Utente:OppidumNissenae/Sandbox16

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OppidumNissenae/Sandbox16
formula di struttura
formula di struttura
Nome IUPAC
(1E,6E)-1,7-bis-(4-idrossi-3-metossifenil)-epta-1,6-dien-3,5-dione
Nomi alternativi
curcuma
giallo di curcuma
diferuloilmetano
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareC21H20O6
Massa molecolare (u)368,39
Aspettosolido cristallino giallo-arancione
Numero CAS458-37-7
PubChem969516
Proprietà chimico-fisiche
Solubilità in acquainsolubile
Temperatura di fusione170 °C (443 K)
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
irritante
attenzione
Frasi H315 - 319 - 335
Consigli P261 - 305+351+338 [1]

La curcumina è un colorante alimentare, usato per impartire alle preparazioni un colore giallo simile a quello dello zafferano. Nella codifica dell'Unione europea è identificato dalla sigla E 100.

A temperatura ambiente si presenta come una polvere cristallina di colore giallo-arancione intenso. È poco solubile in acqua, ma è solubile in etanolo e nell'acido acetico.

Preparazione[modifica | modifica wikitesto]

La curcumina si ottiene per estrazione con solvente dal rizoma essiccato e macinato della pianta di Curcuma longa (Curcuma domestica Valeton). L'estratto deve essere separato dagli aromi presenti, per cui viene purificato per cristallizzazione. Ad essa si accompagnano piccole quantità dei suoi derivati demetossi- e bis-demetossi-, ovvero privi di uno o di entrambi i gruppi -OCH3.

L'utilizzo per l'estrazione di solventi tradizionali quali etanolo o acetone a 60 °C non è di grande efficienza e richiede un costoso smaltimento di questi ultimi per prevenire danni ambientali. Per questo motivo sono allo studio meccanismi di estrazione a temperature più basse con altri solventi quali liquidi ionici.[2]

Il prodotto ottenuto è liposolubile, di un colore giallo brillante tendente al verdastro.

Viene generalmente considerato adatto all'uso alimentare il prodotto in cui la somma delle concentrazioni della curcumina e dei suoi derivati demetossilati è uguale o superiore al 90% del totale, espresso in peso. La sua assimilazione è resa difficile dalla instabilità a pH intestinale, scarsa stabilità in acqua, pessima biodisponibilità orale e rapida eliminazione.

Analisi[modifica | modifica wikitesto]

L'identificazione si basa sul comportamento della curcumina in ambiente acido: il colore della sua soluzione in etanolo dev'essere giallo con fluorescenza verde e virare al rosso intenso per aggiunta di acido solforico concentrato.

La curcumina reagisce con diversi composti contenenti boro come l'acido borico, gli acidi boronici liberi, gli esteri degli acidi boronici e i sali di fluoroborato, dando una colorazione rossa.[3]

Farmacocinetica[modifica | modifica wikitesto]

L'assorbimento orale è modesto e la biodisponibilità è fugace,[4] e il suo metabolismo è rapido con bassi livelli ematici e tissutali e con una estensiva escrezione.[5] Contribuiscono allo scarso assorbimento orale l'insolubilità nell'acqua, infatti è solubile in soluzioni alcalina. Nel tentativo di migliorare l'assorbimento la curcumina si associa alla piperina (piper nigrum), oppure viene inclusa in liposomi e/o nano-particelle oppure ancora si usano analoghi strutturali.[5]

In questo senso il ruolo farmacologico dei metaboliti non è ancora del tutto chiarito.[6]

Una formulazione brevettata con fosfatidilcolina di soia in rapporto 1:2 ha mostrato di migliorare significativamente l'assorbimento intestinale e rallentare l'eliminazione con più alti livelli plasmatici di principi attivi.[7][8] Questo è stato verificato anche sull'uomo dove si è visto un assorbimento maggiore di 29 volte rispetto la curcumina non complessata.[9]

Metaboliti[modifica | modifica wikitesto]

I metaboliti del Curcumin sono:

  • Bisdemetossi curcumin
  • Demetossi curcumin

Farmacodinamica[modifica | modifica wikitesto]

La farmacodinamica della curcumina presenta diversi target farmacologici; in generale essi sono riconducibili all'inibizione di fattori di trascrizione genica di processi infiammatori e non solo.

Azione sulla PKC[modifica | modifica wikitesto]

Uno dei principali è quello di modulare le funzioni di certe isoforme di chinasi dipendenti da calcio/fosfolipidi (PKC), note per essere bersaglio di sostanze promotori come gli esteri del forbolo e certi metaboliti della nicotina.[10][11][12][13]

Azione sul Fattore Nrf-2[modifica | modifica wikitesto]

La curcumina attiva il fattore di trascrizione Nrf-2,[14] [15] una proteina del citoplasma inattiva in condizioni stazionarie perché coniugata con un inibitore endogeno chiamato Keap-1.[16] In presenza di stress ossidativo, il legame Nrf-2/Keap-1 viene perduto per ossidazione di alcuni residui di cisteina di Keap-1. La creazione di ponti disolfuro ne altera la conformazione e la fa staccare da Nrf-2. Questo fattore, così, è libero di traslocare a livello del nucleo cellulare e trascrivere una batteria di geni implicate nelle difese antiossidanti. Tutti i geni bersaglio di Nrf-2 possiedono nella loro regione promoter, delle sequenze di nucleotidi che formano il cosiddetto Elemento di Risposta Antiossidante (Antioxidant Response Element) ARE, specifico per legare questo fattore.

Tra i geni indotti dall'Nrf-2 vi sono:

  1. la glutatione-S-trasferasi, che disintossica da tossine esogene attraverso la loro coniugazione col glutatione,[17] [18] [19] [20],
  2. la NADPH-chinone ossidoreduttasi, che metabolizza le tossine fenoliche, [18] [21] [22]
  3. la UDP-glicuronoltrasferasi che rende più solubili tossine poco solubili, coniugandole all'acido glicuronico permettendone così una facile eliminazione da parte del fegato,[23]
  4. la gamma-glutamil-cisteina ligasi, enzima che serve alla sintesi del glutatione[24] [25] e
  5. l'eme ossigenasi 1 (HO-1) che catabolizza l'eme producendo bilirubina, dotata di per sè di proprietà antiossidanti.[26] [27] [28] [29]

Azione su NF-kB[modifica | modifica wikitesto]

La curcumina previene l'iniziazione tumorale interferendo col fattore di trascrizione delle catene anticorpali kappa (NF-kB) proteina che, analogamente al fattore Nrf-2, è complessata nel citoplasma ad un inibitore chiamato IkB. Questo inibitore, per essere rimosso, deve venire fosforilato da chinasi a monte che sono sensibili allo stress ossidativo o a certe citochine.[18][30][31][32][33] L'NF-kB liberatosi può traslocare nel nucleo e indurre la trascrizione di proteine che stimolano le cellule alla moltiplicazione, o a rientrare nel ciclo cellulare o che controllano lo stress ossidativo.

Azione su NOS[modifica | modifica wikitesto]

Una di queste è la sintetasi inducibile dell'ossido nitrico (iNOS), che produce ossido d'azoto monovalente (NO), specie radicalica che può iniziare fenomeni di stress ossidativo, riconosciuto ormai un fattore determinante nella promozione tumorale.[34][35][36][37][38][39][40][41][42][43][44]

Azione sulle metalloproteasi[modifica | modifica wikitesto]

La curcumina ha una documentata attività in vitro di tipo soppressivo sulle metalloproteasi in particolare la MMP9; le metaloproteasi hanno un ruolo chiave nella genesi di processi infiammatori.[45][46][47][48]

Azione su prooncogeni[modifica | modifica wikitesto]

Un altro bersaglio degli effetti chemiopreventivi della curcumina è la proteina beta-catenina, un proto-oncogene che agisce tramite i fattori nucleari TCF.[49][50][51][52] e LEF1.[41] Il segnale della beta-catenina è alterato in molti tumori sperimentali ed umani. La curcumina può ridurre l'espressione di questa proteina e di alcuni dei suoi geni bersaglio, come la ciclina D1, componente accessorio di alcune proteina chinasi ciclo-dipendenti (CDKs),[53][38][54] necessarie alla transizione dei vari passaggi del ciclo replicativo.

Applicazioni[modifica | modifica wikitesto]

Medicina Ayurvedica[modifica | modifica wikitesto]

La curcuma è stata storicamente usata dalla medicina Ayurvedica indiana per trattare una grande varietà di disturbi.[55] Nel XX secolo alcune ricerche identificarono nella curcumina il fattore responsabile della maggior parte delle attività biologiche della curcuma.[55] Studi In vitro e su animali hanno suggerito che la curcumina possa avere una vasta gamma di potenziali effetti terapeutici o di prevenzione.

Attività antinfiammatoria[modifica | modifica wikitesto]

Meccanismo d'azione[modifica | modifica wikitesto]

La curcumina è risultata un antiinfiammatorio molto potente, tanto da risultare efficace in modelli sperimentali di pertinenza immunologica e reumatologica.

Azione sulle COX[modifica | modifica wikitesto]

Il meccanismo principale con cui ciò si realizza si riconduce al blocco dell'attivazione del suddetto fattore di trascrizione nucleare NF-kB. Uno dei geni bersaglio di questa proteina è l'enzima inducibile isoforma 2 della ciclo-ossigenasi (COX2),[56][57][58] notoriamente implicata negli eventi flogistici e bersaglio dei farmaci antiinfiammatori FANS. L'inibizione dell'attività dell'NF-kB porta ad una ridotta espressione della COX2 e quindi di prostaglandine, che sono tra i principali mediatori dell'infiammazione.[59][60][61]

Azione sui Leucotrieni[modifica | modifica wikitesto]

Un secondo bersaglio molecolare della curcumina è l'enzima lipossigenasi (LOX),[62] [63][62][64][65] enzima attivamente coinvolto in patologie infiammatorie come la malattia di Chron[66][67][68][69] l'asma e nella produzione di cheloidi.[70][71] Questo enzima trasforma l'acido arachidonico nei mediatori chimici conosciuti col nome di leucotrieni. Questi sono mediatori che condizionano la permeabilità capillare, richiamano le cellule immunitarie nel sito della flogosi e stimolano queste cellule alla produzione di molti tipi di citochine. La curcumina è un efficiente modulatore delle funzioni delle isoforme note con gli acronimi 5-LOX 12-LOX, che mediano parte del danno flogistico in molte patologie infiammatorie vascolari (vasculiti) intestinali e renali (glomerulonefriti).[72][73][74]

Azione anticitochine[modifica | modifica wikitesto]

Ricerche indicano che inibisce la migrazione leucocitaria LPS indotta, inibendo la produzione di citochine infiammatorie quali: MIP-1α, MIP-1β, IL-6, IL-8 (CXCL-8) and GRO-α. Inoltre notoriamente è capace di inibire i fattore di trascrizione NF-kB LPS indotto.[75]

L'inibizione dell' IL-6 è confermata da uno studio che dimostra che la inibizione della stessa riduce il rischio di parto pretermine e altri disordini gestazionali con eziologia infiammatoria.[76]

Attività su modello animale e in vitro[modifica | modifica wikitesto]

Attività in vivo[modifica | modifica wikitesto]

Uno studio in doppio cieco Iraniano del 2012 condotto su 96 pazienti con prurito cronico, dimostra il potenziale terapeutico antiinfiammatorio del fitoterapico.[77]

L'associazione curcumin e piper nigrum si è mostrata efficace, in un RCT sull'uomo, nel normalizzare l'assetto lipidico.[78]

Alte dosi di curcuminoidi in 12 giorni hanno mostrato di possedere attività antinfiammatoria sui segni e sintomi del lichen planus orale con buona tollerabilità. In particolare si è osservato una significativa e statisticamente rilevante riduzione della PCR e della IL-6.[79]

Una metanalisi condotta su 172 soggetti trattati con curcuminoidi mostra la capacità di questi di ridurre significativamente la PCR che è un forte predittore indipendente di rischio CVD.[7]

In un piccolo studio pilota condotto su 40 uomini con osteartrosi del ginocchio si è vista una buona capacità di ridurre le scale di valutazione del dolore/infiammazione (VAS, WOMAC e LPFI) del curcumin in 6 settimane senza effetti collaterali significativi.[80]

Attività antibatterica[modifica | modifica wikitesto]

Meccanismo d'azione[modifica | modifica wikitesto]

Si ipotizza come meccanismo d'azione antibatterica da parte del curcumin e suoi derivati è quello di inibire i meccanismi di assemblaggio della proteina strutturale dei procarioti FtsZ necessaria per formare l'anello Z, cosa che può portare ad impedire la proliferazione cellulare batterica.[81][82]

Attività su modello animale e in vitro[modifica | modifica wikitesto]

Nel 2009 un gruppo iraniano ha mostrato l'effetto combinato di curcumina con 24 antibiotici contro lo Staphylococcus aureus. È emerso che in presenza di concentrazioni sub-inibenti di curcumina l'attività antibatterica di cefixima, cefotaxima, vancomicina e tetraciclina è risultata aumentata. L'aumento della superficie della zona di inibizione per questi antibiotici è stata del: 52,6% (Cefixime), 24,9% (cephotaxime), il 26,5% (vancomicina), il 24,4% (tetracicline).[83][84]

Estratti di Curcuma longa hanno mostrato attività su una varietà diversa di specie batteriche; inoltre l'aggiunta di curcumin negli alimenti mostra un'azione preventiva lo sviluppo di specie batteriche come la Listeria monocytogenes in formaggi. Mostra anche attività sull'Helicobacter pylori anche in virtù della sua azione sulle MMP-9 e MMP-2; questo dato però non ha trovato risconto in vivo sull'uomo.[84]

La curcumina ha mostrato capacità antimicrobiche sinergiche con diversi antibiotici.[85][84]

Attività antivirale[modifica | modifica wikitesto]

Meccanismo d'azione[modifica | modifica wikitesto]

La curcumina agisce come spazzino dei radicali liberi e da antiossidante, inibendo la perossidazione lipidica.[86]

Inoltre, nell'HIV, sembra agire interferendo le proteine della famiglia p300-CBP. Sembra inoltre avere effetti protettivi sul fegato.[87]

Attività su modello animale e in vitro[modifica | modifica wikitesto]

Uno studio del 2008 presso la Michigan State University ha mostrato che basse concentrazioni di curcumina interferiscono con il replicarsi dell'Herpes simplex virus-1 (HSV-1).[88] Lo stesso studio ha mostrato che la curcumina inibisce l'assunzione di RNA polimerasi II da DNA virale, inibendo quindi la trascrizione del DNA virale.[88] Un precedente (1999) studio condotto presso l'Università di Cincinnati indica che la curcumina è significativamente associata con la protezione da infezioni da HSV-2 in modelli animali con infezione intravaginale.[89]

Attività in vivo[modifica | modifica wikitesto]

Attività sul SNC[modifica | modifica wikitesto]

Meccanismo d'azione[modifica | modifica wikitesto]

Attività su modello animale e in vitro[modifica | modifica wikitesto]

Uno studio del 2004 dell'UCLA-Veterans Affairs che ha coinvolto topi geneticamente alterati suggerisce che la curcumina potrebbe inibire l'accumulo di beta-amiloide nel cervello dei pazienti affetti dalla malattia di Alzheimer e anche di spezzare le placche esistenti causa della malattia.[90]

Attività in vivo[modifica | modifica wikitesto]

Ci sono anche prove indiziarie che la curcumina migliora le funzioni mentali; un sondaggio su 1010 persone asiatiche, di età tra i 60 e i 93 anni, che mangiavano curry giallo hanno mostrato che coloro che mangiavano tale alimento "una volta ogni sei mesi" o più, avevano un risultato MMSE migliore rispetto a chi utilizzava tale alimento meno spesso.[91] Da un punto di vista scientifico, tuttavia, questo non indica che il curry è alla base di questo risultato, non conoscendo le altre abitudini degli intervistati che possono ad esempio avere diversi stili di vita più o meno sani.

Numerosi studi mostrerebbero che la curcumina ha un effetto positivo sulla neurogenesi nell'ippocampo con riduzione di stress, depressione e ansia.[92][93][94]

Nonostante questi studi pre-clinici suggeriscano che la curcumina può essere utilizzata nella prevenzione e il trattamento di molte malattie, tale efficacia non è stata ancora dimostrata in studi clinici randomizzati, con valutazione dell'effetto placebo e in doppio cieco.[95]

Attività antitumorale[modifica | modifica wikitesto]

Meccanismo d'azione[modifica | modifica wikitesto]

I potenziali effetti antitumorali della curcumina deriverebbero dalla sua capacità di indurre l'apoptosi nelle cellule tumorali senza effetti citotossici sulle cellule sane. La curcumina può interferire con l'attività del fattore di trascrizione NF-κB, che è stato collegato a una serie di malattie infiammatorie come il cancro.[96]

Uno studio del 2009 suggerisce che la curcumina può inibire l'enzima mTOR.[97] In un altro studio del 2009 si afferma che la curcumina «modula la crescita delle cellule tumorali attraverso la regolamentazione delle molteplici vie di segnalazione cellulare tra cui quelle di proliferazione cellulare (ciclina D1, c-myc), i percorsi di sopravvivenza delle cellule (Bcl-2, Bcl-xL, cFLIP , XIAP, c-IAP1), i percorsi di attivazione delle caspasi (caspasi-8, 3, 9)» e altri[98]

Attività su modello animale e in vitro[modifica | modifica wikitesto]

Gli studi in vitro e sugli animali hanno suggerito che la curcumina potrebbe avere effetti antitumorali[99][100] antiossidanti, antiartritici, anti-amiloide, anti-ischemici[101], e antinfiammatori.[102] potrebbe essere efficace nel trattamento della malaria, nella prevenzione del tumore al collo dell'utero, e può interferire con la replicazione del virus HIV.[103]

Attività in vivo[modifica | modifica wikitesto]

Attualmente, gli effetti antitumorali non sono stati confermati negli esseri umani. Tuttavia, a partire dal 2008, numerosi studi clinici sugli esseri umani sono stati avviati, studiando l'effetto della curcumina su varie malattie tra cui il mieloma multiplo, cancro del pancreas, sindromi mielodisplastiche, tumori del colon, psoriasi e malattia di Alzheimer.[104]

Al febbraio 2016 sono stati pubblicati alcuni RCT, riferiti a trattamento contro il cancro (varie forme); in genere questi studi sono riferiti ad un'azione di potenziamento (adiuvante) alla terapia anti-tumorale standard.[105][106]

Va però segnalato che nessuna Linea Guida dettata da una Autorità regolatoria nazionale prevede l'uso di curcumin in aggiunta alla terapie antitumorali previste.

Avvertenze ed effetti collaterali[modifica | modifica wikitesto]

Diversi studiosi sottolineano che, come molte altre sostanze antiossidanti, la curcumina può edare inconvenienti, in studi in provetta, poiché accanto agli effetti anticancro e antiossidanti ci sono effetti pro-ossidanti.[107] Gli effetti cancerogeni sono stati dedotti dal fatto che la curcumina interferisce con la proteina P53 che ricopre la funzione di soppressore tumorale.[108] I test (e tra essi quello relativo all'LD) svolti su gatti e topi non sono tuttavia riusciti a dimostrare una relazione tra tumorigenesi e somministrazioni di curcumina in concentrazione superiori al 98%.[109]

Altri studi suggeriscono che la curcumina può avere effetti cancerogeni in presenza di determinate condizioni.[110][111] In studi su animali si sono ravvisati come effetti collaterali l'alopecia e una bassa pressione sanguigna.[112]

Studi clinici sull'uomo con alti dosaggi (2–12 grammi) di curcumina hanno mostrato pochi effetti collaterali quali nausea e diarrea.[113] Più recentemente si è riscontrato che la curcumina altera il metabolismo in relazione al ferro attraverso chelazione e sopprimendo l'epcidina causando così una potenziale carenza di ferro.[114]

I soggetti affetti da calcolosi biliare non devono assumere curcumina, in quanto, inducendo essa la contrazione della colecisti (azione colecistocinetica),[115] quest'azione se non conosciuta potrebbe scatenare l'insorgenza di coliche biliari o altre complicanze.[116]

Ulteriori studi appaiono necessari per stabilire il rapporto rischi/benefici della curcumina.[117]

Note[modifica | modifica wikitesto]

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Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

Libri[modifica | modifica wikitesto]

Fitoterapia[modifica | modifica wikitesto]

Curcuma[modifica | modifica wikitesto]

Riviste[modifica | modifica wikitesto]

Antitumorale[modifica | modifica wikitesto]

Cardiologia[modifica | modifica wikitesto]

Infiammazione[modifica | modifica wikitesto]

Sistema Nervoso[modifica | modifica wikitesto]

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

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