di stanchezza si riferiscono all’infiammazione sistemica nei pazienti con diabete di tipo 2. Brain Behav Immun, 2012. 26:1211-9.

9. Lasselin, J., et al., L’infiammazione di basso grado è uno dei principali contributori allo spostamento del set di attenzione compromesso nei soggetti obesi. Immune al comportamento cerebrale, 2016. 58:63-68.

10. Lasselin, J., et al., L’infiammazione di basso grado può moderare l’effetto del trattamento comportamentale per il dolore cronico negli adulti. J Behav Med, 2016. 39:916-24.

Idrocolloidi ed emulsionanti alimentari (I parte)

by luciano

Premessa

Gli idrocolloidi e gli emulsionanti sono entrambi additivi alimentari, ma hanno funzioni diverse. Gli idrocolloidi sono sostanze che addensano, gelificano o stabilizzano alimenti, mentre gli emulsionanti aiutano a miscelare sostanze immiscibili come olio e acqua.

Idrocolloidi
Sono sostanze che, in soluzione acquosa, formano un sistema colloidale, aumentando la viscosità o formando gel.
La loro funzione principale è quella di modificare la consistenza degli alimenti, rendendoli più densi, cremosi o gelatinosi.
Possono anche stabilizzare le emulsioni o le sospensioni, impedendo la separazione delle fasi.
Alcuni esempi di idrocolloidi: agar-agar, amidi modificati, beta-glucani, carragenine, pectina, semi di carruba, fibre di bambù, fibre di patata, fibre di pisello, gelatine, gomma arabica, gomma xantana, guar, inulina. In quali prodotti è più facile trovarli: prodotti da forno e da pasticceria, biscotti, gelati, yogurt, bevande sportive (in particolare maltodestrine).

Emulsionanti:
Sono molecole che hanno una parte idrofoba (amante del grasso) e una parte idrofila (amante dell’acqua).
Questa struttura permette loro di stabilizzare le emulsioni, ovvero miscele di liquidi immiscibili come olio e acqua.
Gli emulsionanti si dispongono tra le due fasi, riducendo la tensione superficiale e prevenendo la separazione.
Esempi comuni includono lecitina, mono e digliceridi degli acidi grassi e polisorbatati.
In sintesi, mentre gli idrocolloidi modificano la consistenza generale di un alimento, gli emulsionanti lavorano specificamente per mantenere stabili le emulsioni, evitando la separazione di olio e acqua. Alcuni idrocolloidi, come la lecitina, possono anche avere proprietà emulsionanti.

Idrocolloidi

A – Gli idrocolloidi permettono di ottenere prodotti con lunga shelf life, inserimento di farine integrali e fibre, l’assenza di grassi trans e non ultimo l’assenza di glutine. Gli idrocolloidi sono molecole in grado di legare acqua in grandi quantità; tra i più usati nei prodotti da forno vi sono la gomma di xantano, la pectina, le cellulose modificate e i frutto- e galatto-oligosaccaridi. Alcune di queste sostanze sono considerate fibre alimentari, in grado di stimolare il senso di sazietà e avere effetti positivi sulla funzionalità intestinale. Spesso gli idrocolloidi ottengono il loro effetto tecnologico-funzionale nel prodotto anche se aggiunti agli impasti in piccole quantità, per esempio minori dell’1% del totale degli ingredienti in polvere. Negli impasti di pane e altri prodotti da forno gli idrocolloidi aiutano, in fase produttiva, a migliorare la lavorabilità dell’impasto grazie all’effetto di rapida ed uniforme idratazione dello stesso. Il volume, la struttura e la sofficità dei prodotti finiti sono migliorati. La fragilità è minore, per esempio nel caso di prodotti da forno “spumosi” con elevata presenza di bolle d’aria o presenza di pezzi in sospensione (cioccolato, frutta o frutta secca): tali bolle o pezzi sono stabilizzati all’interno del sistema grazie agli idrocolloidi. In fase di conservazione, poi, c’è un aumento della shelf life dei prodotti grazie al mantenimento di sofficità per tempi più prolungati: la differenza rispetto ai prodotti privi di idrocolloidi è tanto più evidente con il passare del tempo. Pare, infine, che la presenza di idrocolloidi sia anche in grado di influenzare le dimensioni dei cristalli di ghiaccio all’interno degli impasti per pane o altri prodotti semicotti durante la loro surgelazione, permettendo di ottenere un prodotto scongelato di migliore qualità (Riferimento H1) .
……..Omissis
Ci sono operazioni unitarie che sono di difficile attuazione per alimenti che non prevedono l’uso di glutine, come per esempio le fasi di estrusione, trafilatura o laminazione che avvengono nella pasta oppure in alcuni prodotti da forno: le sollecitazioni che avvengono in queste fasi necessitano di elasticità da parte dell’impasto, pertanto sono fondamentali formulazioni in grado di sostenere il processo in continuo di un impianto magari pre-esistente (Riferimento H2) .
………Omissis
Se si confrontano dei cracker senza glutine, si riscontrano formulazioni estremamente semplici, con farine di mais e riso, ed altre più complesse, con l’aggiunta di fecola di patate, destrosio, emulsionanti ed addensanti. Dal punto di vista nutrizionale, è chiaro che l’alimento potrebbe risultare, rispetto al medesimo prodotto convenzionale, maggiormente ricco di zuccheri ed in parte di grassi. Il pane in cassetta, più difficile da realizzare in quanto lievitato, mostra formulazioni piuttosto complesse a base di mais, riso o grano saraceno, amidi, fibre vegetali, proteine, zuccheri, addensanti (tra cui idrocolloidi), emulsionanti, acidificanti. Tale ricettazione implica, a livello nutrizionale, o un aumento di carboidrati di circa il 10- 15% rispetto al prodotto convenzionale della medesima categoria oppure un aumento di grassi, soprattutto saturi, di circa il 30-50% (Riferimento H3).
Nel campo dolciario, le considerazioni sono più o meno le medesime, in quanto a livello nutrizionale, rispetto ai prodotti convenzionali, permangono valori più elevati di carboidrati, soprattutto zuccheri, e grassi, principalmente saturi, per sopperire alla carenza di viscoelasticità della parte proteica. Prodotti e tecnologie per alimenti senza glutine. Macchine alimentari – Anno XVII -1 – Genn. Feb 2015

B – L’industria alimentare si è impegnata a offrire ai consumatori proprietà reologiche di alta qualità insieme a prodotti alimentari sani e nutrienti (Goff & Guo, 2019; Manzoor, Singh, Bandral, Gani e Shams, 2020). Di conseguenza, negli ultimi anni si è assistito a un ampio utilizzo di idrocolloidi alimentari nella formulazione/riformulazione di diverse categorie alimentari, nella produzione di alimenti funzionali e in iniziative di innovazione (Manzoor et al., 2020). Gli idrocolloidi alimentari sono considerati componenti alimentari cruciali grazie ai loro miglioramenti in termini di viscosità, gelificazione e addensamento, migliorando la reologia e le proprietà sensoriali degli alimenti (Saha & Bhattacharya, 2010; Goff & Guo, 2019). I termini gomma e mucillagine possono anche essere usati raramente come sinonimi di idrocolloidi. Indipendentemente da come siano chiamati, questi ingredienti sono generalmente presenti in applicazioni industriali come miglioratori di viscosità, emulsionanti, agenti di rivestimento, gelificanti, agenti stabilizzanti e fornitori di stabilità termodinamica (Goff & Guo, 2019; Maity, Saxena e Raju, 2018; Manzoor et al., 2020) (Fig. 1). Trovano applicazione funzionale principalmente in prodotti alimentari, tra cui dolciumi (agenti di rivestimento, testurizzanti), bevande specifiche (emulsionanti), prodotti lattiero-caseari (addensanti e stabilizzanti), pasticceria (agenti di carica, miglioratori della qualità sensoriale e della conservabilità), frutta e verdura surgelate (crioprotettore) (Maity et al., 2018; Salehi, 2020; Viebke, Al-Assaf e Phillips, 2014). Recentemente, gli idrocolloidi alimentari hanno raggiunto un’avanguardia grazie ai loro vantaggi per la salute e alle rilevanti applicazioni farmaceutiche, oltre che alimentari. Inoltre, sono stati studiati i possibili effetti sulla salute e i meccanismi del loro apporto alimentare.
La letteratura recente ha indicato che gli idrocolloidi alimentari svolgono ruoli cruciali sul microbiota intestinale a causa delle loro diverse proprietà fisico-chimiche o strutturali (Tan & Nie, 2021). Alcuni di questi ruoli importanti sono i loro impatti prebiotici, stimolando la produzione di acidi grassi a catena corta (SCFA), riducendo il disagio gastrointestinale oltre a preservare la normale funzione intestinale (Marciani et al., 2019; Viebke et al., 2014; Williams & Phillips, 2021, pp. 3–26), un aumento della viscosità all’interno del lume intestinale, una riduzione o un aumento dell’assorbimento di alcuni nutrienti (Nybroe et al., 2016), un colesterolo più basso (Manzoor et al., 2020; McClements, 2021), un calo dell’iperglicemia (Lu, Li e Fang, 2021) nonché una normale regolazione del peso corporeo (Johansson, Andersson, Alminger, Landberg e Langton, 2018; Viebke et al., 2014). Inoltre, la ricerca sugli idrocolloidi e sulla modulazione intestinale sembra diffondersi giorno dopo giorno grazie alle tecnologie multi-omiche all’avanguardia e all’analisi dettagliata del microbioma umano. Questo articolo fornisce una panoramica completa su specifici idrocolloidi alimentari, in particolare quelli che hanno la struttura dei polisaccaridi nella modulazione intestinale, e sulle loro potenziali interazioni con la nutrizione e la salute. A comprehensive review on food hydrocolloids as gut modulators in the food matrix and nutrition: The hydrocolloid-gut-health axis. al. 2023. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2023.10906
C – Gli idrocolloidi modulano anche il microbiota intestinale, offrendo diversi benefici per la salute. Alcuni idrocolloidi, come l’inulina e la pectina, agiscono come prebiotici, promuovendo la crescita dei batteri intestinali benefici e influenzando la composizione e la diversità del microbiota.
(Bouillon et al., 2022; Gularte & Rosell, 2011).

Idrocolloidi ed emulsionanti alimentari (II parte)