Una nuova ricerca ha dimostrato che alcune delle nostre verdure meno preferite potrebbero essere le più utili quando si tratta di prevenire la malattia avanzata dei vasi sanguigni.
Pubblicata sul British Journal of Nutrition, la ricerca ha rilevato che un maggiore consumo di verdure crocifere, come broccoli, cavoletti di Bruxelles e cavoli, è associato a malattie dei vasi sanguigni meno estese nelle donne anziane.
Utilizzando i dati di una coorte di 684 donne più anziane dell’Australia occidentale reclutate nel 1998, i ricercatori della Scuola di scienze mediche e sanitarie dell’ECU e dell’Università dell’Australia occidentale hanno scoperto che le persone con una dieta composta da più verdure crocifere avevano una minore possibilità di avere un ampio accumulo di calcio sull’aorta, un marker chiave per la malattia dei vasi sanguigni strutturali.
La malattia dei vasi sanguigni è una condizione che colpisce i nostri vasi sanguigni (arterie e vene) e può ridurre il flusso sanguigno che circola nel corpo.
Questa riduzione del flusso sanguigno può essere dovuta all’accumulo di depositi di grasso e calcio sulle pareti interne dei nostri vasi sanguigni, come l’aorta.
Questo accumulo di depositi di grasso e calcio è la principale causa di infarto o ictus.
Broccoli e cavoletti di Bruxelles una spanna sopra
La ricercatrice capo, la dott.ssa Lauren Blekkenhorst, ha detto che c’era qualcosa di intrigante nelle verdure crocifere su cui questo studio ha fatto più luce.
“Nei nostri studi precedenti, abbiamo identificato quelli con una maggiore assunzione di queste verdure avevano un rischio ridotto di avere un evento clinico di malattia cardiovascolare, come un infarto o un ictus, ma non eravamo sicuri del perché”, ha detto.
“I nostri risultati di questo nuovo studio forniscono informazioni sui potenziali meccanismi coinvolti”.
“Ora abbiamo scoperto che le donne anziane che consumano quantità maggiori di verdure crocifere ogni giorno hanno minori probabilità di avere calcificazioni estese sull’aorta”, ha detto.
“Un costituente particolare trovato in abbondanza nelle verdure crocifere è la vitamina K che può essere coinvolta nell’inibizione del processo di calcificazione che si verifica nei nostri vasi sanguigni”.
Mangia una porzione extra di verdure ogni giorno
Il dottor Blekkenhorst ha detto che le donne in questo studio che hanno consumato più di 45 g di verdure crocifere ogni giorno (ad esempio ¼ di tazza di broccoli al vapore o ½ tazza di cavolo crudo) avevano il 46% in meno di probabilità di avere un ampio accumulo di calcio sulla loro aorta rispetto a coloro che consumano poche o nessuna verdura crocifera ogni giorno.
“Questo non vuol dire che le uniche verdure che dovremmo mangiare siano broccoli, cavoli e cavoletti di Bruxelles. Dovremmo mangiare un’ampia varietà di verdure ogni giorno per una buona salute e benessere generale “.
Il dottor Blekkenhorst ha affermato che è importante notare che il team di studio è stato molto grato a queste donne dell’Australia occidentale, senza le quali questi importanti risultati non sarebbero disponibili per gli altri. Sebbene di natura osservativa, il disegno di questo studio è fondamentale per il progresso della salute umana.
Ricerca accolta con favore dalla Heart Foundation
La direttrice della Heart Foundation, Food and Nutrition, Beth Meertens, ha detto che i risultati sono promettenti e la Heart Foundation vorrebbe vedere ulteriori ricerche in questo settore.
“Questo studio fornisce preziose informazioni su come questo gruppo di verdure potrebbe contribuire alla salute delle nostre arterie e, in ultima analisi, del nostro cuore”, ha detto la signora Meertens.
“Le malattie cardiache sono la principale causa di morte in Australia e una dieta povera è responsabile della maggior parte del carico di malattie cardiache, rappresentando il 65,5% del carico totale delle malattie cardiache.
“La Heart Foundation raccomanda agli australiani di cercare di includere almeno cinque porzioni di verdura nella loro dieta quotidiana, insieme a frutta, frutti di mare, carni magre, latticini e oli sani presenti nelle noci e nei semi.
Sfortunatamente, oltre il 90% degli adulti australiani non mangia questa dose giornaliera raccomandata di verdure “.
Storia ed epidemiologia dell’assunzione di verdure crocifere e del rischio di malattie
Nel 21 ° secolo, il ridotto consumo di frutta e verdura è correlato a un aumento del rischio di malattie croniche [1].
Il consumo di verdure crocifere o Brassica (cavoletti di Bruxelles, cavoli, broccoli, ecc.) È inversamente associato al rischio di sviluppare malattie croniche [2], comprese varie neoplasie, come prostata [3], polmone [4], colon [5] e cancro al seno [6].
I composti bioattivi non nutritivi nelle verdure crocifere sono anche noti come sostanze fitochimiche o fitonutrienti. Sono anche indicati come guardiani della nostra salute, per avere molteplici effetti potenzialmente protettivi.
Sin dal periodo dell’Impero Romano, le Brassiche sono state considerate ortaggi molto pregiati, e verso la metà del XVIII secolo in Inghilterra, i broccoli furono introdotti per la prima volta come “asparagi italiani” e negli anni ’20 divennero popolari negli Stati Uniti [7, 8].
Le prime ricerche sono state condotte sulla relazione dose-risposta tra la diminuzione del consumo di verdure crocifere e l’aumento dei rischi di cancro al colon, riportato da Graham et al. [9].
Sono stati condotti vari studi sui benefici medicinali del consumo di verdure crocifere. Molti di loro hanno segnalato che i costituenti o composti bioattivi presenti in queste verdure sono preventivi contro il cancro.
Inoltre, un’ampia revisione su studi epidemiologici di coorte o caso-controllo condotti in precedenza ha anche riportato associazioni inverse tra rischio di cancro e consumo di cavoli, broccoli, cavolfiori e cavoletti di Bruxelles [10].
Sebbene alcuni studi abbiano mostrato alcuna associazione positiva o nulla, la maggior parte degli studi ha supportato i potenziali effetti antitumorali delle verdure crocifere. In uno studio prospettico di coorte basato sulla popolazione, è stato riportato che un maggiore apporto di verdure crocifere promuove la salute cardiovascolare e riduce la mortalità correlata [11].
Tuttavia, non sono stati trovati effetti diretti sulla riduzione del rischio di diabete di tipo 2 consumando verdure crocifere [12]. Un’altra malattia infiammatoria di basso grado prevalente è l’obesità, che porta a varie altre malattie croniche.
Porzioni giornaliere di verdure crocifere possono avere un effetto significativo sulla riduzione del peso corporeo [13]. Nonostante le prove cumulative a sostegno degli impatti sulla salute del consumo di verdure crocifere, questa revisione discuterà brevemente l’unico potenziale nutraceutico presente nelle verdure crocifere, il sulforafano (SFN), e introdurrà i benefici protettivi per la salute della SFN contro lo stress ossidativo e l’infiammazione insieme ai presunti meccanismi di azione.
Inoltre, discutiamo il ruolo potenziale di SFN nel campo dell’esercizio, insieme a potenziali limitazioni e direzioni future.
Costituenti biologicamente attivi delle verdure crocifere: SFN
I glucosinolati (GCS) sono il composto biologicamente attivo più studiato all’interno delle verdure crocifere e sono anche un importante metabolita secondario. I GCS sono i precursori degli isotiocianati (ITC), prodotti dalla degradazione enzimatica (enzima mirosinasi) durante il taglio, la raccolta e la masticazione di queste verdure [14].
Nelle verdure crocifere cotte (cioè, foglie di senape, crescione) il tipico sapore piccante e pungente degli ITC è molto familiare a causa della presenza di ITC volatili. L’SFN è uno degli ITC presenti in natura più ampiamente studiati e contiene alcuni attributi unici che potrebbero non essere offerti da altri fitochimici [15].
A metà degli anni ’90, è stato isolato dal cavolo rosso o dal crescione canuto come antibiotico [16]. Successivamente, un altro gruppo di scienziati lo ha isolato dai broccoli e ha riferito che possedeva proprietà chemiopreventive del cancro [17].
SFN è una piccola molecola sensibile alla temperatura e si degrada in molte soluzioni acquose, inclusa l’acqua [18,19]. È di natura lipofila e ha un basso peso molecolare, (MW 177,29 e log P = 0,23) e ha una biodisponibilità più elevata rispetto ad altri integratori fitochimici ampiamente utilizzati, ad esempio curcumina, silimarina e resveratrolo [15].
Sebbene possieda un ampio spettro di attività biologiche, il destino di questa molecola negli alimenti o negli integratori alimentari è ancora da scoprire.
La porzione commestibile dei broccoli maturi contiene 507-684 µg / g di sostanza secca SFN [20], mentre i germogli di broccoli contengono una concentrazione di SFN 10 volte maggiore (1153 mg / 100 g di peso secco) e sono quindi considerati fonti ricche di SFN.
Dal 1980 al 2015, la produzione di broccoli è aumentata di circa il 400%, a causa dei suoi potenziali effetti di promozione della salute [21]. Cucinare o sbollentare i broccoli a meno di 100 ° C lo rende più efficace rilasciando l’enzima mirosinasi.
Tuttavia, se l’enzima viene distrutto durante la lavorazione o la preparazione di un pasto, la microflora intestinale può contribuire alla degradazione microbica di GSC in ITC [22]. In un articolo di ricerca pubblicato di recente, è stata riportata la via metabolica dell’attivazione del GSC da parte del batterio intestinale [23].
Negli ultimi anni, gli effetti protettivi di SFN sono stati ben studiati in una miriade di modelli in vivo e studi in vitro. Inoltre, è stato stabilito che la somministrazione di SFN agli esseri umani non è tossica e ben tollerata [24].
Biodisponibilità e farmacocinetica di SFN
L’esame della biodisponibilità di un fitochimico è un passaggio chiave per stabilirne l’efficacia. L’entità e la biodisponibilità di SFN dipendono in una certa misura dallo stile di taglio o dal processo di conservazione; prima di considerare le differenze intra- o interindividuali in biochimica, dovrebbero essere considerate le modalità di rilascio della SFN e la composizione del microbiota intestinale [25].
Sono stati condotti diversi studi sull’uomo o sugli animali per identificare l’efficacia della SFN utilizzando tre vie di somministrazione; orale, intraperitoneale e topica. All’interno della cellula di mammifero, SFN viene metabolizzato rapidamente tramite una reazione di coniugazione con glutatione.
Questo coniugato subisce una serie di reazioni catalizzate da due enzimi per produrre il prodotto finale, i derivati della N-acetilcisteina (acidi mercapturici). Questi sono noti collettivamente come coniugati di SFN o ditiocarbammati (DTC). F
A seguito della somministrazione di SFN ad animali o esseri umani, i coniugati (DTC) di SFN o singoli metaboliti possono essere identificati nel sangue, plasma, urina e tessuti mediante reazioni di ciclocondensazione o metodi ancora più raffinati, ad es. cromatografia liquida accoppiata con spettrometria di massa tandem ( LC-MS / MS) [22,26,27].
È stato riportato che circa il 70% al 90% dei metaboliti del DTC viene identificato nelle urine (entro 2 h), seguito da una dose orale di 200 µmol di SFN (estratto da semi o germogli di broccoli) [28].
Per determinare la biodisponibilità assoluta di SFN dopo somministrazione orale e endovenosa, è stato condotto uno studio di farmacocinetica utilizzando un modello animale.
È stato identificato che la dose orale più bassa di SFN (2,8 µmol / kg o 0,5 mg / kg) ha una biodisponibilità assoluta superiore all’80%, mentre con la dose più alta (28 µmol / kg o 5 mg / kg) ne aveva solo 20 % biodisponibilità [29].
La biodisponibilità di SFN dipende inoltre dal processo di preparazione dei broccoli e dei germogli di broccoli [30].
Ad esempio, i germogli di broccoli al vapore rapidamente, seguiti dal trattamento con mirosinasi, contengono la quantità più alta di SFN, che è circa 11 e 5 volte superiore rispettivamente ai germogli di broccoli liofilizzati e non trattati al vapore [31].
Il picco di concentrazione dei metaboliti SFN (1,91 ± 0,24 µM) è stato identificato nelle urine dopo 1 ora di dose orale (200 µmol) di ITC germogliati di broccoli a quattro volontari umani sani [25].
Allo stesso modo, in un altro studio con 20 partecipanti, fornire 200 µmol di SFN in forma di capsule ha rivelato un picco di equivalenza SFN (0,7 ± 0,2 µM) a 3 ore [32]. Uno studio dietetico condotto con zuppe di broccoli confrontando broccoli standard con super broccoli (GCS alto) ha riportato che le concentrazioni ematiche di SFN e dei suoi metaboliti erano tre volte maggiori nel gruppo alimentato con super broccoli rispetto ai broccoli standard [27].
Inoltre, è stato suggerito che una maggiore concentrazione di SFN nei broccoli porta a un’esposizione più lunga all’interno del corpo dopo il consumo [27].
Effetti di SFN sulla riduzione dell’infiammazione
SFN riduce le risposte infiammatorie sopprimendo l’attivazione di NF-KB
SFN è rinomata per i suoi promettenti effetti anti-infiammatori. Dopo la stimolazione cellulare correlata a stress, batteri, virus e citochine proinfiammatorie, la chinasi IκB viene fosforilata, seguita dalla degradazione delle chinasi, che lascia il dimero di NF-κB libero di traslocare nel nucleo e indurre la trascrizione di citochine proinfiammatorie (IL- 6, IL-10, TNF-α) [63].
SFN inibisce l’attivazione di I-κB e la traslocazione di NF-κB, riducendo così l’infiammazione [64,65]. È stato riportato che SFN può anche attenuare l’infiammazione inibendo il legame di NF-κB al DNA [65].
Diversi studi in vitro sono stati condotti con varie linee cellulari; utilizzando diversi stimoli come il lipopolisaccaride (LPS) e TNF-α per imitare gli stati infiammatori e testare varie concentrazioni di SFN per identificare la dose più efficace per minimizzare le risposte infiammatorie [65,66,67,68,69,70,71].
Sono stati condotti anche alcuni studi in vivo e hanno riportato che dosi selettive di SFN erano inversamente correlate alle risposte infiammatorie [72,73,74]. La proliferazione delle cellule tumorali, l’apoptosi o le mutazioni delle cellule tumorali possono essere stimolate con l’attivazione di NF-KB e la produzione di una cascata di citochine infiammatorie o chemochine [75].
Pertanto, l’inibizione dell’attivazione di NF-KB è un approccio importante per prevenire effetti deleteri. Studi precedentemente citati hanno dimostrato che SFN può attenuare in modo significativo vari mediatori infiammatori, p. Es., IL-6, IL-1β, TNF-α, ossido nitrico (NO) e prostaglandina E2 (PGE2) ed enzimi infiammatori, p. Es., NO sintasi inducibile ( iNOS) e cicloossigenasi 2 (COX-2), sopprimendo l’attivazione della via di segnalazione NF-κB.
Effetti della SFN sui danni agli organi indotti dall’esercizio
L’esercizio fisico è un’attività mirata per mantenere la salute fisica e mentale. L’esercizio di routine rafforza il nostro sistema immunitario, migliora la salute generale e protegge da diverse malattie metaboliche e croniche [76].
Inoltre, l’attività degli enzimi proteolitici aumenta significativamente a causa della risposta adattativa di un moderato esercizio di routine [77]. Sebbene l’esercizio fisico regolare abbia molti benefici per la salute, questi effetti benefici possono essere invertiti con un esercizio intenso / esaustivo.
In quanto tale, a seconda dell’intensità e della durata dell’esercizio, può causare danni ai muscoli e / o agli organi [78]. Durante l’esercizio acuto e / o esaustivo, le cellule infiammatorie come neutrofili e macrofagi si infiltrano nei tessuti danneggiati e possono, quindi, ridurre le prestazioni dell’esercizio e aumentare l’affaticamento e il dolore.
L’esercizio fisico migliora la produzione di radicali liberi e l’apporto di ossigeno attraverso la catena di trasporto degli elettroni mitocondriali (ETC), che è una fonte primaria di produzione di ROS. L’esercizio aumenta l’afflusso di sangue nel tessuto muscolare, ma l’eccessiva produzione di ROS provoca ipoperfusione di altri organi interni e provoca danni agli organi.
La produzione di citochine, chemochine e modelli molecolari associati al danno (DAMP) è aumentata nelle cellule danneggiate, il che aumenta la migrazione dei leucociti ai tessuti danneggiati e causa ulteriori danni [78].
A questo proposito, SFN è un antiossidante attivo per prevenire danni ai muscoli e agli organi interni (Figura 2). Sebbene NF-κB sia attivato in risposta alle risposte infiammatorie, anche la modulazione di Nrf2 è considerata un passo importante nella riduzione dell’infiammazione [73].
L’effetto protettivo dell’organo di SFN dopo l’esercizio. L’esercizio acuto esaustivo aumenta la produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS), citochine e chemochine nel fegato e nei muscoli. Il trattamento SFN attiva Nrf2, che si trasloca nel nucleo per indurre la produzione di enzimi di difesa cellulare, come superossido dismutasi (SOD), catalasi (CAT), glutatione perossidasi (GPx), eme ossigenasi (HO) 1, NADPH chinone ossidoreduttasi (NQO) 1, ecc. Pertanto, SFN riduce l’espressione di ROS, citochine e chemochine.
È stato dimostrato che la somministrazione di SFN aumenta la forza muscolare, migliora la funzione muscolare e la capacità di esercizio e protegge i muscoli dal danno ossidativo e dall’infiammazione [79]. Il trattamento SFN induce l’espressione degli enzimi di fase 2 tramite l’attivazione di Nrf2.
Inoltre, l’espressione di citochine infiammatorie e proinfiammatorie è stata anche mitigata diminuendo l’espressione di NF-κB [73].
Per garantire l’interazione tra SFN e l’attivazione di Nrf2, è stato condotto un esperimento su animali utilizzando topi wild-type (Nrf2 + / +) e topi Nrf2-null (Nrf2 – / -). È stato riferito che SFN induce l’attivazione di Nrf2 e riduce l’affaticamento muscolare indotto dall’esercizio fisico a causa delle proprietà antiossidanti attraverso la sovraregolazione degli antiossidanti difensivi cellulari e degli enzimi di fase 2 [80].
Inoltre, la creatinina fosfochinasi (CPK) e la lattato deidrogenasi (LDH) (due marcatori enzimatici per valutare il danno muscolare) erano significativamente inferiori dopo il trattamento con SFN rispetto a un placebo [81].
Il trattamento con SFN protegge anche il danno epatico indotto dall’esercizio, evidenziato dalla riduzione dei livelli ematici di enzimi come alanina aminotransferasi (ALT) e aspartato aminotransferasi (AST), inducendo la risposta di difesa antiossidante attraverso l’attivazione trascrizionale della via di trasduzione del segnale Nrf2 / HO-1 [82,83].
Sebbene l’esercizio aumenti la produzione di citochine proinfiammatorie nel fegato, nei reni e nell’intestino [82,84,85,86], SFN induce gli enzimi di fase 2 attraverso l’attivazione di Nrf2 nel tessuto renale per ridurre gli insulti ossidativi renali [87].
È stato dimostrato che il trattamento con SFN riduce la fosforilazione di p38 e NF-κB per proteggere il tessuto renale da lesioni [88].
Inoltre, il pretrattamento SFN per sette giorni conferisce protezione dall’infiammazione del rivestimento interno del colon, aumentando ancora una volta l’espressione dell’mRNA dei geni dipendenti da Nrf2 e riducendo l’espressione dei geni infiammatori [89].
link di riferimento: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7346151/
Maggiori informazioni: Lauren C. Blekkenhorst et al, L’assunzione di verdure crocifere è inversamente associata a un’estesa calcificazione dell’aorta addominale nelle donne anziane: uno studio trasversale, British Journal of Nutrition (2020). DOI: 10.1017 / S0007114520002706
