Perchè mangiare i broccoli?
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Perchè mangiare i broccoli?
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Quando ho cominciato a fare tirocinio in Pediatria est (reparto di oncologia pediatrica) la seconda cosa che mi ha colpito è stata che facevano mangiare broccoli & co. a pranzo e a cena ai bambini. Allora mi sono avvicinata a un'infermiera e le ho chiesto il motivo. La risposta è stata (e mi ha pure guardata come se fossi un po' scema -giustamente-): "Il cancro odia i broccoli!".
Punto.
Vediamo ora, di capire insieme, perché il cancro (ma non solo il cancro) e i broccoli non vanno d'accordo! Ho cercato di rendere l'articolo meno tecnico possibile.
UNA PREMESSA
Un numero crescente di evidenze ha mostrato il forte potenziale di una dieta ricca di frutta e verdura per ritardare, e spesso prevenire, l'insorgenza di malattie croniche, comprese le condizioni cardiometaboliche, neurologiche, muscoloscheletriche e alcuni tipi di cancro. Un particolare componente protettivo, i glucosinolati, sono stati identificati da studi preclinici e clinici. La ricerca attuale suggerisce che i glucosinolati (e gli isotiocianati) agiscono attraverso diversi meccanismi antinfiammatori, antiossidanti e chemioprotettivi.
Una dieta con basse quantità di frutta, verdura, cereali integrali, semi e noci e un consumo eccessivo di alimenti come cereali ultraprocessati, carni rosse, insaccati e bevande zuccherate è il principale fattore che contribuisce al rischio di malattie croniche (Afshin et al., 2019; Liu, 2013).
DOVE SI TROVANO I GLUCOSINOLATI
La ricerca ha dimostrato che le Brassicaceae mostrano i maggiori benefici per la salute (Cooper et al., 2012; Aune et al., 2017). Questo è legato alla presenza di sostanze fitochimiche bioattive uniche con potenti effetti sulla salute. Le Brassicaceae sono ad esempio cavolo, broccolo, cavolfiore, daikon, rafano, ravanello, cakile, capsella, cardamine, nasturzio, lunaria, senape, rucola, cavolo cinese, cavoletti di Bruxelles, cavolo cappuccio, cavolo rapa, wasabi, crescione ecc (Agenzia internazionale per la ricerca sulla Cancro, 2004).
COSA SONO I GLUCOSINOLATI
I glucosinolati - chiamati anche glucosidi solforati o tioglucosidi - sono glucosidi composti da una parte zuccherina legata, tramite un atomo di zolfo, alla parte agliconica, derivata da aminoacidi come metionina, fenilalanina, tirosina e triptofano.
I glucosinolati normalmente si trovano nei compartimenti cellulari e sub-cellulari dei tessuti vegetali, e finché rimangono all'interno delle cellule sono chimicamente stabili ed inattivi. Infatti di solito se prendete una foglia di Alliaria petiolata, ad esempio, finché non la sfregate non sentirete alcun profumo agliato oppure anche la rucola, finché non la mangerete non sentirete il sapore piccante. Viceversa, ogni volta che c'è lacerazione dei tessuti, con lo sfregamento, la masticazione o altro, i glucosinolati vengono a contatto con le mirosinasi (che sono enzimi endogeni). Le mirosinasi catalizzano il processo di idrolisi enzimatica di queste sostanze che porta a rottura del legame b-tioglucosidico e formazione di intermediari instabili che si riorganizzano spontaneamente in isotiocianati, nitrili e tiocianati (Kissen et al., 2009). Il metabolismo dei glucosinolati può verificarsi anche nel microbiota intestinale (Luang-In et al., 2014). Se la mirosinasi è denaturata, quando ingeriti, i glucosinolati potrebbero essere parzialmente assorbiti nello stomaco e i restanti glucosinolati intatti transitano nell'intestino tenue e nel colon dove possono essere idrolizzati dal microbiota intestinale e assorbiti come isotiocianati (Barba et al., 2016; Manchali et al., 2012; Miękus et al., 2020). I glucosinolati (e i loro isotiocianati) presenti nelle verdure crocifere comunemente consumate includono glucorafanina (sulforafano), sinigrina (allil isotiocianato), glucobrassicina, glucorafasatina e glucoiberina (Favela-González et al., 2020). I glucosinolati sono responsabili del gusto amaro o piccante e dell'odore pungente di queste verdure (Barba et al., 2016).
Il tipo di glucosinolato determina la produzione di diversi prodotti finali (Barba et al., 2016). Sono stati identificati più di 130 glucosinolati (Blažević et al., 2020; Blažević et al., 2020; Maina et al., 2020; Shakour et al., 2021) .
COSA LI DISTRUGGE
Numerosi fattori influenzano il tipo e la concentrazione di glucosinolati nelle Brassicaceae, come genotipo, cultivar, sito di coltivazione, condizioni di crescita (ad es. temperatura, disponibilità di nutrienti, contenuto di acqua), stadio della pianta, tessuto vegetale analizzato, condizioni di conservazione e modalità di preparazione e cottura (Maina et al., 2020).
Il genotipo della pianta determina i glucosinolati specifici che sono presenti in un particolare tipo di crucifere. Tuttavia, l'interazione tra questi fattori genetici delle piante e l'ambiente può influenzare la concentrazione di glucosinolati trovati all'interno di un campione specifico (Björkman et al., 2011; Raiola et al., 2017). I fattori ambientali includono il contenuto di solfato e azoto nel suolo, la disponibilità di acqua o la siccità e la stagionalità (Björkman et al., 2011). Inoltre, anche lo stadio di sviluppo e il tessuto vegetale specifico influenzano la concentrazione dei glucosinolati. Ad esempio, è stato riscontrato che i germogli di broccoli e cavolfiori di 3 giorni contengono livelli di glucorafanina per grammo da 10 a 100 volte superiori rispetto alle loro forme vegetali mature (Fahey et al., 1997).
Ancora, la maggior parte degli studi indicano che le piante con la più alta concentrazione di glucosinolati sono tipicamente coltivate in primavera a temperature intermedie con elevata intensità luminosa, giornate più lunghe e condizioni asciutte (Björkman et al., 2011). Casajús e colleghi hanno scoperto che i livelli di glucosinolati erano ottimizzati durante la conservazione post-raccolta se i broccoli venivano raccolti vicino a mezzogiorno (Casajús et al., 2020).
In genere, le verdure crocifere non vengono consumate immediatamente dopo la raccolta. Pertanto, lo stoccaggio e la lavorazione di tali verdure hanno un impatto significativo sul contenuto di glucosinolati (Björkman et al., 2011; Barba et al., 2016; Galgano et al., 2007). È stato dimostrato che il congelamento comporta una maggiore ritenzione di glucosinolati rispetto alla refrigerazione. La conservazione dei broccoli a 6°C per 35 giorni ha comportato una perdita di sulforafano del 29%, rispetto alle perdite di circa il 13% dopo il congelamento a -18°C per 60 giorni. Inoltre, la riduzione dei glucosinolati misurata dopo il congelamento è stata associata alla scottatura a vapore prima del congelamento (Galgano et al., 2007). È stato dimostrato che la conservazione al buio riduce il contenuto di glucosinolati alifatici (Casajús et al., 2020).
La cottura con temperature elevate (>80°C) e lunghi tempi di cottura denatura la mirosinasi presente nelle verdure crocifere (Barba et al., 2016; Raiola et al., 2017). Pertanto, la cottura a vapore è il metodo di cottura preferibile per massimizzare la resa in glucosinolati rispetto all'ebollizione, al microonde e alla cottura a pressione (Shakour et al., 2021). Questi metodi infatti sono tutti associati a perdite significative di glucosinolati fino a oltre il 90% (Barba et al., 2016; Wang Z. et al., 2020; Shakour et al., 2021).
COME DEVO CUOCERE LE VERDURE PER MANTENERLI
Il top è mangiarli crudi in insalata o in un pesto (sì anche i cavoletti di Bruxelles se tritati molto finemente sono ottimi crudi 😉) oppure prediligere cotture veloci (meno di 8 minuti). Tra le cotture, le migliori sono quelle al di sotto degli 80° C, quindi bisogna prediligere quelle al vapore oppure saltare le verdure in padella con un goccio di olio e aglio. Un'ottima abitudine è anche mangiare i germogli e mangiare le Brassicaceae subito dopo la raccolta e se possibile alternare alle Brassicaceae coltivate a quelle spontanee che sono cresciute in condizioni ottimali senza forzature.
SU COSA AGISCONO E COME AGISCONO I GLUCOSINOLATI
I glucosinolati danno facilmente luogo a intermediari instabili che si riorganizzano spontaneamente in isotiocianati, nitrili e tiocianati. Sono questi che posseggono potenti attività chemoprotettive, dimostrate in vitro e in vivo.
ATTIVITÀ ANTITUMORALE
La maggior parte delle attività anticarcinogeniche degli isotiocianati sono legate alle loro capacità detossificante infatti determinano una diminuita attivazione dei procarcinogeni e ad un’aumentata escrezione dei carcinogeni. Alcuni isotiocianati aumentano le attività sia degli enzimi di fase I sia di quelli di fase II. In tal senso, agiscono da induttori bifunzionali che attivano sia l’antioxidant response element (ARE), sia lo xenobiotic response element (XRE), fattori di trascrizione indispensabili per una corretta risposta dell’organismo allo stress. Altri isotiocianati regolano positivamente solo gli enzimi di fase II, agendo quasi esclusivamente sull’ARE.
Inoltre sono in grado di proteggere dallo stress ossidativo. Lo stress ossidativo, che può derivare da un’eccessiva esposizione agli inquinanti ambientali, dalla radiazione ultravioletta o dalle radiazioni ionizzanti, può provocare danni a proteine ed acidi nucleici. Queste modificazioni possono scatenare l’originarsi di tumori ed altri disturbi di tipo degenerativo.
Ancora, gli isotiocianati possono rallentare la proliferazione tumorale ed aumentare il tasso di apoptosi nelle cellule cancerogene, provocando quindi un rallentamento nello sviluppo del tumore. Queste attività, note soprattutto per l’indolo-3-carbinolo, si verificano in particolare a livello delle cellule mammarie e, per altri agenti quali il sulforafano, a livello delle cellule del colon.
Infine gli isotiocianati quali l’indolo-3-carbinolo possono diminuire il rischio di tumori ormono-dipendenti tramite l’alterazione del metabolismo degli estrogeni. Gli agonisti del recettore degli estrogeni (fitoestrogeni) aumentano la 2-idrossilazione degli estrogeni e quindi ne diminuiscono le attività proliferative.
Tra gli isotiocianati più studiati per le proprietà antitumorali ricordiamo il sulforafano, che - concentrato soprattutto nei germogli dei broccoli - si è dimostrato attivo contro il neuroblastoma, i carcinomi della mammella, del colon e della prostata (Yagishita et al., 2019; Le et al., 2020; Miękus et al., 2020; Gu et al., 2021). Il fenilisotiocianato, originatosi dalla gluconasturzina, glucosinolato aromatico, ha mostrato analoghe proprietà, soprattutto nella prevenzione del carcinoma polmonare dei fumatori.
Dai glucosinolati indolici, come quelli contenuti nella senape, si liberano isotiocianati instabili che si depongono rapidamente dando origine, tra l'altro, all'indolo-3-carbinolo, che ha anch'esso marcate proprietà antitumorali (Zhang et al., 2011; Liu et al. , 2012; Wang et al., 2016; Aune et al., 2017; Blekkenhorst et al., 2017a; Sim et al., 2018; Soundararajan e Kim, 2018; Livingstone et al., 2019; Mahn e Castillo, 2021).
CANCRO ALLA PROSTATA
È stato indicato che il sulforafano ha molteplici ruoli in una varietà di vie metaboliche chiave coinvolte nello sviluppo del cancro alla prostata, tra cui l'inibizione dell'angiogenesi e della proliferazione cellulare e l'avvio dell'apoptosi (Traka et al., 2014; Soundararajan e Kim, 2018; Livingstone et al. , 2019). Il trattamento con sulforafano ha ridotto significativamente l'espressione di geni glicolitici chiave, tra cui esochinasi II e piruvato chinasi M2, nelle linee cellulari di cancro alla prostata, LNCaP, 22RV1 e PC-3, e nei modelli murini transgenici, TRAMP e Hi-Myc (Singh et al. , 2019). Il sulforafano ha anche indotto l'arresto del ciclo cellulare in fase S e G2/M, una maggiore acetilazione dell'istone e proteine del ciclo cellulare sovraregolate nelle linee cellulari del cancro alla prostata, DU145 e PC-3 (Rutz et al., 2020), suggerendo che il trattamento con sulforafano porta a una ridotta attività di proliferazione cellulare.
Sono stati condotti numerosi studi sull'uomo che hanno indagato l'influenza del sulforafano sul cancro alla prostata. Traka e colleghi hanno valutato l'effetto di un consumo una volta alla settimana di zuppe di broccoli con concentrazione crescente di glucorafanina in una coorte di cancro alla prostata sulla sorveglianza attiva. Hanno indicato una soppressione dose-dipendente nell'espressione genica e nei percorsi associati allo sviluppo e alla progressione del cancro alla prostata (Traka et al., 2019). Coerentemente con questo studio, Zhang e colleghi hanno valutato l'influenza del consumo giornaliero di 200 µmol di estratto di germogli di broccoli o placebo negli uomini programmati per la biopsia prostatica e hanno dimostrato cambiamenti nell'espressione genica con la sottoregolazione dei geni associati alla progressione del cancro alla prostata (AMACR e ARLNC1) (Zhang et al., 2020).
CANCRO AL SENO
Sia studi cellulari che sull'uomo hanno indicato che l'esposizione al sulforafano è associata a una ridotta progressione del cancro al seno, compreso l'inizio dell'arresto del ciclo cellulare e l'apoptosi (Kuran et al., 2020). Il trattamento con sulforafano ha portato all'inibizione della proliferazione cellulare delle linee cellulari del cancro al seno, MCF-7 e MDA-MB-231 e ha provocato attività citotossica modificando i residui di cisteina della proteina della leucemia promielocitica, nota per promuovere la proliferazione della cellula del cancro al seno MCF-7 linea (Alhazmi et al., 2020). È stato anche dimostrato che il sulforafano modifica la migrazione cellulare e l'espressione dei marcatori di transizione epiteliale mesenchimale che svolgono un ruolo importante nelle metastasi del cancro al seno (Bagheri et al., 2020).
Esistono limitati studi sull'uomo che hanno valutato il ruolo del sulforafano sul cancro al seno. Atwell e colleghi hanno valutato l'effetto di un integratore contenente una concentrazione standardizzata di glucorafanina con l'enzima mirosinasi (BroccoMax) o del placebo per un minimo di 2 settimane nelle donne con mammografie anormali e prenotate per biopsie mammarie. Hanno indicato che l'integrazione con BroccoMax ha ridotto significativamente i biomarcatori tissutali, Ki-67 e HDAC3, nel tessuto benigno ma non nel carcinoma duttale in situ (DCIS) o nei tessuti mammari con carcinoma duttale invasivo (Atwell et al., 2015). Zhang e colleghi hanno valutato l'interazione tra l'assunzione di verdure crocifere e i biomarcatori nelle donne in attesa di biopsie mammarie e hanno trovato un'associazione negativa con l'assunzione totale di verdure crocifere e la proliferazione cellulare nel tessuto mammario DCIS (Zhang et al., 2016), suggerendo un ruolo del sulforafano nel chemioprevenzione contro il cancro al seno.
EPATOCARCINOMA
Il trattamento del cancro al fegato con sulforafano ha ridotto significativamente la migrazione e l'adesione e ha inibito l'espressione di molecole chiave nell'angiogenesi, VEGF, STAT3 e HIF-1α, nella linea cellulare del cancro al fegato, HepG2 (Liu et al., 2017). L'esposizione al sulforafano ha portato alla riduzione della crescita cellulare, riducendo in modo significativo i geni chiave correlati al ciclo cellulare nelle linee cellulari HepG2 e Huh7 e anche all'interno di un modello di topo xenotrapianto (Sato et al., 2018). Il sulforafano ha ridotto la secrezione della citochina pro-infiammatoria, l'interleuchina-6, e non è stato collegato alla tossicità cellulare nelle cellule HepG2 (Al-Bakheit e Abu-Qatouseh, 2020), suggerendo che il sulforafano potrebbe avere proprietà antinfiammatorie e può modulare la carcinogenesi epatica.
CANCRO AL COLON
L'incidenza del cancro al colon è fortemente associata alle abitudini alimentari; le diete ricche di carne rossa sono associate a un rischio maggiore, mentre quelle ricche di frutta e verdura sono associate a un rischio ridotto (Veettil et al., 2021). Nelle linee cellulari di carcinoma del colon umano, HCT116 e SW480, il sulforafano ha ridotto la crescita cellulare in modo dose-dipendente e ha aumentato l'apoptosi indotta da Lactobacillus attraverso la via del TNFα (Yasuda et al., 2019). Il trattamento con sulforafano ha anche portato alla soppressione di marcatori chiave delle cellule staminali del cancro del colon-retto, come CD44 e CD133 negli sferoidi HCT116 e SW480, facilitata dalla via TAp63α/Lgr5/β-catenina (Chen et al., 2020), suggerendo che l'esposizione al sulforafano potrebbe portare ad una ridotta attività di proliferazione cellulare. Al contrario, il trattamento con sulforafano (<10 µM) ha portato ad un aumento della proliferazione cellulare e anche a una riduzione dell'espressione delle proteine apoptotiche chiave Bcl-2 e Bax, ma concentrazioni superiori a 10 µM hanno causato la morte cellulare nelle cellule HCT116 di tipo p53-wild (Wang et al., 2021). Ci sono pochi studi sugli animali o sull'uomo che hanno valutato il ruolo del sulforafano sul cancro del colon. Tuttavia, Suzuki e colleghi hanno scoperto che l'assunzione di sulforafano ha portato a uno sviluppo ridotto di focolai di cripta aberranti microscopici e tumori macroscopici nei topi o nei pazienti con cancro al colon (Suzuki et al., 2019), suggerendo che il consumo di broccoli potrebbe prevenire la progressione del cancro al colon.
Ma i glucosinolati non hanno solo un'attività antitumorale. Vediamo i loro altri benefici.
DISTURBI CARDIOMETABOLICI
I disturbi cardiometabolici sono condizioni correlate a dislipidemia, insulino-resistenza, alterata tolleranza al glucosio, ipertensione e adiposità centrale (Kirk e Klein, 2009). Ad oggi, le indagini sugli effetti delle verdure crocifere e dei loro glucosinolati si sono in gran parte concentrate su iperglicemia e diabete, ipertensione e dislipidemia. Studi epidemiologici hanno indicato una potenziale associazione benefica tra verdure crocifere e tali condizioni per le loro proprietà antiossidanti e antinfiammatorie (Zhang et al., 2011; Blekkenhorst et al., 2017a; Chen et al., 2018; Lapuente et al., 2019; Zurbau et al., 2020; Esteve, 2020). Gli effetti antinfiammatori del sulforafano e di altri isotiocianati per queste condizioni hanno comportato un aumento dell'attività di Nrf2 e l'inibizione di NF-κB (Esteve, 2020).
IPERGLICEMIA E DIABETE
C'è un crescente interesse per l'impatto dei glucosinolati sul controllo glicemico. Gli isotiocianati, come la raphasatina e il sulforafano, possono prevenire o ridurre le complicanze legate alla glicemia negli studi sugli animali e sull'uomo (Maina et al., 2020) (Bai et al. , 2013). Una meta-analisi che comprendeva 11 studi prospettici (754.729 partecipanti, 58.297 casi incidenti di diabete di tipo 2) ha riscontrato un rischio inferiore del 13% di diabete di tipo 2 con un'elevata assunzione di verdure crocifere (Chen et al., 2018).
Sono stati eseguiti anche diversi studi di intervento sull'uomo. In uno studio parallelo, randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo, della durata di 4 settimane, che ha coinvolto 81 partecipanti umani con diabete di tipo 2, 10 g/die di polvere di germogli di broccoli (225 μmol di sulforafano al giorno) hanno ridotto l'insulina sierica a digiuno e l'insulino-resistenza del 18,2 e del 14,2%. , rispettivamente (Bahadoran et al., 2012). Risultati positivi sono stati osservati anche in uno studio randomizzato in doppio cieco controllato con placebo che includeva 97 pazienti scandinavi con diabete di tipo 2. In questo studio, i pazienti hanno consumato estratto di germogli di broccoli (150 μmol di sulforafano/giorno) o un placebo per un periodo di 12 settimane. L'estratto di germogli di broccoli ricco di glucorafanina ha migliorato sia la glicemia a digiuno che l'HbA1c (7,38–7,04%) nei pazienti obesi con diabete disregolato (BMI >30 kg/m2; HbA1c > 50 mmol/mol)(Axelsson et al., 2017). Gli autori hanno notato che questa riduzione di HbA1c probabilmente rifletteva un effetto clinicamente significativo, poiché un HbA1c del 7% è l'obiettivo terapeutico dell'American Diabetes Association (Axelsson et al., 2017). In un recente studio di intervento parallelo controllato randomizzato della durata di 12 settimane, 92 pazienti con diabete di tipo 2 sono stati randomizzati a una di tre diverse diete: 500 g/giorno di ortaggi a radice e cavoli dal sapore amaro e forte, 500 g/giorno dal sapore dolce e dolce ortaggi a radice e cavoli, o 120 g/giorno ortaggi a radice e cavoli dal sapore delicato e dolce (dieta normale) (Thorup et al., 2021). Miglioramenti nel controllo glicemico sono stati notati in entrambi i gruppi con una maggiore assunzione di verdure; tuttavia, il consumo di verdure amare e dal sapore forte (inclusi cavoli e cavoli) ha avuto i maggiori miglioramenti della glicemia a digiuno (4 volte), del colesterolo totale (2 volte) e della massa grassa corporea (2 volte) (Thorup et al. ., 2021).
IPERTENSIONE
Effetti positivi dei glucosinolati in relazione alla pressione arteriosa sono stati riscontrati anche in modelli animali (Wu et al., 2004). Germogli di broccoli essiccati (200 mg/giorno; ~12 μmol glucorafanina/g di peso secco) somministrati giornalmente a ratti soggetti a ictus spontaneamente ipertesi (SHRSP) hanno determinato misure significativamente ridotte dello stress ossidativo [aumento del glutatione (GSH) e diminuzione del glutatione ossidato (GSSG) ); Rapporto GSH/GSSG 10,6-14,0 rispetto a 4,0-7,2 con ratti SHRSP a dieta di controllo], che era correlato con una pressione sanguigna significativamente più bassa (20 mmHg inferiore rispetto al controllo) e una migliore funzione endoteliale (Wu et al., 2004). Il sulforafano, il metabolita della glucorafanina, è stato considerato responsabile di questi cambiamenti. 10 μmol/kg di peso corporeo di sulforafano somministrato a ratti SHRSP per un periodo di 4 mesi ha provocato una riduzione della pressione sanguigna e ha prevenuto il rimodellamento vascolare associato all'ipertensione (Senanayake et al., 2012). È stato anche ipotizzato che l'erucina, un analogo del sulforafano, possa svolgere un ruolo nell'effetto antipertensivo osservato con la rucola (Eruca sativa) (Salma et al., 2018). Una significativa riduzione della pressione arteriosa media è stata riportata nei ratti ipertesi indotti dal sale ai quali sono stati somministrati 10 e 30 mg/kg di estratto di E. sativa (rispettivamente 40,33 ± 1,15 e 59,43 ± 0,77% mmHg) (Salma et al., 2018).
Ottantasei adulti con diabete di tipo 2 e un test positivo per l'antigene fecale H. pylori sono stati inclusi in uno studio di 4 settimane e randomizzati in uno dei tre gruppi: terapia tripla standard (due volte al giorno 20 mg di omeprazolo, 500 mg di claritromicina, 1.000 mg di amoxicillina per 14 giorni), germogli di broccoli in polvere (6 g/die) o una combinazione di germogli di broccoli in polvere e tripla terapia standard. Sebbene vi sia stata una riduzione della pressione arteriosa sistolica e diastolica in tutti i gruppi, questa è stata significativa solo rispetto al basale nel gruppo che ha ricevuto la tripla terapia standard e la combinazione di polvere di germogli di broccoli (riduzione di 14 e 9,4 mmHg della pressione arteriosa sistolica e diastolica, rispettivamente) (Mirmiran et al., 2014). In un altro studio di 4 settimane che ha coinvolto 40 individui con ipertensione, è emerso che l'ingestione giornaliera di 10 g di germogli di broccoli essiccati non ha migliorato la funzione endoteliale (Christiansen et al., 2010). Un attuale studio crossover controllato randomizzato sta studiando se il consumo regolare di verdure crocifere si traduca in un miglioramento a breve termine delle misure cardiometaboliche, come la pressione sanguigna ambulatoriale e il controllo glicemico (Connolly et al., 2020).
DISLIPIDEMIA
La maggior parte delle ricerche sugli effetti del consumo di glucosinolati sui lipidi è stata intrapresa su modelli animali. L'estratto di germogli di cavolo nero toscano, è risultato protettivo nei confronti di una dieta ricca di grassi nei ratti, ripristinando i livelli di antiossidanti e di enzimi di fase II e abbassando i lipidi sierici (colesterolo totale, triacilgliceridi, acidi grassi non esterificati) (Melega et al., 2013). Allo stesso modo, i glucosinolati possono contribuire agli effetti antinfiammatori e ipocolesterolemizzanti del cavolo rosso. I microgreens di cavolo rosso (equivalenti a 200 g di verdura/giorno/persona) hanno abbassato il colesterolo LDL circolante, il colesterolo epatico e le citochine infiammatorie in un modello di roditore di una dieta ricca di grassi (Huang et al., 2016). Una revisione sistematica e una meta-analisi dei modelli di roditori hanno rilevato diminuzioni significative e coerenti del colesterolo sierico totale con dosi di sulforafano superiori a 0,5 mg/kg/die ed è stata anche identificata una riduzione del colesterolo LDL (Du et al., 2021). È stato anche dimostrato che i glucosinolati riducono la formazione e la progressione delle lesioni aterosclerotiche nei modelli di coniglio di aterosclerosi. I conigli alimentati con una dieta ad alto contenuto di colesterolo e 0,25 mg/kg/giorno di sulforafano per 4 settimane avevano misure migliorate della funzione endoteliale e della resistenza allo sviluppo di aterosclerosi, rispetto ai conigli alimentati solo con una dieta ad alto contenuto di colesterolo (Shehatou e Suddek, 2016). Inoltre, l'isotiocianato di fenetile, il prodotto del glucosinolato gluconasturtiina, ha dimostrato di ridurre la formazione della placca aterosclerotica e l'accumulo di lipidi epatici nei topi C57BL/6 alimentati con una dieta ricca di grassi/colesterolo con 30 o 75 mg/kg/giorno di isotiocianato di fenetile (Gwon et al. ., 2020). In uno studio di fase I condotto in Giappone su 12 partecipanti umani (20-36 anni), è stato dimostrato che il consumo giornaliero di 100 g di germogli di broccoli freschi migliora l'HDL del 7,6% nelle partecipanti di sesso femminile e riduce il colesterolo totale del 10% nei partecipanti di sesso maschile rispetto alle misurazioni iniziali (Murashima et al., 2004; Armah et al., 2015).
DISTURBI NEUROLOGICI E PSICHATRICI
Le prove precliniche suggeriscono che i glucosinolati e i loro metaboliti, in particolare il sulforafano, presentano diverse proprietà biologiche che possono essere rilevanti per le condizioni neurologiche e psichiatriche (Wu et al., 2016; Panjwani et al., 2018). Un certo numero di potenziali meccanismi include la modulazione dell'asse ipotalamo-ipofisi-surrene, lo stress ossidativo e le vie infiammatorie. Il sulforafano può diminuire la neuroinfiammazione (riducendo NF-κB e TNF-α e aumentando IL-10) (Folkard et al., 2014; Santín-Márquez et al., 2019), ridurre la produzione di beta-amiloide e tau (Kim, 2021 ), aumentano il fattore neurotrofico derivato dal cervello (Kim et al., 2017), la proteina di densità postsinaptica 95, il recettore AMPA 1 (GluA1), la densità della colonna vertebrale dendritica (Zhang et al., 2017) e l'integrità della barriera ematoencefalica (Li et al. , 2013). Recentemente, il sulforafano ha rivelato proprietà epigenetiche inibendo le DNA metiltransferasi oltre a preservare l'omeostasi del proteoma, influenzando l'aumento della durata della vita cellulare e la prevenzione neurodegenerativa (Santín-Márquez et al., 2019). Inoltre, uno studio di intervento sulforafano in una coorte di partecipanti sani ha aumentato il glutatione periferico e cerebrale (Sedlak et al., 2017), un antiossidante prontamente implicato in varie funzioni neurologiche (Dwivedi et al., 2020).
DISTURBI PSICHIATRICI
Sì è iniziato anche a valutare l'uso di interventi sulforafano per esiti psichiatrici, tra cui depressione, schizofrenia e autismo (Panjwani et al., 2018). Il consumo acuto e cronico di sulforafano ha migliorato l'ansia e i comportamenti depressivi nei modelli murini ICR e C57BL/6 (Wu et al., 2016; Yao et al. , 2016). In particolare, i topi maschi C57BL/6 che hanno ricevuto sulforafano in combinazione con il lipopolisaccaride che induce depressione, hanno mostrato comportamenti depressivi inferiori nel test di sospensione della coda e nel test di nuoto forzato rispetto a quelli che non hanno ricevuto sulforafano (Zhang et al., 2017).
Questi risultati sono supportati da un recente studio randomizzato controllato con placebo, che ha dimostrato che un intervento di 6 settimane sulforafano (30 mg/giorno) ha migliorato in modo sicuro i sintomi depressivi, come misurato dalla Hamilton Rating Scale for Depression, in 66 partecipanti con una storia di presenza di depressione da lieve a moderata (Ghazizadeh-Hashemi et al., 2021). Inoltre, uno studio controllato randomizzato in corso sta esaminando se il sulforafano può essere utilizzato come trattamento adiuvante nel disturbo depressivo bipolare (Wu et al., 2020). Un piccolo studio in aperto (n = 10) ha dimostrato che un intervento sulforafano di 8 settimane ha migliorato la funzione cognitiva in una coorte di partecipanti con schizofrenia (Shiina et al., 2015). Al contrario, un più recente studio controllato randomizzato di 16 settimane (n = 58) ha riportato che il sulforafano (circa 45 mg/giorno) non è riuscito a modificare la gravità dei sintomi psicotici rispetto al placebo utilizzando la Total Positive and Negative Syndrome Scale (Dickerson et al. , 2021). Una recente revisione ha identificato tre studi in doppio cieco, randomizzati, controllati con placebo e due studi in aperto che esaminano gli effetti del sulforafano sui sintomi associati al disturbo dello spettro autistico (McGuinness e Kim, 2020). Collettivamente, i risultati dello studio suggerivano un significativo miglioramento dei fenotipi comportamentali come irritabilità e motivazione, insieme ai punteggi sociali e cognitivi durante gli interventi sulforafano (Singh et al., 2014; Bent et al., 2018).
ALZHEIMER
Vari studi preclinici su animali hanno dimostrato una migliore capacità cognitiva e una riduzione dei deficit di apprendimento/memoria a seguito di interventi sulforafano nei modelli di malattia di Alzheimer (Kim et al., 2013; Lee et al., 2018). Inoltre, la somministrazione di sulforafano nei topi adulti ha indotto una varietà di cambiamenti cognitivi associati al consolidamento della memoria e all'apprendimento spaziale (Sunkaria et al., 2018). Studi in vitro hanno evidenziato il potenziale del sulforafano nel prevenire la perdita di oligodendrociti e il danno assonale nella sclerosi multipla, modulando la neuroinfiammazione e lo stress ossidativo (Lim et al., 2016). È stato anche dimostrato che la somministrazione di sulforafano nei topi esposti alla 6-idrossidopamina migliora i deficit motori, mentre l'assunzione dietetica di sulforafano ha preservato i neuroni dopaminergici in seguito alla neurotossicità dopaminergica indotta nei topi (Morroni et al., 2013; Pu et al., 2019). Dati i risultati promettenti negli studi sugli animali, sono necessari studi clinici per valutare l'effetto del sulforafano sugli esiti neurologici negli esseri umani.
SALUTE MUSCOLO-SCHELETRICA
Le attuali prove epidemiologiche suggeriscono che le verdure crocifere svolgono un ruolo chiave nella salute dei muscoli e delle ossa. Ad esempio, in un'ampia coorte di donne anziane residenti in comunità (n = 1.468, ≥70 anni), le donne con il più alto consumo di crucifere (>44 g/giorno) e aglio (>11 g/giorno) avevano il 34% di rischi relativi inferiori per un ricovero ospedaliero correlato a una frattura nell'arco di 14,5 anni, rispettivamente (Blekkenhorst et al., 2017b). Allo stesso modo, una maggiore assunzione di verdure crocifere e aglio è stata associata a un rapporto di rischio relativo inferiore del 22% e 26% per un ricovero ospedaliero correlato a una caduta lesiva in questo periodo, rispettivamente (Sim et al., 2018). Pur non esaminando specificamente il ruolo dei glucosinolati, questi studi dimostrano la potenziale importanza di una dieta ricca di glucosinolati per la salute muscoloscheletrica.
Quando il sulforafano è stato somministrato a ratti Wistar maschi per 3 giorni prima di eseguire un esercizio completo, il sulforafano è servito come antiossidante indiretto nel muscolo scheletrico, come misurato dalla ridotta capacità antiossidante totale del tessuto nel muscolo vasto laterale. Si è concluso che il sulforafano svolge un ruolo fondamentale nella modulazione dell'ambiente redox muscolare; creando infine effetti favorevoli sui muscoli (Malaguti et al., 2009; Drażbo et al., 2019; Skugor et al., 2019). È stato riferito che i topi diabetici di tipo 2 che ricevevano iniezioni di sulforafano per 4 settimane avevano una maggiore forza di presa, massa magra e massa gastrocnemio (Wang M. et al., 2020). Questi topi diabetici presentavano anche una migliore organizzazione delle fibre muscolari scheletriche dopo il trattamento con sulforafano. È stato proposto che il sulforafano possa sottoregolare l'espressione delle proteine associate infiammatorie e apoptotiche. È stato anche suggerito che il sulforafano svolga un ruolo nella regolazione dei livelli di mRNA dei geni correlati all'attività antinfiammatoria e ossidativa. Collettivamente, si è concluso che il trattamento con sulforafano potrebbe essere protettivo contro le malattie del muscolo scheletrico nei topi con diabete di tipo 2.
Simili risultati favorevoli sono stati riportati anche nei modelli di topi con distrofia muscolare, in cui il trattamento con sulforafano ha alleviato l'infiammazione muscolare nei topi mdx carenti di distrofina (Sun et al., 2015b). Tre studi (dello stesso gruppo di ricerca) hanno studiato la somministrazione di sulforafano a topi distrofici mdx, il modello murino più utilizzato di distrofia muscolare di Duchenne (Swiderski e Lynch, 2021). Sebbene ci fossero alcune variazioni tra gli studi, la conclusione generale è stata che il sulforafano ha migliorato gli aspetti del fenotipo distrofico (Sun CC. et al., 2015; Sun et al., 2015c; Sun et al., 2016). La somministrazione orale di sulforafano (2 mg/kg/die) a topi mdx di 4 settimane ha aumentato la massa muscolare, la produzione di forza e la distanza di corsa rispetto ai topi mdx non trattati. Questi effetti sono stati associati a una ridotta espressione di marcatori di infiammazione muscolare e fibrosi (Sun CC. et al., 2015; Sun et al., 2015c; Sun et al., 2016).
Nel contesto dell'affrontare gli aspetti della sarcopenia o delle menomazioni legate all'età nel muscolo scheletrico, ai topi di 21-22 mesi è stata somministrata una dieta alimentare regolare o la stessa dieta integrata con sulforafano per 12 settimane (Bose et al., 2020). La funzione del muscolo scheletrico e del cuore, la funzione mitocondriale e l'attività di Nrf2 sono state valutate alla fine del trattamento con sulforafano. Rispetto a un giovane gruppo di topi di controllo di 2 mesi, i topi anziani hanno mostrato menomazioni del muscolo scheletrico e della funzione cardiaca e una diminuzione dell'attività di Nrf2. Questi parametri sono stati tutti ripristinati nei vecchi topi sottoposti a trattamento con sulforafano. Si è concluso che il sulforafano potrebbe essere un approccio sicuro ed efficace per proteggere dai danni legati all'età nel muscolo scheletrico e nel cuore (Bose et al., 2020).
È stato anche proposto che il sulforafano osseo protegga dalla distruzione ossea osteoclastica in vitro (Luo et al., 2021). Il sulforafano può supportare la differenziazione degli osteoblasti (tramite meccanismi epigenetici) e l'espressione dell'attivatore del recettore dell'attivatore degli osteoclasti del ligando del fattore nucleare κB (RANKL) negli osteociti (Thaler et al., 2016). In questo caso, dopo che il sulforafano è stato somministrato per 5 settimane, gli effetti sopra menzionati erano correlati a un volume osseo maggiore del 20% nei modelli murini normali e ovariectomizzati. Questo ha portato gli autori a suggerire che il sulforafano dovrebbe essere studiato ulteriormente a causa del suo potenziale per contrastare l'osteoporosi. Il sulforafano è stato anche studiato per i suoi potenziali benefici nell'osteoartrosi grazie alle sue proprietà antiossidanti e antinfiammatorie segnalate. Quando una forma sintetica di sulforafano è stata integrata per via orale nei topi per oltre 3 mesi, l'asimmetria dell'andatura correlata all'osteoartrite è stata registrata nei topi STR/Ort trattati con veicolo, ma non nei topi trattati con sulforafano (Javaheri et al., 2017). Anche i topi trattati con sulforafano hanno presentato miglioramenti nell'osso trabecolare e corticale, indicatori chiave della forza ossea. Sono stati registrati effetti favorevoli e degni di nota sui marcatori del turnover osseo, come il telopeptide di reticolazione C-terminale del collagene di tipo I (CTX-I; marcatore di riassorbimento osseo) e il propeptide N-terminale del procollagene totale di tipo 1 (marcatore di formazione ossea P1NP).
CONCLUSIONI
Le prove presentate suggeriscono che i glucosinolati e i loro metaboliti isotiocianato trovati nelle verdure crocifere sono componenti importanti nella prevenzione e nel trattamento di molteplici malattie croniche. Gli studi indicano che le verdure crocifere e i loro glucosinolati possono avere un impatto su una serie di disturbi cardiometabolici. Da notare che sono stati identificati miglioramenti nel controllo glicemico, nella pressione sanguigna e nel profilo lipidico, che possono portare a una riduzione o a un ritardo nella progressione della malattia. Allo stesso modo, i metaboliti del glucosinolato, in particolare il sulforafano, possono esercitare un effetto benefico su condizioni neurologiche e psichiatriche, come depressione, schizofrenia, autismo, morbo di Alzheimer e sclerosi multipla. Il sulforafano è stato anche indicato come un importante componente dietetico per i disturbi muscoloscheletrici, con studi che riportano miglioramenti nelle misure sia per i muscoli che per le ossa. Ad oggi, tuttavia, la maggior parte dei risultati sopra menzionati proviene da modelli animali, con limitati studi controllati randomizzati sull'uomo. Sebbene esistano limitazioni nell'estrapolazione dei dati sugli animali direttamente all'uomo, gli studi sugli animali forniscono un'importante visione dei meccanismi mediante i quali i glucosinolati possono esercitare esiti anche negli esseri umani.
Inoltre, le verdure crocifere contengono anche una varietà di altri nutrienti noti per avere importanti effetti sulla salute (ad esempio, vitamina C, vitamina K, carotenoidi e flavonoidi) (Manchali et al., 2012). Pertanto, è difficile separare l'azione dei glucosinolati da questi altri composti quando si determinano i risultati degli interventi di verdure crocifere a base alimentare. Inoltre, quando queste verdure vengono consumate come parte di un particolare modello dietetico, potrebbero esserci altri fattori che influenzano l'effetto dei glucosinolati consumati (ad esempio, influenze sul metabolismo e sul microbiota intestinale). Questa idea è rilevante anche per gli studi osservazionali, in cui altri componenti della dieta potrebbero influenzare le associazioni osservate tra verdure ricche di glucosinolati e particolari esiti di salute. Pertanto, sono necessari futuri studi sull'uomo su larga scala che utilizzino protocolli standardizzati e riproducibili e dosi appropriate di glucosinolati che riflettano un'assunzione abituale realistica per chiarire ulteriormente i benefici delle verdure crocifere e dei composti correlati.
Mentre ci sono anche prove che il sulforafano riduce lo sviluppo del cancro, la ricerca futura sui meccanismi molecolari sottostanti è giustificata anche per comprendere ulteriormente il ruolo del sulforafano nel ricablaggio metabolico della progressione del cancro. È interessante notare che studi recenti hanno indicato che il trattamento con sulforafano in combinazione con trattamenti antitumorali come la chemioterapia, aumenta la sensibilità delle cellule tumorali (Jabbarzadeh Kaboli et al., 2020), riduce i loro effetti collaterali tossici (Calcabrini et al., 2020) e inibisce percorsi chiave di sopravvivenza nella progressione del cancro (Mokhtari et al., 2021). Ciò suggerisce che il sulforafano potrebbe non solo essere un potenziale farmaco candidato, ma anche essere utilizzato in combinazione con gli attuali trattamenti antitumorali.
Sono inoltre necessari ulteriori studi per determinare e utilizzare la dose e la somministrazione ottimali di sulforafano per il trattamento di diversi aspetti della patologia distrofica e per la sua potenziale applicazione futura come nutraceutico per il trattamento dei disturbi neuromuscolari. Inoltre, studi futuri dovrebbero esaminare se il sulforafano potrebbe affrontare diversi aspetti delle menomazioni legate all'età nella funzione del muscolo scheletrico, tra cui la suscettibilità alle lesioni, l'affaticamento e la capacità rigenerativa muscolare.
Dato che le azioni positive dei glucosinolati sono in gran parte legate ai meccanismi antinfiammatori e antiossidanti, il consumo di verdure crocifere e dei loro glucosinolati può anche avere esiti benefici su altre condizioni di salute. Sebbene ci siano pochi studi che indagano l'impatto di alcune verdure crocifere su altre condizioni croniche, come l'obesità, sono necessari studi futuri per indagare ulteriormente sul ruolo dei glucosinolati.
Di seguito vi metto tutti gli studi che ho utilizzato per questo articolo. Questo articolo è stato scritto da Cecilia Tanghetti in 4 settimane, non perché sia lenta ma perché deve fare queste cose di notte dato che lavora tutto il giorno e ha due bambini piccoli. Vi prego di non copiarlo e attribuirvelo. Vi metto competenze mediche a disposizione gratis non voglio vederle sfruttate per altri fini! E mangiate i broccoli!
GLI STUDI CITATI NELL'ARTICOLO:
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Punto.
Vediamo ora, di capire insieme, perché il cancro (ma non solo il cancro) e i broccoli non vanno d'accordo! Ho cercato di rendere l'articolo meno tecnico possibile.
UNA PREMESSA
Un numero crescente di evidenze ha mostrato il forte potenziale di una dieta ricca di frutta e verdura per ritardare, e spesso prevenire, l'insorgenza di malattie croniche, comprese le condizioni cardiometaboliche, neurologiche, muscoloscheletriche e alcuni tipi di cancro. Un particolare componente protettivo, i glucosinolati, sono stati identificati da studi preclinici e clinici. La ricerca attuale suggerisce che i glucosinolati (e gli isotiocianati) agiscono attraverso diversi meccanismi antinfiammatori, antiossidanti e chemioprotettivi.
Una dieta con basse quantità di frutta, verdura, cereali integrali, semi e noci e un consumo eccessivo di alimenti come cereali ultraprocessati, carni rosse, insaccati e bevande zuccherate è il principale fattore che contribuisce al rischio di malattie croniche (Afshin et al., 2019; Liu, 2013).
DOVE SI TROVANO I GLUCOSINOLATI
La ricerca ha dimostrato che le Brassicaceae mostrano i maggiori benefici per la salute (Cooper et al., 2012; Aune et al., 2017). Questo è legato alla presenza di sostanze fitochimiche bioattive uniche con potenti effetti sulla salute. Le Brassicaceae sono ad esempio cavolo, broccolo, cavolfiore, daikon, rafano, ravanello, cakile, capsella, cardamine, nasturzio, lunaria, senape, rucola, cavolo cinese, cavoletti di Bruxelles, cavolo cappuccio, cavolo rapa, wasabi, crescione ecc (Agenzia internazionale per la ricerca sulla Cancro, 2004).
COSA SONO I GLUCOSINOLATI
I glucosinolati - chiamati anche glucosidi solforati o tioglucosidi - sono glucosidi composti da una parte zuccherina legata, tramite un atomo di zolfo, alla parte agliconica, derivata da aminoacidi come metionina, fenilalanina, tirosina e triptofano.
I glucosinolati normalmente si trovano nei compartimenti cellulari e sub-cellulari dei tessuti vegetali, e finché rimangono all'interno delle cellule sono chimicamente stabili ed inattivi. Infatti di solito se prendete una foglia di Alliaria petiolata, ad esempio, finché non la sfregate non sentirete alcun profumo agliato oppure anche la rucola, finché non la mangerete non sentirete il sapore piccante. Viceversa, ogni volta che c'è lacerazione dei tessuti, con lo sfregamento, la masticazione o altro, i glucosinolati vengono a contatto con le mirosinasi (che sono enzimi endogeni). Le mirosinasi catalizzano il processo di idrolisi enzimatica di queste sostanze che porta a rottura del legame b-tioglucosidico e formazione di intermediari instabili che si riorganizzano spontaneamente in isotiocianati, nitrili e tiocianati (Kissen et al., 2009). Il metabolismo dei glucosinolati può verificarsi anche nel microbiota intestinale (Luang-In et al., 2014). Se la mirosinasi è denaturata, quando ingeriti, i glucosinolati potrebbero essere parzialmente assorbiti nello stomaco e i restanti glucosinolati intatti transitano nell'intestino tenue e nel colon dove possono essere idrolizzati dal microbiota intestinale e assorbiti come isotiocianati (Barba et al., 2016; Manchali et al., 2012; Miękus et al., 2020). I glucosinolati (e i loro isotiocianati) presenti nelle verdure crocifere comunemente consumate includono glucorafanina (sulforafano), sinigrina (allil isotiocianato), glucobrassicina, glucorafasatina e glucoiberina (Favela-González et al., 2020). I glucosinolati sono responsabili del gusto amaro o piccante e dell'odore pungente di queste verdure (Barba et al., 2016).
Il tipo di glucosinolato determina la produzione di diversi prodotti finali (Barba et al., 2016). Sono stati identificati più di 130 glucosinolati (Blažević et al., 2020; Blažević et al., 2020; Maina et al., 2020; Shakour et al., 2021) .
COSA LI DISTRUGGE
Numerosi fattori influenzano il tipo e la concentrazione di glucosinolati nelle Brassicaceae, come genotipo, cultivar, sito di coltivazione, condizioni di crescita (ad es. temperatura, disponibilità di nutrienti, contenuto di acqua), stadio della pianta, tessuto vegetale analizzato, condizioni di conservazione e modalità di preparazione e cottura (Maina et al., 2020).
Il genotipo della pianta determina i glucosinolati specifici che sono presenti in un particolare tipo di crucifere. Tuttavia, l'interazione tra questi fattori genetici delle piante e l'ambiente può influenzare la concentrazione di glucosinolati trovati all'interno di un campione specifico (Björkman et al., 2011; Raiola et al., 2017). I fattori ambientali includono il contenuto di solfato e azoto nel suolo, la disponibilità di acqua o la siccità e la stagionalità (Björkman et al., 2011). Inoltre, anche lo stadio di sviluppo e il tessuto vegetale specifico influenzano la concentrazione dei glucosinolati. Ad esempio, è stato riscontrato che i germogli di broccoli e cavolfiori di 3 giorni contengono livelli di glucorafanina per grammo da 10 a 100 volte superiori rispetto alle loro forme vegetali mature (Fahey et al., 1997).
Ancora, la maggior parte degli studi indicano che le piante con la più alta concentrazione di glucosinolati sono tipicamente coltivate in primavera a temperature intermedie con elevata intensità luminosa, giornate più lunghe e condizioni asciutte (Björkman et al., 2011). Casajús e colleghi hanno scoperto che i livelli di glucosinolati erano ottimizzati durante la conservazione post-raccolta se i broccoli venivano raccolti vicino a mezzogiorno (Casajús et al., 2020).
In genere, le verdure crocifere non vengono consumate immediatamente dopo la raccolta. Pertanto, lo stoccaggio e la lavorazione di tali verdure hanno un impatto significativo sul contenuto di glucosinolati (Björkman et al., 2011; Barba et al., 2016; Galgano et al., 2007). È stato dimostrato che il congelamento comporta una maggiore ritenzione di glucosinolati rispetto alla refrigerazione. La conservazione dei broccoli a 6°C per 35 giorni ha comportato una perdita di sulforafano del 29%, rispetto alle perdite di circa il 13% dopo il congelamento a -18°C per 60 giorni. Inoltre, la riduzione dei glucosinolati misurata dopo il congelamento è stata associata alla scottatura a vapore prima del congelamento (Galgano et al., 2007). È stato dimostrato che la conservazione al buio riduce il contenuto di glucosinolati alifatici (Casajús et al., 2020).
La cottura con temperature elevate (>80°C) e lunghi tempi di cottura denatura la mirosinasi presente nelle verdure crocifere (Barba et al., 2016; Raiola et al., 2017). Pertanto, la cottura a vapore è il metodo di cottura preferibile per massimizzare la resa in glucosinolati rispetto all'ebollizione, al microonde e alla cottura a pressione (Shakour et al., 2021). Questi metodi infatti sono tutti associati a perdite significative di glucosinolati fino a oltre il 90% (Barba et al., 2016; Wang Z. et al., 2020; Shakour et al., 2021).
COME DEVO CUOCERE LE VERDURE PER MANTENERLI
Il top è mangiarli crudi in insalata o in un pesto (sì anche i cavoletti di Bruxelles se tritati molto finemente sono ottimi crudi 😉) oppure prediligere cotture veloci (meno di 8 minuti). Tra le cotture, le migliori sono quelle al di sotto degli 80° C, quindi bisogna prediligere quelle al vapore oppure saltare le verdure in padella con un goccio di olio e aglio. Un'ottima abitudine è anche mangiare i germogli e mangiare le Brassicaceae subito dopo la raccolta e se possibile alternare alle Brassicaceae coltivate a quelle spontanee che sono cresciute in condizioni ottimali senza forzature.
SU COSA AGISCONO E COME AGISCONO I GLUCOSINOLATI
I glucosinolati danno facilmente luogo a intermediari instabili che si riorganizzano spontaneamente in isotiocianati, nitrili e tiocianati. Sono questi che posseggono potenti attività chemoprotettive, dimostrate in vitro e in vivo.
ATTIVITÀ ANTITUMORALE
La maggior parte delle attività anticarcinogeniche degli isotiocianati sono legate alle loro capacità detossificante infatti determinano una diminuita attivazione dei procarcinogeni e ad un’aumentata escrezione dei carcinogeni. Alcuni isotiocianati aumentano le attività sia degli enzimi di fase I sia di quelli di fase II. In tal senso, agiscono da induttori bifunzionali che attivano sia l’antioxidant response element (ARE), sia lo xenobiotic response element (XRE), fattori di trascrizione indispensabili per una corretta risposta dell’organismo allo stress. Altri isotiocianati regolano positivamente solo gli enzimi di fase II, agendo quasi esclusivamente sull’ARE.
Inoltre sono in grado di proteggere dallo stress ossidativo. Lo stress ossidativo, che può derivare da un’eccessiva esposizione agli inquinanti ambientali, dalla radiazione ultravioletta o dalle radiazioni ionizzanti, può provocare danni a proteine ed acidi nucleici. Queste modificazioni possono scatenare l’originarsi di tumori ed altri disturbi di tipo degenerativo.
Ancora, gli isotiocianati possono rallentare la proliferazione tumorale ed aumentare il tasso di apoptosi nelle cellule cancerogene, provocando quindi un rallentamento nello sviluppo del tumore. Queste attività, note soprattutto per l’indolo-3-carbinolo, si verificano in particolare a livello delle cellule mammarie e, per altri agenti quali il sulforafano, a livello delle cellule del colon.
Infine gli isotiocianati quali l’indolo-3-carbinolo possono diminuire il rischio di tumori ormono-dipendenti tramite l’alterazione del metabolismo degli estrogeni. Gli agonisti del recettore degli estrogeni (fitoestrogeni) aumentano la 2-idrossilazione degli estrogeni e quindi ne diminuiscono le attività proliferative.
Tra gli isotiocianati più studiati per le proprietà antitumorali ricordiamo il sulforafano, che - concentrato soprattutto nei germogli dei broccoli - si è dimostrato attivo contro il neuroblastoma, i carcinomi della mammella, del colon e della prostata (Yagishita et al., 2019; Le et al., 2020; Miękus et al., 2020; Gu et al., 2021). Il fenilisotiocianato, originatosi dalla gluconasturzina, glucosinolato aromatico, ha mostrato analoghe proprietà, soprattutto nella prevenzione del carcinoma polmonare dei fumatori.
Dai glucosinolati indolici, come quelli contenuti nella senape, si liberano isotiocianati instabili che si depongono rapidamente dando origine, tra l'altro, all'indolo-3-carbinolo, che ha anch'esso marcate proprietà antitumorali (Zhang et al., 2011; Liu et al. , 2012; Wang et al., 2016; Aune et al., 2017; Blekkenhorst et al., 2017a; Sim et al., 2018; Soundararajan e Kim, 2018; Livingstone et al., 2019; Mahn e Castillo, 2021).
CANCRO ALLA PROSTATA
È stato indicato che il sulforafano ha molteplici ruoli in una varietà di vie metaboliche chiave coinvolte nello sviluppo del cancro alla prostata, tra cui l'inibizione dell'angiogenesi e della proliferazione cellulare e l'avvio dell'apoptosi (Traka et al., 2014; Soundararajan e Kim, 2018; Livingstone et al. , 2019). Il trattamento con sulforafano ha ridotto significativamente l'espressione di geni glicolitici chiave, tra cui esochinasi II e piruvato chinasi M2, nelle linee cellulari di cancro alla prostata, LNCaP, 22RV1 e PC-3, e nei modelli murini transgenici, TRAMP e Hi-Myc (Singh et al. , 2019). Il sulforafano ha anche indotto l'arresto del ciclo cellulare in fase S e G2/M, una maggiore acetilazione dell'istone e proteine del ciclo cellulare sovraregolate nelle linee cellulari del cancro alla prostata, DU145 e PC-3 (Rutz et al., 2020), suggerendo che il trattamento con sulforafano porta a una ridotta attività di proliferazione cellulare.
Sono stati condotti numerosi studi sull'uomo che hanno indagato l'influenza del sulforafano sul cancro alla prostata. Traka e colleghi hanno valutato l'effetto di un consumo una volta alla settimana di zuppe di broccoli con concentrazione crescente di glucorafanina in una coorte di cancro alla prostata sulla sorveglianza attiva. Hanno indicato una soppressione dose-dipendente nell'espressione genica e nei percorsi associati allo sviluppo e alla progressione del cancro alla prostata (Traka et al., 2019). Coerentemente con questo studio, Zhang e colleghi hanno valutato l'influenza del consumo giornaliero di 200 µmol di estratto di germogli di broccoli o placebo negli uomini programmati per la biopsia prostatica e hanno dimostrato cambiamenti nell'espressione genica con la sottoregolazione dei geni associati alla progressione del cancro alla prostata (AMACR e ARLNC1) (Zhang et al., 2020).
CANCRO AL SENO
Sia studi cellulari che sull'uomo hanno indicato che l'esposizione al sulforafano è associata a una ridotta progressione del cancro al seno, compreso l'inizio dell'arresto del ciclo cellulare e l'apoptosi (Kuran et al., 2020). Il trattamento con sulforafano ha portato all'inibizione della proliferazione cellulare delle linee cellulari del cancro al seno, MCF-7 e MDA-MB-231 e ha provocato attività citotossica modificando i residui di cisteina della proteina della leucemia promielocitica, nota per promuovere la proliferazione della cellula del cancro al seno MCF-7 linea (Alhazmi et al., 2020). È stato anche dimostrato che il sulforafano modifica la migrazione cellulare e l'espressione dei marcatori di transizione epiteliale mesenchimale che svolgono un ruolo importante nelle metastasi del cancro al seno (Bagheri et al., 2020).
Esistono limitati studi sull'uomo che hanno valutato il ruolo del sulforafano sul cancro al seno. Atwell e colleghi hanno valutato l'effetto di un integratore contenente una concentrazione standardizzata di glucorafanina con l'enzima mirosinasi (BroccoMax) o del placebo per un minimo di 2 settimane nelle donne con mammografie anormali e prenotate per biopsie mammarie. Hanno indicato che l'integrazione con BroccoMax ha ridotto significativamente i biomarcatori tissutali, Ki-67 e HDAC3, nel tessuto benigno ma non nel carcinoma duttale in situ (DCIS) o nei tessuti mammari con carcinoma duttale invasivo (Atwell et al., 2015). Zhang e colleghi hanno valutato l'interazione tra l'assunzione di verdure crocifere e i biomarcatori nelle donne in attesa di biopsie mammarie e hanno trovato un'associazione negativa con l'assunzione totale di verdure crocifere e la proliferazione cellulare nel tessuto mammario DCIS (Zhang et al., 2016), suggerendo un ruolo del sulforafano nel chemioprevenzione contro il cancro al seno.
EPATOCARCINOMA
Il trattamento del cancro al fegato con sulforafano ha ridotto significativamente la migrazione e l'adesione e ha inibito l'espressione di molecole chiave nell'angiogenesi, VEGF, STAT3 e HIF-1α, nella linea cellulare del cancro al fegato, HepG2 (Liu et al., 2017). L'esposizione al sulforafano ha portato alla riduzione della crescita cellulare, riducendo in modo significativo i geni chiave correlati al ciclo cellulare nelle linee cellulari HepG2 e Huh7 e anche all'interno di un modello di topo xenotrapianto (Sato et al., 2018). Il sulforafano ha ridotto la secrezione della citochina pro-infiammatoria, l'interleuchina-6, e non è stato collegato alla tossicità cellulare nelle cellule HepG2 (Al-Bakheit e Abu-Qatouseh, 2020), suggerendo che il sulforafano potrebbe avere proprietà antinfiammatorie e può modulare la carcinogenesi epatica.
CANCRO AL COLON
L'incidenza del cancro al colon è fortemente associata alle abitudini alimentari; le diete ricche di carne rossa sono associate a un rischio maggiore, mentre quelle ricche di frutta e verdura sono associate a un rischio ridotto (Veettil et al., 2021). Nelle linee cellulari di carcinoma del colon umano, HCT116 e SW480, il sulforafano ha ridotto la crescita cellulare in modo dose-dipendente e ha aumentato l'apoptosi indotta da Lactobacillus attraverso la via del TNFα (Yasuda et al., 2019). Il trattamento con sulforafano ha anche portato alla soppressione di marcatori chiave delle cellule staminali del cancro del colon-retto, come CD44 e CD133 negli sferoidi HCT116 e SW480, facilitata dalla via TAp63α/Lgr5/β-catenina (Chen et al., 2020), suggerendo che l'esposizione al sulforafano potrebbe portare ad una ridotta attività di proliferazione cellulare. Al contrario, il trattamento con sulforafano (<10 µM) ha portato ad un aumento della proliferazione cellulare e anche a una riduzione dell'espressione delle proteine apoptotiche chiave Bcl-2 e Bax, ma concentrazioni superiori a 10 µM hanno causato la morte cellulare nelle cellule HCT116 di tipo p53-wild (Wang et al., 2021). Ci sono pochi studi sugli animali o sull'uomo che hanno valutato il ruolo del sulforafano sul cancro del colon. Tuttavia, Suzuki e colleghi hanno scoperto che l'assunzione di sulforafano ha portato a uno sviluppo ridotto di focolai di cripta aberranti microscopici e tumori macroscopici nei topi o nei pazienti con cancro al colon (Suzuki et al., 2019), suggerendo che il consumo di broccoli potrebbe prevenire la progressione del cancro al colon.
Ma i glucosinolati non hanno solo un'attività antitumorale. Vediamo i loro altri benefici.
DISTURBI CARDIOMETABOLICI
I disturbi cardiometabolici sono condizioni correlate a dislipidemia, insulino-resistenza, alterata tolleranza al glucosio, ipertensione e adiposità centrale (Kirk e Klein, 2009). Ad oggi, le indagini sugli effetti delle verdure crocifere e dei loro glucosinolati si sono in gran parte concentrate su iperglicemia e diabete, ipertensione e dislipidemia. Studi epidemiologici hanno indicato una potenziale associazione benefica tra verdure crocifere e tali condizioni per le loro proprietà antiossidanti e antinfiammatorie (Zhang et al., 2011; Blekkenhorst et al., 2017a; Chen et al., 2018; Lapuente et al., 2019; Zurbau et al., 2020; Esteve, 2020). Gli effetti antinfiammatori del sulforafano e di altri isotiocianati per queste condizioni hanno comportato un aumento dell'attività di Nrf2 e l'inibizione di NF-κB (Esteve, 2020).
IPERGLICEMIA E DIABETE
C'è un crescente interesse per l'impatto dei glucosinolati sul controllo glicemico. Gli isotiocianati, come la raphasatina e il sulforafano, possono prevenire o ridurre le complicanze legate alla glicemia negli studi sugli animali e sull'uomo (Maina et al., 2020) (Bai et al. , 2013). Una meta-analisi che comprendeva 11 studi prospettici (754.729 partecipanti, 58.297 casi incidenti di diabete di tipo 2) ha riscontrato un rischio inferiore del 13% di diabete di tipo 2 con un'elevata assunzione di verdure crocifere (Chen et al., 2018).
Sono stati eseguiti anche diversi studi di intervento sull'uomo. In uno studio parallelo, randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo, della durata di 4 settimane, che ha coinvolto 81 partecipanti umani con diabete di tipo 2, 10 g/die di polvere di germogli di broccoli (225 μmol di sulforafano al giorno) hanno ridotto l'insulina sierica a digiuno e l'insulino-resistenza del 18,2 e del 14,2%. , rispettivamente (Bahadoran et al., 2012). Risultati positivi sono stati osservati anche in uno studio randomizzato in doppio cieco controllato con placebo che includeva 97 pazienti scandinavi con diabete di tipo 2. In questo studio, i pazienti hanno consumato estratto di germogli di broccoli (150 μmol di sulforafano/giorno) o un placebo per un periodo di 12 settimane. L'estratto di germogli di broccoli ricco di glucorafanina ha migliorato sia la glicemia a digiuno che l'HbA1c (7,38–7,04%) nei pazienti obesi con diabete disregolato (BMI >30 kg/m2; HbA1c > 50 mmol/mol)(Axelsson et al., 2017). Gli autori hanno notato che questa riduzione di HbA1c probabilmente rifletteva un effetto clinicamente significativo, poiché un HbA1c del 7% è l'obiettivo terapeutico dell'American Diabetes Association (Axelsson et al., 2017). In un recente studio di intervento parallelo controllato randomizzato della durata di 12 settimane, 92 pazienti con diabete di tipo 2 sono stati randomizzati a una di tre diverse diete: 500 g/giorno di ortaggi a radice e cavoli dal sapore amaro e forte, 500 g/giorno dal sapore dolce e dolce ortaggi a radice e cavoli, o 120 g/giorno ortaggi a radice e cavoli dal sapore delicato e dolce (dieta normale) (Thorup et al., 2021). Miglioramenti nel controllo glicemico sono stati notati in entrambi i gruppi con una maggiore assunzione di verdure; tuttavia, il consumo di verdure amare e dal sapore forte (inclusi cavoli e cavoli) ha avuto i maggiori miglioramenti della glicemia a digiuno (4 volte), del colesterolo totale (2 volte) e della massa grassa corporea (2 volte) (Thorup et al. ., 2021).
IPERTENSIONE
Effetti positivi dei glucosinolati in relazione alla pressione arteriosa sono stati riscontrati anche in modelli animali (Wu et al., 2004). Germogli di broccoli essiccati (200 mg/giorno; ~12 μmol glucorafanina/g di peso secco) somministrati giornalmente a ratti soggetti a ictus spontaneamente ipertesi (SHRSP) hanno determinato misure significativamente ridotte dello stress ossidativo [aumento del glutatione (GSH) e diminuzione del glutatione ossidato (GSSG) ); Rapporto GSH/GSSG 10,6-14,0 rispetto a 4,0-7,2 con ratti SHRSP a dieta di controllo], che era correlato con una pressione sanguigna significativamente più bassa (20 mmHg inferiore rispetto al controllo) e una migliore funzione endoteliale (Wu et al., 2004). Il sulforafano, il metabolita della glucorafanina, è stato considerato responsabile di questi cambiamenti. 10 μmol/kg di peso corporeo di sulforafano somministrato a ratti SHRSP per un periodo di 4 mesi ha provocato una riduzione della pressione sanguigna e ha prevenuto il rimodellamento vascolare associato all'ipertensione (Senanayake et al., 2012). È stato anche ipotizzato che l'erucina, un analogo del sulforafano, possa svolgere un ruolo nell'effetto antipertensivo osservato con la rucola (Eruca sativa) (Salma et al., 2018). Una significativa riduzione della pressione arteriosa media è stata riportata nei ratti ipertesi indotti dal sale ai quali sono stati somministrati 10 e 30 mg/kg di estratto di E. sativa (rispettivamente 40,33 ± 1,15 e 59,43 ± 0,77% mmHg) (Salma et al., 2018).
Ottantasei adulti con diabete di tipo 2 e un test positivo per l'antigene fecale H. pylori sono stati inclusi in uno studio di 4 settimane e randomizzati in uno dei tre gruppi: terapia tripla standard (due volte al giorno 20 mg di omeprazolo, 500 mg di claritromicina, 1.000 mg di amoxicillina per 14 giorni), germogli di broccoli in polvere (6 g/die) o una combinazione di germogli di broccoli in polvere e tripla terapia standard. Sebbene vi sia stata una riduzione della pressione arteriosa sistolica e diastolica in tutti i gruppi, questa è stata significativa solo rispetto al basale nel gruppo che ha ricevuto la tripla terapia standard e la combinazione di polvere di germogli di broccoli (riduzione di 14 e 9,4 mmHg della pressione arteriosa sistolica e diastolica, rispettivamente) (Mirmiran et al., 2014). In un altro studio di 4 settimane che ha coinvolto 40 individui con ipertensione, è emerso che l'ingestione giornaliera di 10 g di germogli di broccoli essiccati non ha migliorato la funzione endoteliale (Christiansen et al., 2010). Un attuale studio crossover controllato randomizzato sta studiando se il consumo regolare di verdure crocifere si traduca in un miglioramento a breve termine delle misure cardiometaboliche, come la pressione sanguigna ambulatoriale e il controllo glicemico (Connolly et al., 2020).
DISLIPIDEMIA
La maggior parte delle ricerche sugli effetti del consumo di glucosinolati sui lipidi è stata intrapresa su modelli animali. L'estratto di germogli di cavolo nero toscano, è risultato protettivo nei confronti di una dieta ricca di grassi nei ratti, ripristinando i livelli di antiossidanti e di enzimi di fase II e abbassando i lipidi sierici (colesterolo totale, triacilgliceridi, acidi grassi non esterificati) (Melega et al., 2013). Allo stesso modo, i glucosinolati possono contribuire agli effetti antinfiammatori e ipocolesterolemizzanti del cavolo rosso. I microgreens di cavolo rosso (equivalenti a 200 g di verdura/giorno/persona) hanno abbassato il colesterolo LDL circolante, il colesterolo epatico e le citochine infiammatorie in un modello di roditore di una dieta ricca di grassi (Huang et al., 2016). Una revisione sistematica e una meta-analisi dei modelli di roditori hanno rilevato diminuzioni significative e coerenti del colesterolo sierico totale con dosi di sulforafano superiori a 0,5 mg/kg/die ed è stata anche identificata una riduzione del colesterolo LDL (Du et al., 2021). È stato anche dimostrato che i glucosinolati riducono la formazione e la progressione delle lesioni aterosclerotiche nei modelli di coniglio di aterosclerosi. I conigli alimentati con una dieta ad alto contenuto di colesterolo e 0,25 mg/kg/giorno di sulforafano per 4 settimane avevano misure migliorate della funzione endoteliale e della resistenza allo sviluppo di aterosclerosi, rispetto ai conigli alimentati solo con una dieta ad alto contenuto di colesterolo (Shehatou e Suddek, 2016). Inoltre, l'isotiocianato di fenetile, il prodotto del glucosinolato gluconasturtiina, ha dimostrato di ridurre la formazione della placca aterosclerotica e l'accumulo di lipidi epatici nei topi C57BL/6 alimentati con una dieta ricca di grassi/colesterolo con 30 o 75 mg/kg/giorno di isotiocianato di fenetile (Gwon et al. ., 2020). In uno studio di fase I condotto in Giappone su 12 partecipanti umani (20-36 anni), è stato dimostrato che il consumo giornaliero di 100 g di germogli di broccoli freschi migliora l'HDL del 7,6% nelle partecipanti di sesso femminile e riduce il colesterolo totale del 10% nei partecipanti di sesso maschile rispetto alle misurazioni iniziali (Murashima et al., 2004; Armah et al., 2015).
DISTURBI NEUROLOGICI E PSICHATRICI
Le prove precliniche suggeriscono che i glucosinolati e i loro metaboliti, in particolare il sulforafano, presentano diverse proprietà biologiche che possono essere rilevanti per le condizioni neurologiche e psichiatriche (Wu et al., 2016; Panjwani et al., 2018). Un certo numero di potenziali meccanismi include la modulazione dell'asse ipotalamo-ipofisi-surrene, lo stress ossidativo e le vie infiammatorie. Il sulforafano può diminuire la neuroinfiammazione (riducendo NF-κB e TNF-α e aumentando IL-10) (Folkard et al., 2014; Santín-Márquez et al., 2019), ridurre la produzione di beta-amiloide e tau (Kim, 2021 ), aumentano il fattore neurotrofico derivato dal cervello (Kim et al., 2017), la proteina di densità postsinaptica 95, il recettore AMPA 1 (GluA1), la densità della colonna vertebrale dendritica (Zhang et al., 2017) e l'integrità della barriera ematoencefalica (Li et al. , 2013). Recentemente, il sulforafano ha rivelato proprietà epigenetiche inibendo le DNA metiltransferasi oltre a preservare l'omeostasi del proteoma, influenzando l'aumento della durata della vita cellulare e la prevenzione neurodegenerativa (Santín-Márquez et al., 2019). Inoltre, uno studio di intervento sulforafano in una coorte di partecipanti sani ha aumentato il glutatione periferico e cerebrale (Sedlak et al., 2017), un antiossidante prontamente implicato in varie funzioni neurologiche (Dwivedi et al., 2020).
DISTURBI PSICHIATRICI
Sì è iniziato anche a valutare l'uso di interventi sulforafano per esiti psichiatrici, tra cui depressione, schizofrenia e autismo (Panjwani et al., 2018). Il consumo acuto e cronico di sulforafano ha migliorato l'ansia e i comportamenti depressivi nei modelli murini ICR e C57BL/6 (Wu et al., 2016; Yao et al. , 2016). In particolare, i topi maschi C57BL/6 che hanno ricevuto sulforafano in combinazione con il lipopolisaccaride che induce depressione, hanno mostrato comportamenti depressivi inferiori nel test di sospensione della coda e nel test di nuoto forzato rispetto a quelli che non hanno ricevuto sulforafano (Zhang et al., 2017).
Questi risultati sono supportati da un recente studio randomizzato controllato con placebo, che ha dimostrato che un intervento di 6 settimane sulforafano (30 mg/giorno) ha migliorato in modo sicuro i sintomi depressivi, come misurato dalla Hamilton Rating Scale for Depression, in 66 partecipanti con una storia di presenza di depressione da lieve a moderata (Ghazizadeh-Hashemi et al., 2021). Inoltre, uno studio controllato randomizzato in corso sta esaminando se il sulforafano può essere utilizzato come trattamento adiuvante nel disturbo depressivo bipolare (Wu et al., 2020). Un piccolo studio in aperto (n = 10) ha dimostrato che un intervento sulforafano di 8 settimane ha migliorato la funzione cognitiva in una coorte di partecipanti con schizofrenia (Shiina et al., 2015). Al contrario, un più recente studio controllato randomizzato di 16 settimane (n = 58) ha riportato che il sulforafano (circa 45 mg/giorno) non è riuscito a modificare la gravità dei sintomi psicotici rispetto al placebo utilizzando la Total Positive and Negative Syndrome Scale (Dickerson et al. , 2021). Una recente revisione ha identificato tre studi in doppio cieco, randomizzati, controllati con placebo e due studi in aperto che esaminano gli effetti del sulforafano sui sintomi associati al disturbo dello spettro autistico (McGuinness e Kim, 2020). Collettivamente, i risultati dello studio suggerivano un significativo miglioramento dei fenotipi comportamentali come irritabilità e motivazione, insieme ai punteggi sociali e cognitivi durante gli interventi sulforafano (Singh et al., 2014; Bent et al., 2018).
ALZHEIMER
Vari studi preclinici su animali hanno dimostrato una migliore capacità cognitiva e una riduzione dei deficit di apprendimento/memoria a seguito di interventi sulforafano nei modelli di malattia di Alzheimer (Kim et al., 2013; Lee et al., 2018). Inoltre, la somministrazione di sulforafano nei topi adulti ha indotto una varietà di cambiamenti cognitivi associati al consolidamento della memoria e all'apprendimento spaziale (Sunkaria et al., 2018). Studi in vitro hanno evidenziato il potenziale del sulforafano nel prevenire la perdita di oligodendrociti e il danno assonale nella sclerosi multipla, modulando la neuroinfiammazione e lo stress ossidativo (Lim et al., 2016). È stato anche dimostrato che la somministrazione di sulforafano nei topi esposti alla 6-idrossidopamina migliora i deficit motori, mentre l'assunzione dietetica di sulforafano ha preservato i neuroni dopaminergici in seguito alla neurotossicità dopaminergica indotta nei topi (Morroni et al., 2013; Pu et al., 2019). Dati i risultati promettenti negli studi sugli animali, sono necessari studi clinici per valutare l'effetto del sulforafano sugli esiti neurologici negli esseri umani.
SALUTE MUSCOLO-SCHELETRICA
Le attuali prove epidemiologiche suggeriscono che le verdure crocifere svolgono un ruolo chiave nella salute dei muscoli e delle ossa. Ad esempio, in un'ampia coorte di donne anziane residenti in comunità (n = 1.468, ≥70 anni), le donne con il più alto consumo di crucifere (>44 g/giorno) e aglio (>11 g/giorno) avevano il 34% di rischi relativi inferiori per un ricovero ospedaliero correlato a una frattura nell'arco di 14,5 anni, rispettivamente (Blekkenhorst et al., 2017b). Allo stesso modo, una maggiore assunzione di verdure crocifere e aglio è stata associata a un rapporto di rischio relativo inferiore del 22% e 26% per un ricovero ospedaliero correlato a una caduta lesiva in questo periodo, rispettivamente (Sim et al., 2018). Pur non esaminando specificamente il ruolo dei glucosinolati, questi studi dimostrano la potenziale importanza di una dieta ricca di glucosinolati per la salute muscoloscheletrica.
Quando il sulforafano è stato somministrato a ratti Wistar maschi per 3 giorni prima di eseguire un esercizio completo, il sulforafano è servito come antiossidante indiretto nel muscolo scheletrico, come misurato dalla ridotta capacità antiossidante totale del tessuto nel muscolo vasto laterale. Si è concluso che il sulforafano svolge un ruolo fondamentale nella modulazione dell'ambiente redox muscolare; creando infine effetti favorevoli sui muscoli (Malaguti et al., 2009; Drażbo et al., 2019; Skugor et al., 2019). È stato riferito che i topi diabetici di tipo 2 che ricevevano iniezioni di sulforafano per 4 settimane avevano una maggiore forza di presa, massa magra e massa gastrocnemio (Wang M. et al., 2020). Questi topi diabetici presentavano anche una migliore organizzazione delle fibre muscolari scheletriche dopo il trattamento con sulforafano. È stato proposto che il sulforafano possa sottoregolare l'espressione delle proteine associate infiammatorie e apoptotiche. È stato anche suggerito che il sulforafano svolga un ruolo nella regolazione dei livelli di mRNA dei geni correlati all'attività antinfiammatoria e ossidativa. Collettivamente, si è concluso che il trattamento con sulforafano potrebbe essere protettivo contro le malattie del muscolo scheletrico nei topi con diabete di tipo 2.
Simili risultati favorevoli sono stati riportati anche nei modelli di topi con distrofia muscolare, in cui il trattamento con sulforafano ha alleviato l'infiammazione muscolare nei topi mdx carenti di distrofina (Sun et al., 2015b). Tre studi (dello stesso gruppo di ricerca) hanno studiato la somministrazione di sulforafano a topi distrofici mdx, il modello murino più utilizzato di distrofia muscolare di Duchenne (Swiderski e Lynch, 2021). Sebbene ci fossero alcune variazioni tra gli studi, la conclusione generale è stata che il sulforafano ha migliorato gli aspetti del fenotipo distrofico (Sun CC. et al., 2015; Sun et al., 2015c; Sun et al., 2016). La somministrazione orale di sulforafano (2 mg/kg/die) a topi mdx di 4 settimane ha aumentato la massa muscolare, la produzione di forza e la distanza di corsa rispetto ai topi mdx non trattati. Questi effetti sono stati associati a una ridotta espressione di marcatori di infiammazione muscolare e fibrosi (Sun CC. et al., 2015; Sun et al., 2015c; Sun et al., 2016).
Nel contesto dell'affrontare gli aspetti della sarcopenia o delle menomazioni legate all'età nel muscolo scheletrico, ai topi di 21-22 mesi è stata somministrata una dieta alimentare regolare o la stessa dieta integrata con sulforafano per 12 settimane (Bose et al., 2020). La funzione del muscolo scheletrico e del cuore, la funzione mitocondriale e l'attività di Nrf2 sono state valutate alla fine del trattamento con sulforafano. Rispetto a un giovane gruppo di topi di controllo di 2 mesi, i topi anziani hanno mostrato menomazioni del muscolo scheletrico e della funzione cardiaca e una diminuzione dell'attività di Nrf2. Questi parametri sono stati tutti ripristinati nei vecchi topi sottoposti a trattamento con sulforafano. Si è concluso che il sulforafano potrebbe essere un approccio sicuro ed efficace per proteggere dai danni legati all'età nel muscolo scheletrico e nel cuore (Bose et al., 2020).
È stato anche proposto che il sulforafano osseo protegga dalla distruzione ossea osteoclastica in vitro (Luo et al., 2021). Il sulforafano può supportare la differenziazione degli osteoblasti (tramite meccanismi epigenetici) e l'espressione dell'attivatore del recettore dell'attivatore degli osteoclasti del ligando del fattore nucleare κB (RANKL) negli osteociti (Thaler et al., 2016). In questo caso, dopo che il sulforafano è stato somministrato per 5 settimane, gli effetti sopra menzionati erano correlati a un volume osseo maggiore del 20% nei modelli murini normali e ovariectomizzati. Questo ha portato gli autori a suggerire che il sulforafano dovrebbe essere studiato ulteriormente a causa del suo potenziale per contrastare l'osteoporosi. Il sulforafano è stato anche studiato per i suoi potenziali benefici nell'osteoartrosi grazie alle sue proprietà antiossidanti e antinfiammatorie segnalate. Quando una forma sintetica di sulforafano è stata integrata per via orale nei topi per oltre 3 mesi, l'asimmetria dell'andatura correlata all'osteoartrite è stata registrata nei topi STR/Ort trattati con veicolo, ma non nei topi trattati con sulforafano (Javaheri et al., 2017). Anche i topi trattati con sulforafano hanno presentato miglioramenti nell'osso trabecolare e corticale, indicatori chiave della forza ossea. Sono stati registrati effetti favorevoli e degni di nota sui marcatori del turnover osseo, come il telopeptide di reticolazione C-terminale del collagene di tipo I (CTX-I; marcatore di riassorbimento osseo) e il propeptide N-terminale del procollagene totale di tipo 1 (marcatore di formazione ossea P1NP).
CONCLUSIONI
Le prove presentate suggeriscono che i glucosinolati e i loro metaboliti isotiocianato trovati nelle verdure crocifere sono componenti importanti nella prevenzione e nel trattamento di molteplici malattie croniche. Gli studi indicano che le verdure crocifere e i loro glucosinolati possono avere un impatto su una serie di disturbi cardiometabolici. Da notare che sono stati identificati miglioramenti nel controllo glicemico, nella pressione sanguigna e nel profilo lipidico, che possono portare a una riduzione o a un ritardo nella progressione della malattia. Allo stesso modo, i metaboliti del glucosinolato, in particolare il sulforafano, possono esercitare un effetto benefico su condizioni neurologiche e psichiatriche, come depressione, schizofrenia, autismo, morbo di Alzheimer e sclerosi multipla. Il sulforafano è stato anche indicato come un importante componente dietetico per i disturbi muscoloscheletrici, con studi che riportano miglioramenti nelle misure sia per i muscoli che per le ossa. Ad oggi, tuttavia, la maggior parte dei risultati sopra menzionati proviene da modelli animali, con limitati studi controllati randomizzati sull'uomo. Sebbene esistano limitazioni nell'estrapolazione dei dati sugli animali direttamente all'uomo, gli studi sugli animali forniscono un'importante visione dei meccanismi mediante i quali i glucosinolati possono esercitare esiti anche negli esseri umani.
Inoltre, le verdure crocifere contengono anche una varietà di altri nutrienti noti per avere importanti effetti sulla salute (ad esempio, vitamina C, vitamina K, carotenoidi e flavonoidi) (Manchali et al., 2012). Pertanto, è difficile separare l'azione dei glucosinolati da questi altri composti quando si determinano i risultati degli interventi di verdure crocifere a base alimentare. Inoltre, quando queste verdure vengono consumate come parte di un particolare modello dietetico, potrebbero esserci altri fattori che influenzano l'effetto dei glucosinolati consumati (ad esempio, influenze sul metabolismo e sul microbiota intestinale). Questa idea è rilevante anche per gli studi osservazionali, in cui altri componenti della dieta potrebbero influenzare le associazioni osservate tra verdure ricche di glucosinolati e particolari esiti di salute. Pertanto, sono necessari futuri studi sull'uomo su larga scala che utilizzino protocolli standardizzati e riproducibili e dosi appropriate di glucosinolati che riflettano un'assunzione abituale realistica per chiarire ulteriormente i benefici delle verdure crocifere e dei composti correlati.
Mentre ci sono anche prove che il sulforafano riduce lo sviluppo del cancro, la ricerca futura sui meccanismi molecolari sottostanti è giustificata anche per comprendere ulteriormente il ruolo del sulforafano nel ricablaggio metabolico della progressione del cancro. È interessante notare che studi recenti hanno indicato che il trattamento con sulforafano in combinazione con trattamenti antitumorali come la chemioterapia, aumenta la sensibilità delle cellule tumorali (Jabbarzadeh Kaboli et al., 2020), riduce i loro effetti collaterali tossici (Calcabrini et al., 2020) e inibisce percorsi chiave di sopravvivenza nella progressione del cancro (Mokhtari et al., 2021). Ciò suggerisce che il sulforafano potrebbe non solo essere un potenziale farmaco candidato, ma anche essere utilizzato in combinazione con gli attuali trattamenti antitumorali.
Sono inoltre necessari ulteriori studi per determinare e utilizzare la dose e la somministrazione ottimali di sulforafano per il trattamento di diversi aspetti della patologia distrofica e per la sua potenziale applicazione futura come nutraceutico per il trattamento dei disturbi neuromuscolari. Inoltre, studi futuri dovrebbero esaminare se il sulforafano potrebbe affrontare diversi aspetti delle menomazioni legate all'età nella funzione del muscolo scheletrico, tra cui la suscettibilità alle lesioni, l'affaticamento e la capacità rigenerativa muscolare.
Dato che le azioni positive dei glucosinolati sono in gran parte legate ai meccanismi antinfiammatori e antiossidanti, il consumo di verdure crocifere e dei loro glucosinolati può anche avere esiti benefici su altre condizioni di salute. Sebbene ci siano pochi studi che indagano l'impatto di alcune verdure crocifere su altre condizioni croniche, come l'obesità, sono necessari studi futuri per indagare ulteriormente sul ruolo dei glucosinolati.
Di seguito vi metto tutti gli studi che ho utilizzato per questo articolo. Questo articolo è stato scritto da Cecilia Tanghetti in 4 settimane, non perché sia lenta ma perché deve fare queste cose di notte dato che lavora tutto il giorno e ha due bambini piccoli. Vi prego di non copiarlo e attribuirvelo. Vi metto competenze mediche a disposizione gratis non voglio vederle sfruttate per altri fini! E mangiate i broccoli!
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