Proprietà della Curcuma e della Curcumina

curcuma e curcumina proprietà farmacologiche nutrizionaliCos’è?

La curcuma è una pianta di origine Asiatica appartenente alla famiglia delle Zingiberaceae (stessa famiglia dello zenzero). La specie di maggior interesse è la Curcuma Longa, coltivata nella maggior parte delle regioni tropicali, in particolare in India.
Per poter crescere, la pianta ha infatti bisogno di una temperatura compresa tra i 20 e 30°C e una discreta quantità di precipitazioni annuali.
La pianta di Curcuma Longa è costituita da una radice sotterranea (rizoma) dalla quale si ottiene, una volta essiccata e macinata, una polvere dal caratteristico colore giallo-arancio, ricca di vari principi attivi dotati di numerosissime attività biologiche:

  • Curcuminoidi (95% dell’estratto standardizzato): curcumina, demetoxicurcumina e bisdemetoxicurcumina
  • Oli volatili: tumerone, atlantone e zingiberene

L’elemento più abbondante, e anche il più studiato, è la curcumina che, come gli altri curcuminoidi, appartiene alla famiglia dei polifenoli.

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Caratteristiche nutrizionali

Dal punto di vista nutrizionale, la curcuma è molto calorica considerando che 100 g apportano circa 350 kcal. E’ composta prevalentemente da carboidrati (70%) e in minima parte da lipidi e proteine. Nonostante siano molte le calorie che apporta, la curcuma può essere inserita anche in un regime alimentare ipocalorico data la contenuta quantità di spezia usata negli alimenti.

Come tutte le spezie, non bisogna eccedere con la cottura altrimenti si rischia di perdere le sostanze nutritive. Oltre che al calore, i principi attivi presenti nella curcuma sono molto sensibili alla luce e a valori di pH > 5.

 

Utilizzi della spezia

Gli impieghi della spezia sono molteplici:

  • Nella maggior parte dei casi, la curcuma viene utilizzata soprattutto in cucina, pura o come componente del curry, per aromatizzare e colorare piatti e bevande. Avendo un sapore delicato si abbina bene a qualsiasi tipologia di piatto, a partire dai primi fino ai dolci.
  • Cosmetico: la curcuma trova impiego anche in cosmesi per illuminare e dare maggior colorito alla pelle
  • Grazie alla sua capacità colorante, la curcuma viene impiegata dall’industria tessile per tingere i tessuti e dall’industria alimentare come colorante alimentare naturale (indicato in etichetta con la sigla E100)
  • Medicina: già nell’antichità la curcuma veniva utilizzata come un ottimo rimedio naturale contro malanni e disturbi di vario genere. La medicina antica, infatti, le attribuiva numerose proprietà benefiche, molte delle quali confermate dalla medicina moderna.

 

Proprietà farmacologiche della curcumina

La curcuma è la spezia più studiata al mondo, in particolare il suo principio attivo curcumina. Un ampio spettro di studi ha infatti dimostrato la capacità della curcumina di indurre numerosi effetti biologici e farmacologici:

  • La curcumina è un potente antiossidante: è in grado di attivare diverse proteine antiossidanti attraverso la via Nrf2. La via Nrf2 è un sistema di difesa cellulare che si attiva in presenza di stress ossidativo, inducendo l’espressione di proteine ad azione antiossidante. La curcumina è in grado di potenziare questo sistema e quindi è molto utile nella prevenzione e trattamento delle patologie caratterizzate da stress ossidativo (invecchiamento, diabete, patologie cardiovascolari, malattie neurodegenerative, cancro. A differenza di molti altri antiossidanti, la curcumina ha una duplice attività in quanto è in grado sia di prevenire la formazione di radicali liberi sia di neutralizzare i radicali liberi già esistenti (1). La proprietà antiossidante è molto superiore rispetto a quella della vitamina E, della vitamina C e del beta-carotene..

 

  • La curcumina è un potente antinfiammatorio: è in grado di bloccare il fattore di trascrizione NF-kB e quindi la produzione di molecole che aumentano i processi infiammatori (citochine proinfiammatorie) come il TNF e varie interleuchine. Anche in questo caso, la curcumina è molto utile nella prevenzione e trattamento di malattie su base infiammatoria (colite, pancreatite, malattie neurodegenerative, malattie cardiovascolari, malattie autoimmuni, malattie infiammatorie intestinali come il morbo di Crohn, obesità, diabete, malattie respiratorie tipo asma e bronchite, psoriasi, cancro) (2)

 

  • Secondo un recente studio del 2019, la curcumina assunta per via orale, una volta raggiunto l’intestino, viene trasformata dai microbi che lo popolano in una serie di metaboliti molto più attivi della curcumina stessa. Questi metaboliti sembrerebbero avere un ruolo neuroprotettivo. La tetraidrocurcumina è il derivato più studiato nella neuroprotezione: sembrerebbe ridurre lo stress ossidativo e i processi di apoptosi nei neuroni, riduce la neuroinfiammazione e migliora la funzione neurocomportamentale. Inoltre, sempre la tetraidrocurcumina, può prevenire la neurodegenerazione tipica della malattia di Parkinson. Sembrerebbe anche essere utile nel morbo di Alzheimer in quanto mantiene normale la struttura e funzione dei vasi cerebrali e delle sinapsi (3).

 

  • La curcumina, dopo ingestione per via orale, può esercitare effetti regolatori sul microbiota intestinale, le cui alterazioni sono collegate a numerose malattie metaboliche e non. In uno studio comparativo sul microbiota intestinale di topi ai quali viene somministrata curcumina, è stata osservata una variazione significativa della composizione del microbiota rispetto ai topi di controllo ai quali non è stato somministrato nulla. In particolare, nei topi che hanno ricevuto la curcumina, si è verificata una riduzione di batteri appartenenti alla famiglia Prevotellaceae, Bacteroidaceae e Rikenellaceae, spesso coinvolti nell’insorgenza di diversi disturbi sistemici (4).

 

  • L’integrazione con curcumina può essere utile anche nel trattamento del diabete mellito di tipo 2: uno studio del 2019 ha mostrato che trattando topi diabetici con curcumina si assiste ad un miglioramento della sensibilità insulinica, riduzione della glicemia e ad un miglioramento della dislipidemia (5).

 

  • La curcumina è molto efficace nel trattamento delle malattie cardiovascolari attraverso diversi meccanismi: riduzione dei lipidi plasmatici, aumento dei livelli di HDL, riduzione della perossidazione lipidica, riduzione delle lesioni aterosclerotiche e miglioramento della funzione endoteliale (6).

 

  • Come confermato da uno studio del 2018, la curcumina ha mostrato un miglioramento dei sintomi e dei processi infiammatori in topi affetti da artrite reumatoide (7).

 

Il primo studio sulla curcumina risale agli anni ’70, quando un gruppo di ricercatori indiani dimostrò il suo effetto ipocolesterolemizzante sui ratti. Il grosso delle ricerche però prese il via circa 20 anni dopo, ad opera soprattutto del  Prof. Bharat Aggarwal. Questi, negli anni ’80, fu il primo a purificare il TNF alfa e beta  (Fattore di Necrosi Tumorale), un potente fattore antitumorale prodotto dal nostro organismo. Questa molecola, infatti, è in grado di distruggere i tumori, ma solo se rilasciata localmente. Se invece circola liberamente nel sangue, ha un effetto opposto, cioè può facilitarne la crescita: il TNF stimola una importante proteina la kappa B (NF kappa B) che a sua volta attiva una serie di geni coinvolti nell’infiammazione e nella proliferazione cellulare.

Questa associazione tra infiammazione e proliferazione cellulare fece tornare Aggarwal indietro con la memoria alle sue radici indiane: gli venne in mente che la medicina ayurvedica utilizza la curcuma come un valido rimedio antinfiammatorio. Allora, la mise a contatto con le colture cellulari e, con sua grande sorpresa, l’attività del TNF e del  NF kappa B fu prontamente bloccata. In seguito fu in grado di dimostrare che il principale inibitore di questi fattori infiammatori era proprio la curcumina.

Da allora sono stati condotti centinaia di studi.

 

Curcumina e oncologia

Oltre ai numerosi dati sugli effetti benefici della curcumina nel trattamento e prevenzione delle malattie sopra elencate, esiste un’ampia letteratura concentrata sulla correlazione tra curcumina e cancro.

1) La curcumina è stata riportata avere un’azione antitumorale grazie alla sua potente capacità immunomodulatoria e antiossidante. I principali bersagli della curcumina sono i fattori di trascrizione NF-kB, AP-1 e STAT-3, Egr-1, p53 le cui disfunzioni sono collegate al cancro.

Sono proteine presenti nel citoplasma delle cellule in forma inattiva. In seguito a stimoli esterni vengono convertiti nella forma attiva, migrano al nucleo della cellula dove esplicano la loro funzione:

  • NF-kB aumenta la produzione di citochine pro-infiammatorie e stimola l’attivazione di oncogeni, ossia geni che bloccano l’apoptosi, avviano la proliferazione cellulare e l’angiogenesi. La curcumina  è in grado di bloccare l’attivazione di NF-kB di conseguenza si avrà una riduzione dei processi infiammatori, l’arresto del ciclo cellulare, l’inibizione della crescita cellulare e l’induzione dell’apoptosi delle cellule tumorali.
  • STAT-3 e AP-1 stimola la crescita, proliferazione cellulare e differenziazione cellulare. La curcumina è in grado di bloccare la sua attivazione di conseguenza verrà fermata la proliferazione delle cellule tumorali.
  • Egr-1 stimola la crescita cellulare, l’invasione e il processo di metastatizzazione. La curcumina è in grado di inibirne l’attivazione.
  • p53 stimola il processo di apoptosi. La curcumina è in grado di aumentarne l’attivazione e quindi indurre la morte delle cellule tumorali.

2) Un altro importante meccanismo mediante il quale la curcumina esercita un effetto antitumorale è l’attivazione della caspasi-3. Le caspasi sono un gruppo di proteine in grado di far andare le cellule, comprese quelle tumorali, incontro ad apoptosi (morte cellulare programmata).

3) la curcumina, inoltre, risulta ridurre l’attivazione dell’ornitina decarbossilasi, un enzima che aumenta la sintesi di poliammine, proteine particolarmente abbondanti delle cellule tumorali coinvolte nella proliferazione e sopravvivenza cellulare (8).

Ci sono prove in letteratura dell’efficacia della curcumina soprattutto nel trattamento delle seguenti forme tumorali (9):

  • Tumore al seno
  • Tumore al polmone
  • Tumori ematologici e del sistema linfatico
  • Tumore dello stomaco
  • Tumore del cavo orale
  • Tumore del colon-retto
  • Tumore del pancreas
  • Tumore epatico
  • Tumore prostatico
  • Tumori cerebrali
  • Mesotelioma
  • Fibrosarcoma
  • Melanoma

Vari studi hanno inoltre dimostrato che la curcumina è anche un ottimo ausilio per contrastare gli effetti collaterali tipici della chemioterapia (10):

  • Tossicità gastrointestinale
  • Cardiotossicità
  • Epatotossicità
  • Nefrotossicità
  • Mielosoppressione
  • Neurotossicità

 

Biodisponibilità

Nonostante tutti i benefici che apporta alla salute e le numerose proprietà farmacologiche della spezia, una delle principali critiche che il mondo scientifico rivolge alla curcumina è la sua scarsa biodisponibilità. Molti studi, sia sull’uomo che sui topi, hanno confermato che dopo l’assunzione orale di una certa quantità di curcuma, la concentrazione dei suoi metaboliti attivi misurata nel sangue o nei tessuti extraintestinali era scarsissima o praticamente nulla.

Le ragioni di questa ridotta biodisponibilità sono:

  • il suo scarso assorbimento a livello intestinale
  • la rapida eliminazione per via fecale: circa il 60% della curcumina ingerita viene eliminata con le feci
  • il suo rapido metabolismo: anche se somministrata per via endovenosa, viene rapidamente metabolizzata e i prodotti del suo metabolismo eliminati con la bile.

Ciò ostacola notevolmente l’applicazione clinica della sostanza (11).

Per assimilarla meglio e potenziarne gli effetti, sono stati studiati numerosi metodi tra i quali l’uso di adiuvanti che ne migliorano l’assorbimento intestinale e ne riducono l’eliminazione. I più noti sono la piperina (alcaloide presente nel pepe nero) e i grassi dell’olio. Accompagnando la curcuma a questi ingredienti è possibile aumentarne la biodisponibilità (12).

Meccanismo d’azione della piperina:

  • La piperina agisce andando ad inibire la glucuronidazione della curcumina nel fegato e nell’intestino. La glucuronidazione è una delle più importanti reazioni mediante le quali l’organismo si disintossica da composti estranei favorendone l’eliminazione. Bloccando questo processo, la curcumina non viene eliminata e può andare in circolo ad esplicare i suoi effetti.

Meccanismo d’azione dell’olio:

  • Poiché la curcumina è una sostanza di natura idrofoba, scarsamente solubile in acqua ma altamente solubile nei lipidi, associandola all’olio di oliva (o qualsiasi altro tipo di grasso) aumenta notevolmente la sua solubilità e ne viene facilitato l’assorbimento.

Altri metodi prevedono l’uso della curcumina liposomiale e di nanoparticelle (13),(14):

  • Nanoparticelle: si tratta di particelle altamente solubili che legano la curcumina e la trasportano dall’intestino alla circolazione sanguigna. Ne aumentano quindi l’assorbimento e ne impediscono l’eliminazione con le feci.
  • Liposomi: sono vescicole a doppio strato fosfolipidico (come le membrane cellulari) che possono trasportare farmaci idrofobici, come in questo caso la curcumina, all’interno delle cellule dove la sostanza viene rilasciata e può esplicare la sua funzione.

 

Controindicazioni ed effetti collaterali

Sulla base degli studi condotti, l’FDA (Food and Drug Administration) ha riconosciuto la curcumina come sostanza sicura e non pericolosa per l’uomo fino alla dose di 8000 mg.

Tuttavia, bisogna fare attenzione ad assumere integratori a base di curcumina contemporaneamente ad altri farmaci in quanto potrebbe andare ad interferire con il loro metabolismo, aumentandone o diminuendone gli effetti (10).

 

Perchè l’industria farmaceutica non ha brevettato la curcumina?

Le società farmaceutiche multinazionali sono molto interessate a possedere dei brevetti per la Curcumina grazie alle numerose prove scientifiche a favore delle sue proprietà curative. Tuttavia, proprio l’evidenza e la storia della Curcuma e della Curcumina usata come medicamento per secoli in diverse culture è la ragione per cui la United States Patent and Trademark Office ha respinto e revocato i diritti di brevetto (n. 5401504 ) per la Curcuma sulla base del fatto che le richieste non sono nuove: il 21 aprile 1998 “USPTO inequivocabilmente respinge tutte e sei le richieste effettuate il 29 dicembre 1993 e sentenzia che le proprietà medicinali della curcuma non sono brevettabili”.

Come spiega il Dr Bharat B. Aggarwal dell’Anderson Cancer Center a Houston: “nel caso della Curcumina, un composto naturale, nessuna azienda può trarne benefici, qualora si mostrasse essere un efficace farmaco anti-cancro”. “Questo è un peccato per i produttori farmaceutici che propongono tariffe promozionali per i loro clienti, ma una buona notizia, per un consumatore che non voglia pagare $ 20,00 per ogni pillola.”

 

Riferimenti bibliografici:

  1. Int J Mol Sci.2020 Feb 7. Evaluation of Antioxidant Activity of Spice-Derived Phytochemicals Using Zebrafish. Endo Y, Muraki K, Fuse Y, Kobayashi M.
  2. Eur Cardiol.2019 Jul 11. Anti-inflammatory Action of Curcumin and Its Use in the Treatment of Lifestyle-related Diseases. Shimizu K, Funamoto M, Sunagawa Y, Shimizu S, Katanasaka Y, Miyazaki Y, Wada H, Hasegawa K, Morimoto T.
  3. Nutrients. 2019 Oct. Curcumin, Gut Microbiota, and Neuroprotection. Francesco Di Meo,Sabrina Margarucci, Umberto Galderisi, Stefania Crispi, and Gianfranco Peluso
  4. Food Nutr Res. 2017. Regulative effects of curcumin spice administration on gut microbiota and its pharmacological implications. Liang Shen,Lu Liu, and Hong-Fang Ji
  5. Nutrients. 2019 Aug. Curcumin and Type 2 Diabetes Mellitus: Prevention and Treatment. Francesca Pivari,Alessandra Mingione, Caterina Brasacchio, and Laura Soldati.
  6. Nutrients. 2013 Oct. Polyphenols: Benefits to the Cardiovascular System in Health and in Aging. Sandhya Khurana,Krishnan Venkataraman, Amanda Hollingsworth, Matthew Piche, and  C. Tai
  7. Drug Des Devel Ther.2018 Dec 3. Curcumin alleviates rheumatoid arthritis-induced inflammation and synovial hyperplasia by targeting mTOR pathway in rats. Dai Q, Zhou , Xu L, Song X
  8. Med Sci (Basel). 2017 Dec. Regulation of Polyamine Metabolism by Curcumin for Cancer Prevention and Therapy. Tracy Murray-Stewartand Robert A. Casero, Jr.
  9. Nutrients. 2019 Oct 5. Curcumin and Cancer. Giordano A, Tommonaro G.
  10. Front Pharmacol. 2018. Preventive Effect of Curcumin Against Chemotherapy-Induced Side-Effects. Zhijun Liu,Pengyun Huang,Siukan Law, Haiyan Tian, Wingnang Leung, and Chuanshan Xu
  11. Cancer Res Treat. 2014 Jan 15. Recent Developments in Delivery, Bioavailability, Absorption and Metabolism of Curcumin: the Golden Pigment from Golden Spice. Sahdeo Prasad, PhD, Amit K. Tyagi, PhD, and Bharat B. Aggarwal, PhD
  12. Planta Med.1998 May. Influence of piperine on the pharmacokinetics of curcumin in animals and human volunteers. Shoba G, Joy D, Joseph T, Majeed M, Rajendran R, Srinivas PS.
  13. Int J Nanomedicine.2019 Dec 10. Evaluation of Intestinal Absorption Mechanism and Pharmacokinetics of Curcumin-Loaded Galactosylated Albumin Nanoparticles.Huang Y, Deng S, Luo X, Liu Y, Xu W, Pan J, Wang M, Xia Z
  14. Int J Nanomedicine.2017 Aug 21. Liposomal curcumin and its application in cancer. Feng T, Wei Y, Lee RJ, Zhao L.

 

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