Lisozima e Sistema Immunitario
Il lisozima è una proteina presente nelle secrezioni umane ed animali, come saliva, muco e lacrime, a cui viene associata un’importante azione antibatterica, antivirale, e di partecipazione alla risposta immunitaria, non solo nella lisi della membrana cellulare di batteri e virus, ma anche nella liberazione di molecole ad attività immunitaria. Scoperto inizialmente nell’uovo, il lisozima è divenuto uno degli enzimi più studiati in medicina, una delle “barriere” più importanti nella difesa dell’organismo da microrganismi patogeni. In questo articolo analizzeremo che cos’è e qual è la funzione del lisozima, come assumerlo, ed in cosa consiste, nello specifico, la sua attività battericida, antimicrobica ed antivirale e come assumerlo negli integratori per il sistema immunitario a base di lisozima, lattoferrina, quercetina e vitamina C.
Cos’è il lisozima?
Il lisozima è una molecola proteica enzimatica ad azione battericida e coadiuvante dell’attività immunitaria. Il suo nome ufficiale è N-acetilmuramidedeglicanoidrolasi (Commissione Internazionale per gli Enzimi). Non si trova mai libero nel nostro organismo, ma sempre combinato con altri componenti, quali enzimi, ormoni, eparina, vitamine, glicoproteine e lipoproteine per formare con essi sali complessi. A ciascuno di questi complessi è attribuibile una specifica funzione fisiologica.
Storia e scoperta del lisozima
Il lisozima è probabilmente l’enzima più studiato in biologia e medicina. Le prime osservazioni risalgono al 1909 per mano di P. Lashtschenko, il quale constatò l’azione antibatterica del lisozima nell’uovo di gallina. Dati relativi alla presenza del lisozima nell’essere umano risalgono al 1922 e sono da attribuire al batteriologo Alexander Fleming, scopritore della penicillina, al quale dobbiamo la coniazione del suo nome. Durante i suoi molteplici studi mirati alla scoperta di nuovi farmaci antibiotici, Fleming si imbattè nel lisozima per caso.
Era fortemente raffreddato in quel momento, e decise di utilizzare una goccia del suo muco nei suoi studi, scoprendo che la carica microbica in esso presente si azzerava in pochi minuti. La sua curiosità ed intraprendenza scientifica lo aveva così portato alla scoperta di una delle maggiori difese immunitarie naturali del nostro organismo.
Presto si scoprì che tale enzima è molto grande, motivo per cui non diffonde agevolmente tra le cellule del nostro organismo. Per questo il lisozima non poteva essere utilizzato come farmaco, se non localmente, e gli studi sul suo conto s’interruppero velocemente. Le ricerche di Fleming proseguirono per altre vie nell’ambito della ricerca di sostanze antibiotiche, fino alla scoperta della penicillina, che gli comportò l’assegnazione del Premio Nobel per la medicina nel 1928.
Lisozima in natura: struttura e caratteristiche
Il lisozima è una proteina basica formata da una singola catena polipetidica composta di 129 amminoacidi, legati tra loro da legami glucosidici. La sua struttura è molto complessa: si presenta di forma ellissoidale, con una parte avvolta ad elica ed una parte ripiegata su sé stessa a zig-zag (struttura ad elica e struttura a foglietto). Osservando la molecola ai raggi X è facilmente visibile una sorta di lunga fessurazione, il sito d’azione mediante il quale interagisce con altre molecole, svolgendo la sua azione battericida. Lo stesso sito può anche essere punto di legame di un inibitore, che ne inibisce la sua azione.
A cosa serve il lisozima? Proprietà antibatteriche
Il lisozima è stato nel tempo oggetto di molti studi; centinaia sono ormai i lavori scientifici a suo carico. Da tali studi si evincono diverse peculiari funzioni di tale enzima. Tra le più riconosciute ed importanti per il nostro organismo si annoverano quelle antibatteriche, antivirali, immunomodulanti e di protezione contro fattori allergizzanti. I meccanismi d’azione del lisozima sono molteplici: lisanti, in quanto è in grado di distruggere la membrana cellulare di batteri e virus, agglutinanti, decapsulanti e flocculanti.
La comprovata azione battericida del lisozima è maggiormente efficace nei confronti dei batteri gram positivi, i quali, entrando in contatto con esso, muoiono in pochi minuti; questo è dovuto alla capacità idrolitica del lisozima nei confronti della parete batterica. I batteri sono avvolti esternamente da un resistente strato di natura glucidica ed amminoacidica, il peptidogliacano, noto anche come mureina.
La componente zuccherina consiste nella presenza alternata di due glucidi, N-acetilglucosamina (NAG) ed N-acetilmuramico (NAM). Lo spessore di tale parete varia significativamente tra i batteri gram positivi e quelli gram negativi, tanto da rappresentare un elemento determinante per la loro caratterizzazione. Nei batteri gram positivi essa rappresenta il 90% del peso secco, mentre nei batteri gram negativi ne rappresenta solo il 10%. La funzione del peptidoglicano è quella di conferire resistenza strutturale al batterio e di regolare la pressione osmotica del citoplasma.
Dal punto di vista chimico l’azione battericida del lisozima deriva dalla natura fortemente basica della sua molecola capace di interferire con i legami chimici esistenti tra N-acetilglucosamina ed N-acetilmuramico comportando la lisi della parte cellulare e, conseguentemente, la morte batterica.
Ne deriva come il lisozima sia dunque una proteina fondamentale per il sistema immunitario e per la protezione delle aree più vulnerabili dell’organismo dall’azione di batteri e virus. Prima di illustrarne l’azione, tuttavia è necessario definire quali sono le naturali difese immunitarie del nostro organismo, nonché com’è fatto il sistema.
Supporto naturale del sistema immunitario con lattoferrina e lisozima
Lisozima e Lattoferrina in un unico integratore con Immunovit: un integratore funzionale a base di molecole naturali che supportano la normale funzione immunitaria, come Lattoferrina, Vitamina D3, Vitamina C, Zinco, Selenio, Vitamina E, Beta-carotene, Lisozima, Quercetina, Estratto di rosmarino, Echinacea, N-Acetil-Cisteina e vitamine del gruppo B.
La risposta immunitaria è un insieme di complessi processi biologici, dove i micronutrienti svolgono ruoli vitali e sinergici. Al fine di supportare la normale funzione immunitaria, la richiesta giornaliera di specifici micronutrienti può essere superiore rispetto alle normali assunzioni raccomandate, specialmente in quei casi dove lo stile di vita e i fattori di rischio causano un depauperamento delle riserve corporee di vitamine e minerali, determinando carenze multiple o marginali.
I dati attualmente disponibili in letteratura indicano che un’integrazione con micronutrienti è in grado di modulare la funzione immunitaria.
Lattoferrina e lisozima per le difese immunitarie
La lattoferrina è una molecola dalle caratteristiche immunomodulatorie e antinfiammatorie, capace di modificare positivamente le risposte alle infezioni, sia di origine batterica che di origine virale; vi è un crescente interesse scientifico circa i ruoli biologici di questa glicoproteina.
È stato dimostrato che la lattoferrina avrebbe la capacità di impedire l’ingresso e la replicazione di alcuni virus, secondo diversi sistemi:
Inducendo, mediante il legame con il suo recettore, l’espressione di interferoni, proteine in grado di impedirne la replicazione
Impedendone l’adesione sulla superficie delle cellule minacciate
La lattoferrina è coinvolta nel mantenimento dell’omeostasi immunitaria, poiché è capace di regolare la produzione di citochine pro-infiammatorie, che svolgono un ruolo importante nel danno tissutale.
Un ruolo assai rilevante di questa preziosa molecola è quello di modulare il metabolismo del ferro, che diviene alterato in caso di infezioni batteriche o virali.
Quando il nostro sistema immunitario è chiamato in causa contro agenti infettanti, esso produce una complessa risposta infiammatoria, che determina un sovraccarico di ferro all’interno dei siti di infiammazione. Un eccesso di ferro intracellulare provoca un aumento delle specie reattive dell’ossigeno (ROS), con conseguente aumento dello stress ossidativo e la vulnerabilità di importanti strutture cellulari, come la membrana, il DNA e le proteine. Non solo; il sovraccarico di ferro è sopratutto favorevole per la replicazione dei virus.
La lattoferrina, essendo un modulatore del metabolismo del ferro, è in grado di ridurre il sovraccarico di ferro all’interno dei siti di infiammazione; questo si traduce da un lato in una minore disponibilità di ferro per agenti patogeni, dall’altro in una ridotta produzione di radicali liberi dell’ossigeno (ROS).
Un altro effetto non trascurabile della lattoferrina è quello di regolare l’attivazione di plasmina, un enzima coinvolto nella dissoluzione dei coaguli.
Il lisozima è un enzima dotato di attività prevalentemente antimicrobica; è un componente fondamentale dell’immunità innata. Si trova in quantità importanti nel nostro organismo nelle secrezioni biologiche, come ad esempio saliva e liquido lacrimale.
Il meccanismo principale consiste nell’idrolisi dei legami chimici del peptidoglicano, in particolare di N-Acetil-Glucosammina e acido N-Acetil-Muramico, una struttura biologica solida e rigida che protegge la membrana cellulare dei batteri.
Il lisozima svolge inoltre una moltitudine di funzioni fisiologiche, a seconda dei complessi molecolari che forma con altre molecole biologiche; di maggior rilievo vi è l’attività antivirale. Ci sono anche attività antinfiammatorie e di regolarizzazione del microbiota.
Immunovit è un integratore a base di lisozima e lattoferrina prodotto in Italia.
Vitamina C e quercetina per il sistema immunitario
In uno studio pubblicato su Frontiers In Immunology (Biancatelli et al., 2020) è stato dimostrato che la co-somministrazione di vitamina C e quercetina esercita un’azione antivirale sinergica. La vitamina C è in grado di rigenerare la quercetina, aumentandone la biodisponibilità, per cui le due sostanze in oggetto creano una sovrapposizione di proprietà antivirali e immunomodulanti.
LaVitamina C esercita le sue proprietà antivirali, tra l’altro, supportando l’attività dei linfociti, in modo particolare: aumenta la produzione di interferone-α; modula la produzione di citochine; riduce la risposta infiammatoria; migliora la disfunzione endoteliale; ripristina la funzione mitocondriale.
La quercetina è un flavonoide dalle proprietà antiossidanti (agisce da scavenger di radicali liberi), antinfiammatorie, antivirali e immunoprotettive. In particolare, secondo numerosi studi in vivo e in vitro, questa molecola agisce su diversi bersagli fisiologici, come l’inibizione di enzimi pro-infiammatori, come la fosfolipasi A2 e la lipossigenasi.
Un aspetto fondamentale della co-integrazione di vitamina C e quercetina risiede nella capacità della vitamina C di rigenerare la quercetina, nel momento in cui quest’ultima neutralizza i radicali liberi, diventando inattiva o addirittura comportarsi da pro-ossidante. A tal proposito può essere importante garantire ottimali riserve di glutatione, mediante un adeguato apporto di Cisteina, Vitamina B6, Zinco, Selenio ed altri micronutrienti.
Vitamina D3 e sistema immunitario
La vitamina D è un modulatore della risposta immunitaria. Se ad esempio il sistema immunitario produce una quantità eccessiva di citochine pro-infiammatorie a seguito della risposta immunitaria nei confronti di un antigene, la Vitamina D attenua la risposta pro-infiammatoria. Al contrario, se il sistema immunitario non si attiva a sufficienza nei confronti di un antigene, la Vitamina D ne garantisce un’adeguata risposta.
Questa capacità della Vitamina D è stata riconosciuta per oltre un quarto di secolo, ma è solo negli ultimi anni che è stato raggiunto un certo consenso scientifico a riguardo. Due fattori chiave hanno sostenuto questo consenso.
Da un lato ci sono dati crescenti che collegano l’insufficienza vitaminica ai disturbi del sistema immunitario. Si ritiene ormai che bassi livelli circolanti di Vitamina D costituiscano un fattore importante per la comparsa di numerosi disturbi a livello immunitario.
Dall’altro lato, a sostegno delle correlazioni Vitamina D – Sistema Immunitario, vi è una migliore comprensione dei meccanismi biochimici. È stato chiarito che le cellule del sistema immunitario contengono i sistemi biologici necessari per la conversione da 25-idrossi-vitamina D a 1,25-diidrossi-vitamina D, la forma attiva della Vitamina D3 responsabile delle sue funzioni fisiologiche. Meccanismi come questi sono molto importanti per la risposta antimicrobica dei macrofagi e per la regolazione della maturazione delle cellule dendritiche, che sottopongono gli antigeni ai linfociti B e T.
La Vitamina D sembra quindi essere coinvolta nella regolazione dell’immunità innata e adattativa; entrambe queste funzioni possono essere compromesse in condizioni di carenza cronica di Vitamina D.
Rosmarino ed echinacea e sistema immunitario
Il Rosmarino è una pianta medicinale che vanta una moltitudine di effetti fisiologici. I nutraceutici in esso contenuti (come l’acido rosmarinico, un potentissimo antiossidante) possiedono attività antinfiammatorie, antiossidanti, antimicrobiche e antimutageniche.
I bersagli fisiologici dimostrati da questa pianta includono le attività antimicrobiche e antivirali, e le normali funzioni: della muscolatura liscia; dell’endotelio; dell’apparato visivo; dell’apparato gastrointestinale; del metabolismo epatico; del metabolismo lipidico.
L’Echinacea è una pianta generalmente utilizzata come trattamento per le infezioni del tratto respiratorio e condizioni infiammatorie, tra cui raffreddore, tosse, bronchite e infiammazioni dell’orofaringe. Sono stati condotti una serie di studi circa il ruolo dell’echinacea sia sull’immunità innata che su quella acquisita. Vi sono ulteriori studi che suggeriscono anche una potenziale spiccata attività antinfiammatoria naturale, con potenziali effetti antivirali ed antimicrobici.
Betacarotene, vitamine del gruppo B, zinco e selenio
Il Beta-carotene è il precursore della Vitamina A, una vitamina liposolubile. La vitamina A contribuisce alla differenziazione dei tessuti epiteliali e delle cellule del sistema immunitario, in particolare delle cellule Th1 e Th2. Supporta, tra l’altro, la risposta immunitaria intestinale, nonché la funzione di barriera.
Sono stati altresì documentati effetti fisiologici importanti in merito alla Vitamina A, tra i quali: normale funzionalità del microbiota intestinale; miglioramento dell’immunità innata; miglioramento della fagocitosi da parte dei macrofagi; incremento della produzione di interleuchina-12 (citochina ad attività antimicrobica).
La Vitamina B6 è coinvolta, tra l’altro, in diversi processi immunitari: svolge un ruolo importante nell’immunità cellulo-mediata; può migliorare la crescita e la maturazione dei linfociti T.
Vitamina B12 e Folati sono entrambe coinvolte nel metabolismo metilativo, per cui, a livello immunitario, supportano la normale produzione e formazione delle cellule T e la normale produzione di anticorpi.
Zinco e Selenio sono cofattori di metalloenzimi. Supportano la maturazione e la funzione dei linfociti T, la produzione di anticorpi.
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