Un comune amminoacido presente nella dieta, la metionina, potrebbe aiutare nelle infezioni gravi potenziando la funzionalità renale e riducendo l’infiammazione pericolosa.

Al Salk Institute, Janelle Ayres, PhD, ha dedicato anni allo studio delle diverse reazioni che le persone riservano alle malattie e agli infortuni. Il suo lavoro si concentra su come guidare il corpo lontano dalla malattia e dalla morte, verso la guarigione e la sopravvivenza.

Infiammazione e sopravvivenza alla malattia

L’infiammazione è spesso una delle principali cause del declino dell’organismo durante infezioni e lesioni. È essenziale per la protezione perché allerta il sistema immunitario e richiama le cellule immunitarie dove sono necessarie. Tuttavia, quando l’infiammazione diventa eccessiva, può danneggiare i tessuti e contribuire alla morte.

Poiché le infezioni possono scatenare infiammazioni particolarmente dannose, il team del Salk Institute ha studiato dei topi infetti. Hanno scoperto che l’aggiunta dell’amminoacido metionina alla dieta degli animali li proteggeva dal deperimento, dai problemi della barriera emato-encefalica e dalla morte legata all’infiammazione.

Il beneficio è giunto attraverso una via inaspettata. La metionina ha migliorato la filtrazione renale, dimostrando che i reni potrebbero svolgere un ruolo più importante di quanto si pensasse in precedenza nell’aiutare l’organismo a passare dall’infezione alla guarigione.

I risultati, pubblicati sulla rivista Cell Metabolism , suggeriscono che piccole modifiche nell’alimentazione possono influenzare significativamente l’esito delle malattie. L’integrazione di metionina potrebbe avere un potenziale beneficio in caso di condizioni infiammatorie, malattie renali, insufficienza renale e pazienti sottoposti a dialisi, sebbene siano necessarie ulteriori ricerche.

“Il nostro studio indica che piccole differenze biologiche, inclusi i fattori dietetici, possono avere effetti significativi sull’esito delle malattie”, afferma l’autore senior Ayres, professore e titolare della cattedra Salk Institute Legacy presso il Salk Institute, nonché ricercatore presso l’Hughes Medical Institute. “La nostra scoperta di un meccanismo renale che limita l’infiammazione, insieme agli effetti protettivi dell’integrazione di metionina nei topi, evidenzia il potenziale della nutrizione come intervento medico basato su principi meccanicistici, in grado di guidare e ottimizzare le risposte delle persone agli agenti patogeni”.

Come funziona l’infiammazione

L’infiammazione è la reazione del sistema immunitario a una minaccia. Tale minaccia può essere un agente patogeno all’interno del corpo o qualcosa di semplice come una scheggia. Le cellule immunitarie si spostano verso il problema e contribuiscono alla guarigione.

Con l’arrivo di queste cellule immunitarie, si intensificano i segnali di allarme dell’organismo attraverso proteine ​​note come citochine pro-infiammatorie.

L’organismo deve mantenere l’infiammazione in un delicato equilibrio. Un’infiammazione troppo lieve può non essere sufficiente a controllare una minaccia, mentre un’infiammazione eccessiva può danneggiare i tessuti sani. Gran parte della ricerca in questo campo si è concentrata su come le risposte immunitarie vengono attivate o disattivate.

Il team di Ayres sta esaminando una questione diversa. Invece di concentrarsi solo sugli interruttori immunitari, stanno studiando come il corpo regola l’intensità dell’infiammazione controllando il rilascio e l’accumulo di citochine pro-infiammatorie.

“In molti casi, le citochine pro-infiammatorie sono in definitiva la causa della malattia e della morte”, afferma la prima autrice Katia Troha, PhD, ricercatrice post-dottorato nel laboratorio di Ayres. “Il sistema immunitario deve bilanciare l’infiammazione per attaccare l’agente patogeno senza danneggiare le cellule sane dell’organismo. Il nostro compito è individuare i meccanismi che utilizza per raggiungere questo obiettivo, in modo da poterli colpire e migliorare le condizioni dei pazienti.”

Metionina e filtrazione renale

Per studiare come l’organismo gestisce i livelli di citochine, i ricercatori hanno utilizzato un modello murino di infiammazione sistemica causata dal patogeno Yersinia pseudotuberculosis.

Uno dei primi cambiamenti osservati è stata la riduzione dell’appetito nei topi infetti, il che suggeriva un’alterazione del metabolismo degli animali. Per comprendere meglio il loro stato nutrizionale, i ricercatori hanno misurato gli amminoacidi circolanti nel sangue. Gli amminoacidi sono i mattoni delle proteine ​​e supportano il corretto funzionamento delle cellule in tutto il corpo.

I topi infetti presentavano bassi livelli di metionina, un amminoacido essenziale che le persone assumono normalmente attraverso l’alimentazione. Troha somministrò quindi a un altro gruppo di topi del mangime integrato con metionina. Inaspettatamente, questi topi risultarono protetti dall’infezione.

Ulteriori esperimenti hanno rivelato che la metionina riduce i livelli di citochine nel sangue agendo attraverso i reni. Aumenta la capacità di filtrazione renale, migliora il flusso sanguigno e aiuta l’organismo a eliminare le citochine pro-infiammatorie attraverso le urine.

È importante sottolineare che questo processo ha eliminato le citochine in eccesso senza interferire con altre componenti importanti della risposta immunitaria.

Il team ha anche verificato se la metionina avesse effetti simili in altre condizioni. Nei modelli di sepsi e danno renale, la metionina ha nuovamente protetto i topi, suggerendo che potrebbe essere rilevante anche in altri contesti di malattie infiammatorie.

Nutrizione, reni e recupero

Quando gli scienziati del Salk Institute aggiunsero la metionina alla dieta dei topi infetti, gli animali seguirono un decorso della malattia molto diverso. La loro funzionalità renale migliorò e furono protetti da deperimento, disfunzione della barriera emato-encefalica e morte. Allo stesso tempo, rimasero in grado di combattere ed eliminare la Yersinia pseudotuberculosis.

I risultati ottenuti da modelli di sepsi e danno renale suggeriscono che l’effetto potrebbe estendersi oltre una singola infezione. Ciò indica la metionina come un possibile strumento per il trattamento di malattie infettive e condizioni infiammatorie, in particolare nelle persone con malattie renali, insufficienza renale o in coloro che si sottopongono a dialisi.

“I nostri risultati si aggiungono a un crescente numero di prove che dimostrano come elementi comuni della dieta possano essere utilizzati come medicinali”, afferma Ayres. “Studiando questi meccanismi di protezione di base, riveliamo nuovi modi sorprendenti per indirizzare individui destinati a sviluppare malattie e morire verso percorsi di salute e sopravvivenza. Un giorno potrebbe essere possibile che qualcosa di semplice come un integratore a cena faccia la differenza tra la vita e la morte per un paziente.”

I ricercatori sottolineano che i risultati sono promettenti, ma l’efficacia non è ancora stata testata sugli esseri umani. Per questo motivo, le persone non dovrebbero iniziare ad assumere integratori di metionina basandosi esclusivamente su questo studio.

Studi futuri esamineranno più da vicino il meccanismo d’azione della metionina, se altri amminoacidi possano produrre effetti simili o complementari e come questi risultati possano essere applicati agli esseri umani.

Altri autori includono Shrikaar Kambhampati, Arianna Insenga e Christian Metallo di Salk.

Il lavoro è stato supportato internamente da due premi speciali Salk Women & Science e da una borsa di collaborazione, nonché da un premio Salk Innovator, dall’Howard Hughes Medical Institute, da una borsa di studio post-dottorato Pioneer Fund, e anche dai National Institutes of Health (AI144249, AI14929), dalla Keck Foundation, dalla NOMIS Foundation e dal Lowry Medical Research Institute.

Note della Redazione su Metionina: