Nano-Curcumina contro il Diabete: nuovo alleato a favore della nanomedicina

Nel contesto della Nutrizione Avanzata di Precisione, desidero evidenziare quanto sia cruciale la specificità delle indicazioni nutraceutiche nell’ambito della pratica clinica.

In particolare, nel caso della curcuma (radice o estratto secco) rispetto alla BIOCURCUMIN (un formulazione di curcumina nanoemulsionata) desidero evidenziare la grande differenza ed efficacia in base al contesto speficico.

La curcuma, sia nella sua naturale forma di radice, sia come estratto secco a spettro completo, può risultare una valida alternativa quando si mira a ottenere un effetto sistemico indiretto, agendo attraverso la modulazione del microbiota e la relativa formazione di sostanze anti-infiammatorie, quindi come scelta orientata alla prevenzione.

D’altra parte, quando l’obiettivo richiede un approccio più mirato e acuto, la biocurcumina, una forma molecolare estremamente più biodisponibile e un emivita maggiore grazie alle sue nanoemulsioni, può essere la scelta più indicata. Sopratutto quando si desidera una maggiore sicurezza rispetto alle possibili interazioni farmaco-nutraceutico sui citocromi P450.

In questo articolo, si desidera focalizzare l’attenzione sull’efficacia delle varie forme di curcuma o del suo principio attivo chiamato curcumina, nel diabete mellito.

Sintesi della metanalisi

Il diabete mellito (DM) comprende una serie di condizioni metaboliche che hanno raggiunto proporzioni epidemiche in tutto il mondo. La complessità della patologia, influenzata da molteplici fattori, rende la gestione dei pazienti, compresa la necessità di una terapia farmacologica a lungo termine e modifiche nello stile di vita, una sfida considerevole. Negli ultimi tempi, crescono le prove che suggeriscono l’efficacia dell’utilizzo di integratori a base di piante o erbe per la prevenzione e il controllo del DM.

La curcumina è un composto bioattivo estratto dalla Curcuma longa ed è noto per le sue molteplici proprietà fisiologiche e farmacologiche, tra cui attività antiossidanti, antinfiammatorie, antitumorali, neuroprotettive e antidiabetiche. Pertanto, analizzeremo una revisione sistematica degli effetti della Curcuma longa e della curcumina sul diabete mellito. La ricerca è stata condotta utilizzando database come PUBMED ed EMBASE, e, alla fine, sono stati selezionati sedici studi che rispondevano ai criteri di inclusione.

I risultati hanno rivelato che l’efficacia antidiabetica della curcumina potrebbe derivare dalla sua capacità di ridurre lo stress ossidativo e il processo infiammatorio. Inoltre, è emerso che la curcumina è in grado di ridurre significativamente la glicemia a digiuno, l’emoglobina glicata e l’indice di massa corporea. In aggiunta, l’uso di nanocurcumina è associato a una significativa diminuzione dei livelli di trigliceridi, colesterolo VLDL, colesterolo totale, colesterolo LDL, HDL, proteina C reattiva nel siero e malonaldeide plasmatica.

Di conseguenza, la curcumina potrebbe essere considerata come parte integrante dell’approccio terapeutico per i pazienti affetti da diabete mellito.

1. Introduzione

L’International Diabetes Federation ha rilevato un aumento significativo della prevalenza del diabete mellito (DM), che comprende sia il tipo 1 (T1DM) che il tipo 2 (T2DM), passando da 151 milioni a 463 milioni di casi negli adulti di età compresa tra 20 e 79 anni dal 2000. Il T2DM è la forma più comune di diabete, caratterizzata da alti livelli di glucosio nel sangue dovuti a problemi di gestione dell’insulina nell’organismo. Questa iperglicemia cronica può causare un aumento dei prodotti finali della glicazione avanzata (AGE), con conseguenti effetti proinfiammatori e stress ossidativo.

2. Ruolo dell’infiammazione

Le cause esatte dell’infiammazione nel T2DM non sono ancora del tutto chiare, ma sembra contribuire allo sviluppo della malattia e alla resistenza all’insulina, che peggiora con l’iperglicemia. Studi epidemiologici hanno rilevato una correlazione tra biomarcatori infiammatori e l’insorgenza del T2DM e delle sue complicazioni.

Il tessuto adiposo sembra svolgere un ruolo significativo nella produzione di biomarcatori infiammatori, a causa delle interazioni tra adipociti, macrofagi e altre cellule immunitarie che contribuiscono all’aumento del tessuto adiposo (5, 6).

D’altra parte, lo stress ossidativo è un elemento chiave nello sviluppo del T2DM. Le persone affette da T2DM mostrano una produzione aumentata di specie ossidative e una ridotta capacità antiossidante. L’iperglicemia contribuisce allo stress ossidativo attraverso vari meccanismi, tra cui l’attivazione della via dei polioli e l’induzione dell’autoossidazione del glucosio, portando a un aumento delle specie reattive dell’ossigeno (ROS).

3.Danni dalle specie reattive all’ossigeno

Questi ROS possono causare danni come la riduzione dei canali di trasporto del glucosio, la diminuzione della secrezione di insulina, danni alle proteine e al DNA, generazione di acidi grassi liberi e aumento della permeabilità vascolare. Inoltre, lo stress ossidativo contribuisce alla formazione di AGE, che danneggiano il rivestimento dei vasi sanguigni e sono collegati alle complicazioni microvascolari e macrovascolari del T2DM.

Data la natura dannosa dello stress ossidativo nello sviluppo del T2DM e delle sue complicazioni vascolari, l’uso di terapie antiossidanti è stato considerato come un possibile approccio.

4. Curcumina

La Curcuma longa, una pianta ampiamente utilizzata come spezia, è riconosciuta per le sue proprietà benefiche. La curcuma contiene curcumina, che ha dimostrato di avere azioni antiossidanti e antinfiammatorie. Oltre a queste proprietà, la curcumina ha il potenziale per prevenire e trattare diverse condizioni patologiche, come infezioni, il diabete, e il cancro.

Studi hanno indicato che i curcuminoidi, presenti nella curcuma, possono migliorare la resistenza all’insulina, ridurre i livelli di glucosio e insulina, e influenzare i livelli di vari biomarcatori infiammatori nei pazienti con T2DM.

Questi risultati suggeriscono che i curcuminoidi possono avere un impatto sull’omeostasi del glucosio, sulle complicazioni del diabete e sul rischio vascolare associato al T2DM. Inoltre, l’integrazione di curcuminoidi sembra migliorare il profilo lipidico e l’antiossidante totale nei pazienti con T2DM, riducendo così i rischi cardiometabolici.

Considerando quanto sopra, questa revisione sistematica si è concentrata sugli effetti della Curcuma longa e dei suoi derivati sul diabete mellito.

5. Evidenze

Le pubblicazioni hanno evidenziato che l’utilizzo di Curcuma longa o curcumina (in diverse formulazioni) ha comportato una notevole diminuzione della perossidazione lipidica, dei livelli di glucosio nel sangue a digiuno, dell’emoglobina glicata (HbA1C), dei trigliceridi, del colesterolo totale, del colesterolo LDL (LDL-c), della proteina C-reattiva, della pressione arteriosa sia sistolica che diastolica. Inoltre, si è osservato un significativo aumento dei livelli di colesterolo HDL (HDL-c) e della capacità antiossidante nel siero. Alcuni studi hanno anche suggerito che l’assunzione di curcumina potrebbe contribuire a migliorare i livelli di depressione e ansia.

Il diabete mellito di tipo ii in sintesi

Il diabete di tipo 2 (T2DM) rappresenta l’80% dei casi di diabete mellito ed è una malattia cronica caratterizzata da elevati livelli di zucchero nel sangue. Questa condizione ha una natura multifattoriale, innescata da diversi fattori genetici e ambientali, con un meccanismo critico di progressiva perdita della secrezione di insulina da parte delle cellule β. Inizialmente, il paziente può compensare l’insulino-resistenza mantenendo la normale glicemia, ma con il tempo, la malattia progredisce verso l’iperglicemia.

L’iperglicemia cronica contribuisce all’aumento dello stress ossidativo attraverso l’aumento di prodotti finali della glicazione avanzata (AGE) e specie reattive dell’ossigeno (ROS). Ciò aumenta il rischio di complicazioni microvascolari (come retinopatia, nefropatia e neuropatia) e macrovascolari (come insufficienza cardiaca, ictus, malattia coronarica e malattia vascolare periferica). Queste complicazioni hanno un impatto significativo sulla qualità della vita e possono ridurre l’aspettativa di vita dei pazienti diabetici fino a dieci anni.

L’ipertensione arteriosa, la dislipidemia, l’età avanzata, lo stile di vita sedentario e l’obesità addominale sono fattori di rischio fondamentali per lo sviluppo del T2DM. Il tessuto adiposo contribuisce a questo processo mediante la secrezione di biomarcatori come resistina, TNF-α e IL-6, che possono scatenare uno stato infiammatorio cronico e insulino-resistenza. Nei pazienti obesi, si osservano spesso bassi livelli di adiponectina e resistenza alla leptina.

La progressione naturale del diabete è caratterizzata dall’iperglicemia, che contribuisce allo stress ossidativo e all’infiammazione, aumentando i marcatori proinfiammatori e la perossidazione lipidica. Questi processi portano all’incremento di fattori come VEGF, ICAM-1, VCAM-1, disfunzione endoteliale e apoptosi, che aumentano il rischio di complicanze micro e macrovascolari. La Figura 2 riassume la fisiopatologia del diabete mellito.

figura 2

Fisiopatologia del diabete mellito. Lo stato iperglicemico porta all’aumento dei ROS e dei biomarcatori proinfiammatori legati alle complicanze associate al diabete. ROS, specie reattive dell’ossigeno; AGE, prodotti finali della glicazione avanzata; MAPK, proteina chinasi attivata dal mitogeno; NADPHOX, nicotinammide adenina dinucleotide fosfato ossidasi; NFKβ, fattore nucleare-kappa β; TGF-β, fattore di crescita trasformante β; TNF-α, fattore di necrosi tumorale α; IL-6, interleuchina-6; VEGF, fattore di crescita dell’endotelio vascolare; ICAM-1, molecola di adesione intercellulare 1; VCAM-1, proteina di adesione delle cellule vascolari.

6. Curcuma longa

La Curcuma longa è una pianta perenne a radici rizomatose appartenente al genere Curcuma della famiglia Zingiberaceae, originaria di regioni da subtropicali a tropicali. La coltivazione della curcuma è diffusa in vaste aree delle regioni tropicali e subtropicali dell’Asia, dell’Australia e del Sud America. Da tempi antichi, sia in India che in Cina, la curcuma è stata considerata un rimedio per una varietà di disturbi, tra cui malattie dermatologiche, infezioni, stress e depressione.

I rizomi sono la parte principale della pianta, e i suoi principali componenti attivi sono i curcuminoidi, tra cui la curcumina, la demetossicurcumina e la bisdemetossicurcumina. I curcuminoidi sono polifenoli non tossici noti per le loro diverse attività biologiche. Essi possono influenzare la produzione di immunosoppressori chiave che inibiscono la produzione di citochine proinfiammatorie come IL-2 e IL-12. Inoltre, i curcuminoidi sopprimono l’espressione di enzimi e citochine come iNOS (ossido nitrico sintasi inducibile), COX-2 (cicloossigenasi-2), lipossigenasi-5, TNF-α, IL-1, IL-6 e IL-8.

I curcuminoidi hanno dimostrato la capacità di regolare l’apoptosi, sopprimere fattori neurotossici nei macrofagi e nei monociti alveolari stimolati dai lipopolisaccaridi. Inoltre, agiscono sull’inibizione della fosforilazione e degradazione di IκBα (fattore nucleare del potenziatore del gene del polipeptide leggero kappa nelle cellule B, inibitore alfa) e attivano il recettore γ attivato dal proliferatore del perossisoma, riducendo il modello di infiammazione legato alla via NF-κB.

Ciò che rende la curcumina particolarmente interessante agli occhi degli scienziati è la sua attività antiossidante e antinfiammatoria, unita a un profilo farmacologico notevolmente sicuro. La struttura chimica unica della curcumina le conferisce la capacità di agire su diversi bersagli molecolari, consentendo un ampio spettro di azione in diverse vie molecolari. Tra gli effetti biologici più significativi vi è l’inibizione della produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS), che svolgono un ruolo chiave in condizioni legate allo stress ossidativo e all’infiammazione, come il diabete mellito. La Figura 3 illustra alcuni degli effetti sistemici della curcumina.

7. Biodisponibilità

Come menzionato in precedenza, la curcumina offre un ampio spettro di potenziali benefici terapeutici, ma la sua bassa solubilità e il rapido metabolismo limitano l’assorbimento nell’apparato gastrointestinale, determinando così una biodisponibilità limitata. Questo fenomeno è dovuto alla sua insolubilità in acqua e alla tendenza a degradarsi rapidamente in soluzioni alcaline o a cristallizzarsi in ambienti acidi. La velocità di degradazione varia notevolmente in base al pH, con una rapida degradazione a pH> 7, che richiede circa 30 minuti, mentre in condizioni acide la degradazione è notevolmente più lenta, con meno del 20% di curcumina totale decomposta in un’ora. Quando assunta per via orale, la maggior parte della curcumina viene escreta con le feci, e solo una piccola frazione viene assorbita nell’intestino, subendo comunque un rapido metabolismo nel fegato e nel plasma. Viene ampiamente coniugata mediante glucuronidazione e solfatazione e trasformata in metaboliti idrosolubili (solfati e glucuronidi) che vengono eliminati nelle urine, risultando in basse concentrazioni ematiche.

La limitata biodisponibilità della curcumina comporta ridotte concentrazioni sieriche, diminuendo così l’efficacia nel produrre effetti positivi sulla salute. Per tale motivo, negli ultimi anni, sono stati sviluppati vari metodi di somministrazione al fine di migliorare la biodisponibilità della curcumina orale.

Tecnologie farmaceutiche e combinazioni con altri composti, come la piperina o la lecitina, sono state esaminate in quanto aumentano la solubilità della curcumina, prolungano la sua permanenza nel plasma, migliorano il profilo farmacocinetico e l’assorbimento cellulare.

Nuovi sistemi di rilascio, come particelle lipidiche solide, sistemi micellari o nanoparticelle idrofile, possono aumentare la concentrazione di curcumina fino a 15-20 volte. Di conseguenza, si osserva un miglioramento della solubilità della curcumina, della biodisponibilità, della permeabilità attraverso le membrane cellulari, dell’emivita plasmatica, della stabilità a lungo termine, del rilascio mirato e degli effetti terapeutici.

8. Studi sulla sicurezza

Riguardo alla sicurezza, studi condotti sulla curcuma hanno dimostrato che la polvere standardizzata e l’estratto di curcuma e curcumina sono sicuri per l’uso umano, persino a dosi elevate di 6 grammi al giorno per sette settimane. Anche l’uso endovenoso della curcumina è ritenuto sicuro a condizione che la dose somministrata sia inferiore a quella utilizzata per via orale. In studi condotti su animali in gravidanza, la curcumina è stata considerata sicura, ma sono necessarie ulteriori ricerche per confermare la sua sicurezza nelle donne in gravidanza.

La curcumina è considerata un agente non tossico, non mutageno, non cancerogeno, e non fototossico, ed è generalmente considerata sicura a dosi inferiori rispetto alle dosi somministrate per via orale quando somministrata per via endovenosa negli esseri umani.

Tuttavia, va notato che il consumo di curcuma può causare effetti collaterali come dispepsia, nausea, flatulenza e diarrea. È stato anche dimostrato che la curcuma può interagire con alcuni farmaci, influenzando il citocromo P450 e la farmacocinetica di farmaci convenzionali come anticoagulanti, antibiotici, antidiabetici, farmaci cardiovascolari, farmaci antitumorali e antidepressivi.

1. Nello studio condotto da Asadi et al. , l’integrazione con nano-curcumina nei pazienti con T2DM ha migliorato e ridotto la gravità della DSPN.
2. Il trattamento dei pazienti affetti da T2DM con capsule di nano-curcumina ha mostrato un effetto benefico sulla depressione e sull’ansia.
3. I risultati di Shafabakhsh et al. hanno rivelato che l’intervento con nano-curcumina nel T2DM ha ridotto significativamente i livelli di glucosio plasmatico a digiuno e di insulina e ha diminuito i lipidi plasmatici. Inoltre, l’assunzione di nano-curcumina ha sovraregolato l’espressione genica di PPAR-γ e LDLR nei PBMC e ha aumentato i livelli di nitrito totale e di capacità antiossidante totale (TAC) senza influenzare i livelli di GSH e l’espressione genica di TGF-β. Gli autori hanno concluso che questa integrazione ha mostrato effetti antinfiammatori e antiossidanti.
4. Lo studio clinico sviluppato da Mokhtari et al. ha dimostrato che l’intervento orale con nano-curcumina in pazienti con ulcera del piede diabetico (DFU) ha comportato un miglioramento significativo dell’FPG, dei livelli di insulina, del modello di valutazione dell’omeostasi della resistenza all’insulina (HOMA-IR), dell’indice quantitativo di controllo della sensibilità all’insulina (QUICKI), LDL-c, TAC e glutatione totale (GSH), ma non hanno influenzato le dimensioni dell’ulcera, l’HbA1c, il profilo lipidico, i marcatori di infiammazione e lo stress ossidativo.

Conclusioni

Gli studi che hanno soddisfatto i criteri di ammissibilità per questa revisione hanno dimostrato che la curcumina migliora significativamente la resistenza all’insulina, i livelli di glucosio nel siero, l’HbA1c, il profilo lipidico e i biomarcatori infiammatori nei pazienti con T2DM. Tuttavia, a basse dosi, per brevi periodi di utilizzo o con una forma molecolare poco biodisponibile potrebbe non risultare così efficace sui sintomi della malattia. Poiché il T2DM rimane incurabile, comprendere il ruolo della BIOCURCUMIN in questa patologia potrebbe rappresentare un nuovo obiettivo terapeutico.

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Fonti:

1. Ecotoxicol Environ Saf. 2021 Apr 13;216:112211.doi: 10.1016/j.ecoenv.2021.112211.
2. Int J Hyg Environ Health. 2021 Apr 13;234:113747.doi: 10.1016/j.ijheh.2021.113747.
3. Review Zhongguo Zhong Yao Za Zhi. 2018 May;43(10):2006-2013.
4. Volume 2017 |Article ID 6971916 | https://doi.org/10.1155/2017/6971916
5. Nutrients. 2015 Jan; 7(1): 552–571.doi: 10.3390/nu7010552