Cadmio in cristallo e lavorato (Fonte: [url=https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10323830]Wikipedia[/url] by Alchemist-hp, www.pse-mendelejew.de)
Il morbo di Alzheimer (MA) è una patologia neurodegenerativa progressiva caratterizzata da un forte deficit cognitivo e rappresenta quasi la metà dei casi di demenza negli anziani. Questa malattia è caratterizzata da una perdita di memoria progressivamente crescente, cambiamenti della personalità, disturbi del linguaggio, disorientamento spaziale e temporale e disturbi comportamentali in stato più avanzato (agitazione, deliri e allucinazioni).
Meccanismo cellulare e molecolare del MA
La malattia si manifesta nel 95% dei casi in forma sporadica e i residui 5% in forma familiare. Il meccanismo cellulare e molecolare della forma sporadica è l’iper-fosforilazione della proteina tau in fase asintomatica e formazione di grovigli neurofibrillari. La forma familiare invece è causata dalla presenza di un gene alterato che ne determina la trasmissione da una generazione all’altra.
Alla base della forma familiare c’è la mutazione del gene APP con accumulo di placche di amiloide-beta. Le forme familiari di MA hanno insorgenza più precoce, anche prima dei 40 anni, e sono legate alla presenza di varianti nei geni della presenilina 1 (PS1) sul cromosoma 14, della presenilina 2 (PS2) sul cromosoma 1 o della proteina precursore della beta amiloide (APP) sul cromosoma 21.
I fattori di rischio del MA
Il MA è considerato una malattia multifattoriale associata a diversi fattori di rischio (età, fattori genetici, malattie vascolari, infezioni e fattori ambientali). La sinergia tra fattori ambientali, genetici e di stile di vita accelera i difetti di memoria e contribuisce alla progressione e all’insorgenza di malattie neurodegenerative. I metalli sono le principali sostanze chimiche neurotossiche che inducono alterazione dell'omeostasi nei neuroni olfattivi e nel cervello, tra cui il cadmio.
Dove si trova il cadmio?
Il cadmio è un metallo pesante che, presente nell’aria, nell’acqua e nel suolo, può accumularsi nelle piante e negli animali, e quindi negli alimenti. Deriva sia da fonti naturali (emissioni vulcaniche o erosione delle rocce), sia da attività antropiche (industriali e agricole).
Per l’uomo (nei non fumatori) le principali fonti di esposizione al cadmio sono gli alimenti, in particolare i cereali, le verdure, le noci e i legumi, le radici amidacee e le patate, ma anche la carne. Anche in alghe, pesci, frutti di mare, integratori alimentari, funghi e cioccolato sono stati trovati alti livelli di questo metallo, ma dal momento che questi prodotti vengono generalmente consumati in minore quantità, non sono solitamente considerati tra le principali fonti di esposizione.
La dose settimanale di cadmio ammissibile negli alimenti non deve superare i 2,5 microgrammi per chilogrammo di peso corporeo: lo ha stabilito il gruppo di esperti dell’Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare (Efsa) sui contaminanti nella catena alimentare. La soglia definita corrisponde alla dose al di sotto della quale non sono previsti effetti avversi per la salute e corrisponde all’incirca all’esposizione media di un adulto europeo.
Per alcuni gruppi di individui (in particolare i vegetariani, i bambini, i fumatori e le persone che risiedono in zone altamente contaminate), però, si registrano esposizioni al cadmio di gran lunga superiori, fino al doppio.
Effetti neurotossici del cadmio
È ormai accertato che fattori ambientali, nello specifico contaminanti ambientali, possono interferire con i processi neuronali. Questi rappresentano fattori correlati a eventi di invecchiamento precoce e neurodegenerazione. Il cadmio è un metallo che può attraversare la barriera emato-encefalica (BBB) e può accumularsi nel tessuto cerebrale e causare grave neurotossicità.
La tossicità del cadmio altera il metabolismo del calcio, induce apoptosi delle cellule nervose e produzione di ROS, nonché effetti epigenetici e disturbi endocrini, influenzando l’asse ipotalamo-ipofisi-gonadi. Inoltre, altera la neurogenesi. Il cadmio è un metallo che induce la morte neuronale dei neuroni corticali attraverso un meccanismo combinato di apoptosi e necrosi che coinvolge generazione di specie reattive dell’ossigeno e perossidazione lipidica.
I meccanismi molecolari alterati dal cadmio nelle cellule non sono ancora completamenti chiari. Finora è stato stabilito che il cadmio agisce come una neurotossina perché induce stress ossidativo e produzione di ROS andando a perturbare le vie antiossidanti Nrf2/HO-1. Inoltre, alcuni studi hanno messo in relazione la produzione di ROS indotta dal cadmio con l’Alzheimer, ovvero con l’aumento di produzione delle placche extracellulari tipiche di tale malattia.
Quindi possiamo affermare che il cadmio ingerito con la dieta ha un effetto sulle capacità cognitive e di memoria, soprattutto durante l’invecchiamento 'patologico' in cui si manifestano precocemente le malattie neurodegenerative. È quindi importante identificare i fattori di rischio modificabili essenziali per definire azioni preventive contro questa malattia.
L’assenza di trattamenti curativi efficaci e le difficoltà nel diagnosticare con precisione il MA allo stadio iniziale dimostra chiaramente la necessità di implementare strategie preventive e neuroprotettive per rallentare il processo neurodegenerativo. In effetti, la ricerca mostra una correlazione positiva con l’aumento di attività fisica, di allenamento cognitivo, di miglioramento della nutrizione.
Tuttavia, al momento, non esiste una teoria accettata per spiegare la patogenesi del MA. La prevenzione è importante e dovrebbero essere presentate al pubblico più politiche mirate alla divulgazione dell’istruzione e alla promozione di attività sociali o cognitive. Gestire ragionevolmente la malattia preesistente e mantenere uno stile di vita sano proteggerebbe dal MA. Inoltre, la protezione dell’ambiente mirata in particolare agli inquinanti atmosferici sarebbe di grande importanza per la prevenzione del MA.
Fonte: Marta Ricchiuto in Microbiologia Italia (23/9/2023)
Riferimenti:
- CA Lane, J Hardy, JM Schott. Alzheimer's disease. Euro J Epidem, 2017, DOI
- Cadmio: ridotta dagli esperti dell’Efsa la dose ammiss... Istituto Superiore Sanità (24/6/2021)
- A Tahir et al. Cadmium, an Environmental Contaminant, ... Front Aging Neurosci., 2021, DOI
- B Wang, Y Du. Cadmium and Its Neurotoxic Effects. Oxid Med Cell Longev, 2013, DOI
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