La scienza alla base dell'urolitina A: cosa c'è da sapere

Urolitina A (UA)L'urolitina A è un composto prodotto dal metabolismo della flora intestinale presente negli alimenti ricchi di ellagitannini (come melograni, lamponi, ecc.). Si ritiene che abbia proprietà antinfiammatorie, anti-invecchiamento, antiossidanti, di induzione della mitofagia, ecc., e che sia in grado di attraversare la barriera emato-encefalica. Numerosi studi hanno confermato che l'urolitina A può ritardare l'invecchiamento, e anche gli studi clinici hanno mostrato risultati positivi.

Che cos'è l'urolitina A?

L'urolitina A (Uro-A) è un metabolita della flora intestinale di tipo ellagitannino (ET). È stata ufficialmente scoperta e denominata nel 2005. La sua formula molecolare è C13H8O4 e la sua massa molecolare relativa è 228,2. Essendo il precursore metabolico dell'Uro-A, le principali fonti alimentari di ET sono melograni, fragole, lamponi, noci e vino rosso. L'UA è un prodotto del metabolismo degli ET da parte dei microrganismi intestinali. L'UA ha ampie prospettive di applicazione nella prevenzione e nel trattamento di molte malattie. Allo stesso tempo, l'UA ha una vasta gamma di fonti alimentari.

Sono state condotte ricerche sugli effetti antiossidanti delle urolitine. L'urolitina-A non esiste allo stato naturale, ma viene prodotta attraverso una serie di trasformazioni delle etilene (ET) da parte della flora intestinale. L'UA è un prodotto delle etilene metabolizzate dai microrganismi intestinali. Gli alimenti ricchi di etilene attraversano lo stomaco e l'intestino tenue, e vengono infine metabolizzati principalmente in urolitina-A nel colon. Una piccola quantità di urolitina-A può essere rilevata anche nella parte inferiore dell'intestino tenue.

In quanto composti polifenolici naturali, gli ET hanno suscitato grande interesse per le loro attività biologiche, quali quelle antiossidanti, antinfiammatorie, antiallergiche e antivirali. Oltre ad essere presenti in alimenti come melograni, fragole, noci, lamponi e mandorle, gli ET si trovano anche in galle, bucce di melograno, mirobalano, Dimininus, geranio, noce di betel, foglie di olivello spinoso, Phyllanthus, Uncaria, Sanguisorba e in rimedi della medicina tradizionale cinese come Phyllanthus emblica e Agrimony.

Il gruppo ossidrilico nella struttura molecolare degli ET è relativamente polare, il che non favorisce l'assorbimento da parte della parete intestinale e la sua biodisponibilità è molto bassa. Numerosi studi hanno dimostrato che, dopo l'ingestione da parte dell'organismo umano, gli ET vengono metabolizzati dalla flora intestinale nel colon e convertiti in urolitina prima di essere assorbiti. Gli ET vengono idrolizzati in acido ellagico (EA) nel tratto gastrointestinale superiore, che attraversa l'intestino. La flora batterica li elabora ulteriormente, perdendo un anello lattonico e subendo continue reazioni di deidrossilazione per generare urolitina. Alcuni studi suggeriscono che l'urolitina possa essere la base materiale degli effetti biologici degli ET nell'organismo.

A cosa è correlata la biodisponibilità dell'urolitina?

A questo punto, se siete intelligenti, probabilmente saprete già a cosa è correlata la biodisponibilità dell'acido urico.

La cosa più importante è la composizione del microbioma, perché non tutte le specie microbiche sono in grado di produrlo. La materia prima dell'acido urico sono gli ellagitannini ottenuti dagli alimenti. Questo precursore è facilmente reperibile e pressoché onnipresente in natura.

Gli ellagitannini vengono idrolizzati nell'intestino per rilasciare acido ellagico, che viene ulteriormente trasformato dalla flora intestinale in urolitina A.

Secondo uno studio pubblicato sulla rivista Cell, solo il 40% delle persone è in grado di convertire naturalmente l'urolitina A dal suo precursore in urolitina A utilizzabile.

Quali sono le funzioni dell'urolitina A?

Anti-invecchiamento

La teoria dei radicali liberi dell'invecchiamento sostiene che le specie reattive dell'ossigeno generate nel metabolismo mitocondriale causino stress ossidativo nell'organismo e portino all'invecchiamento, e che la mitofagia svolga un ruolo importante nel mantenimento della salute e dell'integrità mitocondriale. È stato riportato che l'acido ursolico (UA) può regolare la mitofagia e quindi mostrare il potenziale per ritardare l'invecchiamento. Ryu et al. hanno scoperto che l'UA alleviava la disfunzione mitocondriale e prolungava la durata della vita in Caenorhabditis elegans inducendo la mitofagia; nei roditori, l'UA può invertire il declino della funzione muscolare correlato all'età, indicando che l'UA migliora la funzione mitocondriale aumentando la massa muscolare e prolungando la vita. Liu et al. hanno utilizzato l'UA per intervenire sui fibroblasti cutanei invecchiati. I risultati hanno mostrato che l'UA aumentava significativamente l'espressione del collagene di tipo I e riduceva l'espressione della metalloproteinasi di matrice-1 (MMP-1). Ha inoltre attivato il fattore nucleare E2 correlato al fattore 2 (fattore nucleare eritroide 2 correlato al fattore 2, Nrf2), la cui risposta antiossidante riduce i ROS intracellulari, mostrando così un forte potenziale anti-invecchiamento.

Effetto antiossidante

Attualmente, sono stati condotti numerosi studi sull'effetto antiossidante dell'urolitina. Tra tutti i metaboliti dell'urolitina, l'uro-A presenta la più forte attività antiossidante, seconda solo agli oligomeri di proantocianidine, alle catechine, all'epicatechina e all'acido 3,4-diidrossifenilacetico. Il test ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity) sul plasma di volontari sani ha rilevato che la capacità antiossidante è aumentata del 32% dopo 0,5 ore dall'ingestione di succo di melograno, ma il livello di specie reattive dell'ossigeno non è cambiato in modo significativo, mentre esperimenti in vitro su cellule Neuro-2a hanno dimostrato che l'uro-A può ridurre il livello di specie reattive dell'ossigeno nelle cellule. Questi risultati indicano che l'uro-A possiede forti effetti antiossidanti.

03. Urolitina A e malattie cardiovascolari e cerebrovascolari

L'incidenza globale delle malattie cardiovascolari (MCV) è in aumento di anno in anno e il tasso di mortalità rimane elevato. Ciò non solo accresce il peso sociale ed economico, ma incide gravemente anche sulla qualità della vita delle persone. Le MCV sono patologie multifattoriali. L'infiammazione può aumentare il rischio di MCV. Lo stress ossidativo è correlato alla patogenesi delle MCV. Alcuni studi indicano che i metaboliti derivati ​​dai microrganismi intestinali sono associati al rischio di MCV.

È stato riportato che l'acido ursolico (UA) possiede potenti effetti antinfiammatori e antiossidanti, e studi pertinenti hanno confermato che l'UA può svolgere un ruolo benefico nelle malattie cardiovascolari. Savi et al. hanno utilizzato un modello di ratto diabetico per condurre studi in vivo sulla cardiomiopatia diabetica e hanno scoperto che l'UA può ridurre la risposta infiammatoria iniziale del tessuto miocardico all'iperglicemia, migliorare il microambiente miocardico e promuovere il recupero della contrattilità dei cardiomiociti e della dinamica del calcio, indicando che l'UA può essere utilizzato come farmaco adiuvante per controllare la cardiomiopatia diabetica e prevenirne le complicanze.

L'acido urico (UA) può migliorare la funzione mitocondriale e muscolare inducendo la mitofagia. I mitocondri cardiaci sono organelli chiave responsabili della produzione di ATP, una molecola ricca di energia. La disfunzione mitocondriale è la causa principale dell'insufficienza cardiaca. Attualmente, la disfunzione mitocondriale è considerata un potenziale bersaglio terapeutico. Pertanto, l'UA è diventato anche un nuovo farmaco candidato per il trattamento delle malattie cardiovascolari.

Urolitina A e malattie neurologiche

La neuroinfiammazione è un processo importante nell'insorgenza e nello sviluppo delle malattie neurodegenerative (ND). L'apoptosi causata dallo stress ossidativo e dall'aggregazione proteica anomala spesso innesca la neuroinfiammazione, e le citochine proinfiammatorie rilasciate dalla neuroinfiammazione influenzano a loro volta la neurodegenerazione.

Alcuni studi hanno dimostrato che l'acido ursolico (UA) media l'attività antinfiammatoria inducendo l'autofagia e attivando il meccanismo di deacetilazione del regolatore del segnale silente 1 (SIRT-1), inibendo la neuroinfiammazione e la neurotossicità e prevenendo la neurodegenerazione, suggerendo che l'UA sia un efficace agente neuroprotettivo. Allo stesso tempo, alcuni studi hanno rilevato che l'UA può esercitare effetti neuroprotettivi neutralizzando direttamente i radicali liberi e inibendo le ossidasi.

Studi hanno dimostrato che il succo di melograno svolge un ruolo neuroprotettivo aumentando l'attività dell'aldeide deidrogenasi mitocondriale, mantenendo i livelli della proteina anti-apoptotica Bcl-xL, riducendo l'aggregazione dell'α-sinucleina e il danno ossidativo, e influenzando l'attività e la stabilità neuronale. I composti dell'urolitina sono metaboliti e componenti attivi degli ellagitannini nell'organismo e possiedono attività biologiche quali antinfiammatoria, antiossidante e anti-apoptotica. L'urolitina può esercitare un'attività neuroprotettiva attraverso la barriera emato-encefalica ed è una piccola molecola potenzialmente attiva per intervenire nelle malattie neurodegenerative.

Urolitina A e malattie degenerative delle articolazioni e della colonna vertebrale

Le malattie degenerative sono causate da molteplici fattori come l'invecchiamento, lo sforzo e i traumi. Le malattie degenerative articolari più comuni sono l'osteoartrite (OA) e la degenerazione del disco intervertebrale (IDD), una patologia degenerativa della colonna vertebrale. La loro insorgenza può causare dolore e limitare le attività, con conseguente perdita di produttività lavorativa e grave rischio per la salute pubblica. Il meccanismo d'azione dell'acido ursolico (UA) nel trattamento della degenerazione del disco intervertebrale potrebbe essere correlato al ritardo dell'apoptosi delle cellule del nucleo polposo (NP). Il nucleo polposo è una componente importante del disco intervertebrale. Mantiene la funzione biologica del disco intervertebrale distribuendo la pressione e preservando l'omeostasi della matrice. Studi hanno dimostrato che l'UA induce la mitofagia attivando la via di segnalazione AMPK, inibendo così l'apoptosi indotta dal tert-butil idroperossido (t-BHP) nelle cellule del nucleo polposo di osteosarcoma umano e riducendo la degenerazione del disco intervertebrale.

Urolitina A e malattie metaboliche

L'incidenza di malattie metaboliche come l'obesità e il diabete è in aumento di anno in anno, e gli effetti benefici dei polifenoli alimentari sulla salute umana sono stati confermati da molti studi, dimostrando il loro potenziale nella prevenzione e nel trattamento di tali patologie. I polifenoli del melograno e il suo metabolita intestinale UA possono migliorare gli indicatori clinici correlati alle malattie metaboliche, come la lipasi, l'α-glucosidasi e la dipeptidil peptidasi-4 coinvolte nel metabolismo del glucosio e degli acidi grassi, nonché i geni correlati come l'adiponectina, il PPARγ, il GLUT4 e il FABP4, che influenzano la differenziazione degli adipociti e l'accumulo di trigliceridi.

Inoltre, alcuni studi hanno anche scoperto che l'acido ursolico (UA) ha il potenziale per ridurre i sintomi dell'obesità. L'UA è un prodotto del metabolismo intestinale dei polifenoli. Questi metaboliti hanno la capacità di ridurre l'accumulo di trigliceridi (TG) nelle cellule epatiche e negli adipociti. Abdulrasheed et al. hanno somministrato una dieta ricca di grassi a ratti Wistar per indurre l'obesità. Il trattamento con UA ​​non solo ha aumentato l'escrezione di grassi nelle feci, ma ha anche ridotto la massa del tessuto adiposo viscerale e il peso corporeo regolando i geni correlati alla lipogenesi e all'ossidazione degli acidi grassi. Riduce l'accumulo di grasso nel fegato e il relativo stress ossidativo. Allo stesso tempo, l'UA può aumentare il consumo di energia potenziando la termogenesi del tessuto adiposo bruno e inducendo l'imbrunimento del grasso bianco. Il meccanismo consiste nell'aumentare i livelli di triiodotironina (T3) nel grasso bruno e nei depositi di grasso inguinale. Aumenta la produzione di calore e quindi contrasta l'obesità.

Inoltre, l'acido urico (UA) ha anche l'effetto di inibire la produzione di melanina. Studi hanno dimostrato che l'UA può indebolire significativamente la produzione di melanina nelle cellule di melanoma B16. Il meccanismo principale consiste nell'influenzare l'attivazione catalitica della tirosinasi attraverso l'inibizione competitiva della tirosinasi cellulare, riducendo così la pigmentazione. Pertanto, l'UA ha il potenziale e l'efficacia per sbiancare e schiarire le macchie. La ricerca dimostra inoltre che l'urolitina A ha l'effetto di contrastare l'invecchiamento del sistema immunitario. Le ricerche più recenti hanno scoperto che, quando l'urolitina A viene aggiunta come integratore alimentare, non solo attiva la vitalità del sistema immunitario linfatico dei topi, ma potenzia anche l'attività delle cellule staminali ematopoietiche. I risultati complessivi dimostrano il potenziale dell'urolitina A nel contrastare il declino del sistema immunitario legato all'età.

In sintesi, l'acido ursolico (UA), in quanto metabolita intestinale dei fitochimici naturali ET, ha suscitato grande interesse negli ultimi anni. Grazie alla ricerca sempre più approfondita sugli effetti e sui meccanismi farmacologici dell'UA, si è scoperto che questa sostanza non è efficace solo nel trattamento del cancro e delle malattie cardiovascolari (CVD), ma possiede anche un buon effetto preventivo e terapeutico su numerose patologie, come le malattie neurodegenerative (ND) e le malattie metaboliche. Inoltre, mostra un grande potenziale applicativo nei settori della bellezza e della salute, ad esempio per ritardare l'invecchiamento cutaneo, ridurre il peso corporeo e inibire la produzione di melanina.

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