Vivere più a lungo e in buona salute è un po’ il sogno di tutti. Ma è anche l’obiettivo primario di numerosi gruppi di ricercatori in tutto il mondo che studiano i meccanismi della longevità e i processi di invecchiamento.
Il contenuto del presente articolo è frutto della lettura del Quaderno Scientifico “Astaxantina” del Prof. Giovanni Scapagnini, MD, PhD – Dipartimento di Medicina e Scienze della Salute, Università degli Studi del Molise. Vice-Presidente Società Italiana Nutraceutica (SINuT).
L’astaxantina è la molecola del momento. Certamente è tra quelle su cui si sta focalizzando l’attenzione dei maggiori esperti nel campo della nutraceutica in relazione all’anti-invecchiamento (antiaging).
L’astaxantina è un pigmento di colore rosso-arancio appartenente a una delle due categorie molto vaste di composti organici di carotenoidi chiamate xantofille. Fu isolato per la prima volta nel 1944 dal biochimico inglese Tischer nell’alga Haematococcus pluvialis che è uno dei rari esseri viventi che produce la xantofilla direttamente.
È però presente in numerosi altri esseri viventi che hanno alla base della loro catena alimentare proprio quest’alga dalla quale gli animali attingono non solo le proprietà benefiche ma anche la colorazione rosso-arancio che va a integrarsi e a tingere parte del loro corpo. Ne sono esempio alcuni pesci come il salmone, il tonno e il pesce spada, crostacei come l’astice, i gamberi e le mazzancolle e uccelli acquatici come il fenicottero rosa.
Il pesce che assorbe la maggiore quantità di astaxantina e ne concentra di più nelle sue carni è senza dubbio il salmone selvatico che è anche una fonte alimentare per l’uomo. I salmoni di allevamento, che non hanno la possibilità di nutrirsi di alghe e plancton come quelli che vivono negli oceani, si colorano della stessa tonalità perché vengono alimentati dall’industria del pesce con mangimi contenenti astaxantina sintetica che ristabilisce la stessa colorazione rosso arancio ma attraverso una molecola che ha una minore biodisponibilità ed un minore potenziale antiradicalico rispetto a quella naturale [1].
L’interesse per l’astaxantina si è intensificato da quando si sono scoperte le numerose azioni benefiche che ha sulla salute umana.
La prima di queste è senz’altro l’azione antiossidante. Questo carotenoide, infatti, grazie all’unicità della sua struttura chimica, risulta essere particolarmente attivo all’interno delle cellule e dei tessuti a contrastare l’effetto nocivo dei radicali liberi (atomi o molecole contenenti elettroni particolarmente reattivi sullo strato esterno) e del danno molecolare creato dalla perossidazione lipidica. Inoltre, nelle diverse condizioni di stress ossidativo, è capace di modulare l’espressione genica di importanti enzimi antiossidanti endogeni quali la superossido dismutasi (SOD), la catalasi e il glutatione, al punto da guadagnarsi l’appellativo di “super-antiossidante”.
Sappiamo benissimo come stili di vita non corretti e l’inquinamento contribuiscono in varia misura alla formazione di radicali liberi. L’eccesso di cibo, l’abuso di bevande alcoliche e zuccherine, il fumo di sigaretta e gli inquinanti ambientali come i pesticidi, i metalli pesanti e gli agenti chimici di sintesi contribuiscono a creare uno squilibrio all’interno del corpo tra la formazione di molecole reattive dell’ossigeno (molecole ossidanti) e i livelli di difesa da queste (molecole antiossidanti).
L’astaxantina risulta essere un potente scavenger (spazzino) dei radicali liberi in particolare del radicale ossidrilico (OH᛫) e dell’anione superossido (O2᛫).
Paragonato ad altri carotenoidi risulta essere dieci volte più potente del ?-carotene (precursore della vitamina A), della luteina e della zeaxantina e cento volte più potente dell’?-tocoferolo (vitamina E) [1].
Ma la potenzialità benefica dell’astaxantina non si ferma qui. In modelli sperimentali condotti su topi si è visto che la somministrazione di un certo quantitativo di questo carotenoide induceva l’espressione del gene Nrf2 capace di produrre molecole ad azione antiossidante tale da neutralizzare l’effetto citotossico di un chemioterapico (ciclofosfamide) [2].
L’astaxantina ha una proprietà antinfiammatoria la cui azione si manifesterebbe attraverso l’inibizione specifica del fattore di trascrizione nucleare NF-kB e di conseguenza si avrebbe la riduzione della produzione di citochine infiammatorie quali il fattore di necrosi tumorale alfa (TNF-?) e le citochine infiammatorie IL-1, IL-6 IL-8 [3].
Questo meccanismo di risposta ai processi infiammatori ha anche una sua fondamentale importanza nella risposta immunitaria a infezioni e ad alterazioni di processi flogistici che conducono a patologie dell’invecchiamento e al cancro.
L’astaxantina è stata ultimamente utilizzata come integratore e nella cosmesi per la capacità protettiva cutanea contro il fotoinvecchiamento grazie alla sua capacità di accumularsi nello strato cutaneo sia del derma che dell’epidermide.
Quando la pelle è colpita dai raggi ultravioletti del sole (UV-A e UV-B) in maniera prolungata ed intensa, a livello cutaneo, oltre ad essere favorita la sintesi della vitamina D, viene prodotta anche la melanina, una molecola (che dà quell’effetto abbronzante) che svolge un ruolo primario protettivo contro le specie radicaliche dell’ossigeno (ROS) e dell’azoto (RNS).
Questo processo, se spinto oltre determinati limiti, produce fotoinvecchiamento ed è una delle cause di accelerazione dell’invecchiamento della pelle (da distinguere da quello cronologico legato all’età che avanza) che ha come conseguenza la formazione di alterazioni profonde della cute associate al deterioramento della matrice e delle sue proteine più rappresentative, il collagene e l’elastina. Queste due proteine sono quelle che più di tutte conferiscono elasticità e resistenza meccanica al tessuto della pelle.
Il foto-invecchiamento porta alla formazione di rughe, di pigmentazioni e alla formazione di capillari superficiali (talangectasie) più o meno ampi.
Studi in vitro ed in vivo hanno dimostrato che l’astaxantina, grazie alla sua elevata biodisponibilità e alla tendenza ad accumularsi nella pelle, è capace di avere un effetto protettivo decisamente migliore del licopene presente nei pomodori ma soprattutto rispetto al ?-carotene (precursore della vitamina A) storicamente il nutraceutico più utilizzato contro l’azione anti-invecchiamento della pelle [4]. Assunta oralmente in associazione con l’ubichinolo (il coenzima Q10) risulta avere un’importante azione antirughe [5] mentre in associazione con il collagene idrolizzato riesce a migliorare l’elasticità e l’idratazione cutanea donando un effetto di ringiovanimento al volto [6].
Sono attualmente in corso studi dell’utilizzo dell’astaxantina come nutraceutico mirato al supporto della fisiologica azione della pelle e nella prevenzione del foto-invecchiamento anche in associazione con altri carotenoidi come il ?-carotene e il licopene. Bisognerà, inoltre, passare a studi clinici su pazienti umani per capire le potenzialità dell’astaxantina nel combattere fenomeni infiammatori dermatologici come la dermatite atopica e la psoriasi.
Studi condotti su modelli animali e cellulari hanno dimostrato come l’astaxantina sia in grado di svolgere anche un ruolo importante per combattere le malattie cardiovascolari e le patologie correlate all’aterosclerosi come infarto ed ictus. In un recente studio effettuato su persone affette da moderata dislipidemia (alterazione del colesterolo e dei trigliceridi) si è dimostrato che l’assunzione di astaxantina è in grado di ridurre trigliceridi e aumentare i livelli plasmatici di HDL (colesterolo cosiddetto buono) [7] e di avere un buon sinergismo nel migliorare i biomarcatori del rischio aterosclerotico e cardiovascolare con acidi grassi omega 3 (EPa e DHA) e vitamina E [8].
L’astaxantina negli ultimi anni è ampiamente studiata anche per combattere i processi di invecchiamento cerebrale e l’Alzheimer. La capacità di attraversare la barriera ematoencefalica e l’attitudine a concentrarsi in maniera significativa nel sistema nervoso centrale unite alle proprietà antiossidanti e antinfiammatorie si stanno rivelando importanti nella protezione del cervello e delle sue funzioni.
Studi su modelli cellulari e su topi hanno dimostrato che l’astaxantina, da sola o in associazione con altri nutraceutici quali alcuni polifenoli come la curcumina o con acidi grassi omega 3 (in particolare con DHA), si è dimostrata efficace sia nella neuroprotezione [9] sia nella neurogenesi (formazione di nuove cellule nervose), attraverso la stimolazione di un fattore neurotrofico (BDNF) [10] fondamentale nella sopravvivenza dei nuovi neuroni che si formano nell’area cerebrale dell’ippocampo coinvolta nel consolidamento e potenziamento della memoria.
Infine studi interessanti sulla longevità e l’invecchiamento condotti su alcuni modelli animali tra cui il topo, mostrano che l’astaxantina attiva il gene FOXO3 (definito anche come gene della longevità) associato alla regolazione di meccanismi legati allo stress ossidativo, all’infiammazione e alla protezione del DNA, presente nelle popolazioni più longeve del mondo che vivono un sano invecchiamento e che sono soggetti meno di altri a patologie degenerative e malattie oncologiche.
Prima di salutarvi, come sempre , vi ricordo che quanto avete letto non sono consigli medici e che qualunque iniziativa vogliate intraprendere dovrete farla su indicazione e controllo di un medico e/o di un nutrizionista.
Gaetano Paparesta
Bibliografia
[1] Higuera-Ciapara at al (2006). Astaxanthin: a review of its chemistry and applications. Crit Rev Food Sci Nutr., 46, 185-196
[2] Tripathi DN et al (2010). Astaxanthin intervention ameliorates cyclophosphamide 145 induced axidative stress, DNA damage and early hepatocarcinogenesis in rat: role of Nrf2, p53, p38, and phase-II enzymes. Mutat Res. Feb; 696(1): 69-80
[3] Farrugia C et al (2015) Astaxanthin plays anti-inflammatory and antioxidant effects by inhibiting NFkB nuclear translocation and NOX2 expression in macrophages. The Faseb journal 29 (1 Supplement), 603.8.
[4] Camera E et al (2009). Astaxanthin, canthaxantin and b-carotene differently affect UVA-induced oxidative damage and expression of oxidative stress responsive enzymes. Exp. Dermatol., 18, 222-231
[5] Saganuma K at al (2010). Astaxanthin attenuates the UVA-induced up-regulation of matrixmetalloproteinase-1 and skin fibroblast elastase in human dermal fibroblast. J. Dermatol. Sci., 58, 136-142.
[6] Nakajima at al (2016) The Inhibitory Effects of AntiOxidant on Ultraviolet Induced Up-Regulation of the Wrinkling-Inducing enzyme Neutral Endopeptidase in Human Fibroblast. PLoS ONE 11(9).
[7] Yoshida H at al (2010). Administration of natural astaxanthin increases serum HDL cholesterol and adiponectin in subjects with mild Hyperlipidemia. Atherosclerosis, 29, 520-523
[8] Maki KC at al (2015). Safety and lipid altering efficacy of a new omega-3 fatty acid and antioxidant-containing medical food in men and women with elevated triacylglycerols. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids. Aug., 99, 41-6.
[9] Barros MP at al (2014). Neuroprotective properties of the marine carotenoids astaxanthin and omega-3 fatty acids, and perspectives for the natural combination of both in krill oil. Nutrients. Mar 24; 6(3): 1293-317
[10] Wu W at al (2014) Astaxanthin alleviates brain aging in rats by attenuating oxidative stress and increasing BDNF levels. Food Funct. Jan; 5(1): 51:102-107.