L'elisir della lunga vita: il resveratrolo

Introduzione      Le sostanze chimiche riconducibili alla famiglia degli stilbeni sono presenti in numerose famiglie del regno vegetale, tra cui le Vitaceae, e tra queste la Vitis vinifera. Degli stilbeni, composti fenolici a basso peso molecolare dalle proprietà antifungine, fa parte anche il resveratrolo, rintracciabile nella vite, sia pure in quantità diverse, nei suoi due isomeri trans e cis, che presentano caratteristiche differenziabili, anche in termini di potere antifungino. Il resveratrolo negli ultimi anni si è guadagnato una fama indiscutibile soprattutto in virtù degli effetti benefici che esso, assunto con il vino, avrebbe sulla salute umana. Ma esso è prima di tutto una sostanza di difesa prodotta dalla vite in caso di attacco da parte di funghi patogeni. Vediamo quindi di riepilogare le principali tappe attraverso cui la ricerca è giunta dapprima a stabilirne l'esistenza e in un secondo momento a definire le peculiarità di questa sostanza. II resveratrolo come fitoalessina     Il resveratrolo si comporta nella vite come una fitoalessina. Secondo la definizione fornita da Paxton nel 1981, le fitoalessine sono "composti antimicrobici a basso peso molecolare sintetizzati dalle piante ed in esse accumulati in seguito all'attacco da parte di microrganismi". Le fitoalessine sono dunque assenti nelle piante sane, ma si concentrano in corrispondenza del punto di penetrazione del patogeno. Sempre nel 1981, Hart stabilì che le fitolessine risultano coinvolte nei meccanismi di resistenza e/o tolleranza alle malattie da parte delle piante qualora soddisfino i seguenti requisiti: I. devono essere presenti nelle parti della pianta invase dal patogeno; 2. devono essere presenti in concentrazioni tali da poter inibire la crescita del patogeno in vivo; 3. si devono accumulare nel momento idoneo a favorire il fenomeno di resistenza; 4. mutamenti nelle concentrazioni di fitoalessine nelle piante dovrebbero corrispondere a mutamenti nella sensibilità alle malattie. La sintesi di fitoalessine nelle piante risulta quindi essere scatenata dall'interazione tra la pianta medesima e un agente patogeno, ma non solo. Esistono infatti anche fattori abiotici (agenti fisici o chimici), che, in condizioni sperimentali o in natura, sono in grado di indurre la pianta a sintetizzare fitoalessine. Si parla in generale di elicitori biotici e abiotici. Qualcosa di più sul resveratrolo come fitoalessina: gli elicitori biotici     Riprendendo il concetto su esposto secondo cui gli agenti elicitori della produzione di resveratrolo nella vite possono essere di natura sia biotica che abiotica, vediamo di esaminare brevemente entrambi i gruppi di fattori. In tabella 1 è riportato un riassunto degli stilbeni la cui sintesi viene indotta nella vite da parte degli agenti biotici citati, sulla base della letteratura prodotta in merito sino al marzo 2000. Elicitori abiotici     I fattori abiotici in grado di indurre la sintesi stilbeni in Vitis spp. sono riassunti in tabella 2. I raggi ultravioletti in particolare hanno rivestito un ruolo di grande importanza nello studio dei pattern di sintesi degli stilbeni nelle piante. Del resto i raggi UV sono noti per avere l'effetto di intensificare nei vegetali il processo di trascrizione dei geni codificanti per sostanze di difesa. Tecniche colturali in grado di influenzare la sintesi di stilbeni     Al momento tre sono i fattori colturali che, in base alle evidenze sperimentali, possono in qualche modo influenzare la sintesi indotta di stilbeni nella vite: la fertilizzazione, la scelta del portinnesto e la forma di allevamento. Nel 1987 Bavaresco e Eibach hanno dimostrato che somministrazioni crescenti di azoto in forma di nitrato di ammonio a piante di vite in vaso riducono progressivamente la sintesi di resveratrolo indotta su dischetti fogliari, in condizioni sperimentali, con l'utilizzo dell'acido mucico come elicitore. Sempre Bavaresco ha studiato l'effetto della fertilizzazione potassica sull'ibrido interspecifico Castor e sulle cultivar di vinifera Bacchus e Muller Thurgau. Dosi crescenti di fertilizzazioni potassiche mostrano di avere effetto positivo sulla sintesi indotta di resveratrolo nelle foglie di Bacchus e Muller Thurgau. L'effetto del portinnesto è probabilmente legato alla sua azione sulla nutrizione minerale della pianta. Secondo studi di Bertamini e Mattivi (1999) anche la forma di allevamento ha un effetto significativo sul livello di resveratrolo valutato in vini di Cabernet sauvignon ottenuti da microvinificazione. Gli stilbeni costitutivi della vite     Come già accennato, gli stilbeni contenuti negli organi legnosi della vite (fusto e tralci, vinaccioli, radici e raspi lignificati) hanno natura costitutiva. La tabella 3 riassume i principali stilbeni costitutivi rintracciati nella vite ed i relativi range. La biosintesi degli stilbeni nella vite: la stilbene sintasi e le biotecnologie       L'enzima chiave nella sintesi degli stilbeni è la stilbene sintasi, che interviene in una via biosintetica collaterale a quella dei polifenoli, nel senso che ha in comune con questa una sostanza che funge da substrato. Negli ultimi 15 anni circa sono state prodotte diverse librerie a cDNA per gli enzimi implicati nelle biosintesi di cui sopra. Come è facile intuire, vista l'implicazione degli stilbeni nei fenomeni di resistenza delle piante alle malattie fungine, la stilbene sintasi è stata oggetto di studio per valutare la possibilità di una sua clonazione seguita da trasferimento in specie che non possiedono nel loro patrimonio genetico la codifica per tale proteina. Geni per la stilbene sintasi provenienti non solo dalla vite ma anche da altre specie, tra cui l'arachide, sono stati trasferiti con successo in tabacco, colza, pomodoro e riso. In tutti i casi, le piante rigenerate dalle cellule trasformate hanno mostrato, almeno in condizioni sperimentali, un'aumentata resistenza a numerose malattie fungine. Il resveratrolo nel vino e i suoi effetti sulla salute   Prima dell'individuazione del resveratrolo nel vino, alcuni ricercatori si stavano interessando da tempo al vino come bevanda alcolica con funzioni protettive contro le malattie cardio-circolatorie; nel 1990, per esempio, una ricerca dimostrò che il consumo di vino rosso (Bordeaux), ma non vino bianco o etanolo, induceva una ipoaggregazione piastrinica ed un aumento del colesterolo HDL, fattori entrambi positivi per la salute umana. Sulla base di queste evidenze sperimentali, Siemann e Creasy formularono l'ipotesi di un legame diretto tra il resveratrolo e l'effetto protettivo del vino nei riguardi delle malattie coronariche. Sempre nel 1992 la rivista scientifica "The Lancet" pubblicò un'indagine epidemiologica di Renaud e de Lorgeril relativa al paradosso francese. Questi autori studiarono la correlazione esistente tra la mortalità dovuta a malattia coronarica (in uomini e donne, nel 1987) e l'assunzione di grassi di origine animale nella dieta di campioni di popolazione di alcuni stati europei (16) e dell'Australia. Elaborando i dati raccolti con una semplice metodologia statistica (la regressione lineare) si notò come i due parametri studiati fossero direttamente proporzionali, nel senso che quanto più elevato era il consumo medio giornaliero di calorie provenienti da grassi animali, tanto più elevata era la mortalità; i due parametri risultarono quindi correlati. A questa situazione testè descritta sfuggiva la Francia, la cui popolazione campione (città di Lille, Strasburgo e Tolosa) era caratterizzata da un consumo di grassi animali elevato, ma dalla più bassa mortalità per malattia coronarica, rispetto agli altri Paesi indagati. Questa situazione paradossale è alla base, anzi costituisce il cosiddetto "Paradosso francese". Il passo successivo dei due ricercatori francesi fu quello di capire per quale motivo i Francesi pur mangiando molti grassi di origine animale avessero la più bassa mortalità per malattie coronariche mentre per gli abitanti degli altri stati indagati più grassi animali assumevano, più morivano. Si controllarono altri fattori di rischio per le malattie coronariche, quali la pressione sanguigna, l'indice di massa corporea, il fumo, ma nessuno di questi era più basso in Francia rispetto agli altri Paesi. Si considerò anche il consumo regolare di vino e si notò come questo parametro fosse in grado di spiegare il "paradosso": i Francesi bevevano più vino degli altri europei e questo poteva controbilanciare gli effetti dell'elevata ingestione di grassi animali. Si ipotizzò che non fosse l'alcool presente nel vino il responsabile di questo effetto positivo, ma altre sostanze non ancora indagate, considerando che altre bevande a base di alcool non avevano datogli stessi effetti del vino. Ad iniziare dal 1992 si assistette, a livello mondiale, ad un fiorire di studi sul resveratrolo, sia sul fronte medico (con lo scopo di investigare gli effetti benefici della sostanza sulla salute umana), sia su quello enologico (con lo scopo di dosare la sostanza nei vini e di studiarne la dinamica). Le attività, scientificamente documentate, del resveratrolo a livello medico sono le seguenti: a) attività antiaggregante piastrinica: è stata provata per entrambi gli isomeri trans- e cis (Pace-Asciak e coli., 1995; Bertelli e coli., 1995 e 1996); l'effetto del trans-resveratrolo veniva aumentato quando somministrato assieme al vino, evidenziando una interazione positiva tra la sostanza in oggetto ed altre presenti nel vino; b) attività dell'adesione di granulociti e monociti all'endotelio (Ferrero e coli., 1998); c) attività preventiva nei confronti del cancro: secondo studi fatti in vitro, il resveratrolo è risultato legato all'inibizione del processo carcinogenetico nei tre principali stadi di sviluppo. L'attività anti-iniziazione è stata documentata dal suo effetto antimutageno, dall'inibizione della funzione iperperossidasica nell'attività della cicloossigenasi (COX), e nell'induzione degli enzimi "phase II" (Jang e coll., 1997). L'attività anti-promozione è stata evidenziata dagli effetti antiinfiammatori, dall'inibizione della produzione di metaboliti dell'acido arachidonico catalizzata dagli enzimi COX-1 e COX-2, e dal blocco di trasformazioni neoplastiche di fibroblasti di topo indotte chimicamente (Jang e Pezzuto, 1999). L'azione anti-progressione è stata dimostrata dalla capacità di indurre la differenziazione di cellule leucemiche promielocitiche (Jang e coll., 1997). Secondo Jang et al. (1997) il consumo giornaliero di vino, fino ad un massimo di 375 ml al giorno, fornisce mediamente una quantità di resveratrolo in grado di alterare il metabolismo dell'acido arachidonico; d) attività antiossidante: è stato dimostrato (Frankel et al., 1993) che il resveratrolo inibisce l'ossidazione delle LDL (lipoproteine a bassa densità). Questa inibizione risulta positiva perché la modificazione ossidativa delle LDL è considerata un evento primario nella patogenesi dell'aterosclerosi. Attualmente questa funzione è stata parzialmente ridimensionata (Frankel e coll., 1995) perché la concentrazione plasmatica di resveratrolo somministrato oralmente è più bassa di quella utile per una attività antiossidante (Bertelli e coli., 1996); è probabile comunque che un uso moderato ma continuativo di vino possa permettere un assorbimento di resveratrolo utile per questa funzione. Ulteriori studi sono in corso, volti a indagare altre funzioni della sostanza sulla salute umana, quali ad esempio il ruolo contro il morbo di Alzheimer ed il suo effetto come fitoestrogeno (Calabrese, 1999) e come regolatore della risposta immunitaria (Falchetti e coll., 2001). L'aspetto che si vuole enfatizzare, infine, è che alcune attività della sostanza sono esplicabili solo quando il resveratrolo viene assunto assieme al vino, stando a significare che esistono probabili interazioni con altri composti, specie quelli polifenolici che anche recentemente sono stati associati all'effetto preventivo del vino rosso nei confronti dell'aterosclerosi (2001).