Gli exosomi di origine naturale, derivati cioè da frutti e vegetali biologici, potrebbero rappresentare la medicina “integrata” del futuro. Studi in vivo e in vitro ne avrebbero dimostrato l’azione antiossidante e/o detox, anti-aging e di regolarizzazione di alcune funzioni femminili, come il ciclo mestruale, con un impatto positivo anche sulla fertilità.
Se ne è parlato nel corso della relazione: “Exosomi, una rivoluzione nelle conoscenze: il ruolo degli exosomi di origine vegetale nell’integrazione alimentare e nutraceutica”, tenuta dal professor Stefano Fais, dirigente di Ricerca, Dipartimento di Oncologia e Medicina Molecolare, Istituto Superiore di Sanità, nell’ambito del Simposio sulla Medicina dei Sistemi. Modelli di integrazione nella prassi clinica e nuove soluzioni terapeutiche (maggio 2023).
Gli exosomi
Appartengono alla famiglia di Vescicole Extracellulari (EVs) e si caratterizzano per le piccole dimensioni. Hanno un diametro variabile dai 50 ai 120-130 nanometri, rispetto ai (massimo) 400 nanometri delle microvescicole (più vicine al micron).
Sono misurati con la microscopia elettronica, l’unico strumento che rende visibile ciò che l’occhio umano, in grado di discriminare fino a 1 micron al microscopio ottico, non riesce a percepire.
«Seppure la dimensione degli exosomi – spiega il professore – sia simile a quella dei virus, gli uni non possono essere identificati con gli altri: i virus sono, infatti, sequenze di acidi nucleici, gli exosomi li trasportano».
Le cellule di tutti gli esseri viventi, dall’uomo, alle piante, ai microrganismi, rilasciano exosomi. Questi svolgono un ruolo di carrier, ovvero, traghettano specifiche informazioni relative alla cellula che li libera.
«Oggi la tecnologia permette di definire la provenienza di un exosoma, se da una cellula piuttosto che da un’altra – prosegue Fais – in funzione del materiale presente sulla membrana e all’interno della cellula stessa.
Una sorta di “imprinting” che rende gli exosomi abbastanza riconoscibili. Di essi, spicca la straordinarietà di quelli di origine vegetale, derivati dalle piante: questi non solo sono in grado di trasportare tutto ciò di cui l’organismo ha bisogno, ma sono altamente biodisponibili.
Passano, infatti, la barriera gastrica se assunti per bocca tramite l’alimentazione (frutta e verdura) e vengono, quindi, assorbiti nell’intestino. Il contenuto rilasciato, poi, entra nel circolo sanguigno senza subire aggressioni da parte dell’acidità o un contatto con l’aria. Ciò non solo li mette al riparo dall’ossidazione precoce, ma consente di ottenere con dosi sensibilmente più basse gli stessi effetti ottenibili da quelli disponibili in commercio».
Forti di queste “qualità”, negli ultimi decenni le EVs sono state al centro di ricerche tra le più innovative e promettenti in ambito biomedico dove sembrano dimostrare un ruolo nel mantenere una continua connessione tra cellule, organi e apparati, anche in organismi complessi come quello umano: un “dialogo” fondamentale per il mantenimento della cosiddetta “Omeostasi Dinamica”.
Le EVs di origine vegetale
Studi recenti hanno dimostrato, da un lato, che le nanovescicole ottenute da frutti e vegetali contengono una varietà di biomolecole di estrema importanza per la salute umana, tra questi bioattivi che includono l’acido ascorbico, il glutatione, il superossido dismutasi-1 (SOD-1) e la catalasi: tutte sostanze dalla potente azione antiossidante. Dall’altro, che le stesse nanovescicole sono organizzate in una nanostruttura (un nano-fito complesso) che rappresenta il maggior elemento di resilienza delle piante.
«Esperimenti in vivo – sottolinea l’esperto – hanno dimostrato che la somministrazione per via orale di un mix di nanovescicole derivate da più frutti e vegetali è in grado di ripristinare le normali funzioni dell’organismo, anche in seguito a intossicazione acuta da H2O2. Evidenze che sono state osservate anche in modelli animali».
A fare la differenza è la natura dell’exosoma: esiste, infatti, una sensibile diversità di efficacia e potenzialità tra quelli provenienti da prodotti di agricolture intensive e biologiche: «gli exosomi in piante di agricoltura biologica – chiarisce Fais – sono lo “strumento della resilienza”, una sorta di sistema immunitario della pianta stessa, dovuto alla presenza degli antiossidanti contenuti, che le proteggono dalle infezioni. Infatti, una delle possibili applicazioni cui si sta pensando è l’utilizzo degli exosomi da piante biologiche come antiparassitari e antimicrobici naturali.
Ma non solo, essi hanno anche il compito di catturare le sostanze tossiche ed eliminarle: ne deriva che, poiché tutte le piante da agricoltura intensiva trattate con antiparassitari, antimicrobici e altro, sono un concentrato di sostanze tossiche, queste saranno trasportate e diffuse dagli exosomi che sono il “prodotto” di quanto contenuto nelle cellule. Diversamente, gli exosomi da piante da agricoltura bio conterranno e trasporteranno solo attivi».
Infine, di grande interesse è il fatto che le EVs derivate da piante possono facilmente entrare nelle cellule di mammifero e di fatto rappresentano il mezzo di regolazione genica tra specie diverse (Plant-Animal Cross-Kingdom Gene Regulation).
Legame tra exosomi ed epigenetica
Usando specifici artifici si è osservato che gli exosomi trasportano i geni a uno stato germinativo e che li integrano nel DNA della cellula in questa fase, con quanto ne consegue.
«Se si sviluppi un’infezione virale, poiché gli exosomi trasportano il virus contenuto nella cellula allo stato germinativo – chiarisce il professore – questi integrandosi nel genoma, potrebbe essere trasmesso alla progenie nel caso in cui in quel momento avvenga il concepimento. Ciò significa, quindi, che il nostro genoma è un “working progress” e che gli exosomi sono lo strumento che ne caratterizzano la modificazione continua».
Le possibili azioni delle EVS vegetali
Effetti anti-aging, miglioramento della qualità del sonno, impatto sulla fertilità: sono le aree che più di altre potrebbero beneficiare dell’azione antiossidante delle EVs.
Per esempio, lo sbilanciamento detox, ossia di un disequilibrio fra ossidazione e riduzione, rilascio e acquisizione di molecole, che si genera con l’avanzare dell’età può essere ripristinato con una serie di antiossidanti presenti in natura in agrumi, come arance bionde e rosse, limoni.
Nel caso del sonno, invece, possono favorire la qualità e la continuità del riposo, melatonina e triptofano. Mentre in età più giovane, il triptofano e altri elementi possono agire sulla fertilità aiutando la normalizzazione del ciclo in caso di alterazioni come la dismenorrea. O infine, l’impiego di un mix di più con antiossidanti può agire con un effetto anti-aging.
«Siamo confidenti del fatto che le EVs vegetali non fanno male – commenta Fais – che il carico degli antiossidanti può essere impiegato in quantità sensibilmente più basse rispetto a quanto utilizzato in prodotti commerciali e che agiscono anche assente per bocca. Tanto che si sta studiando un possibile impiego per il futuro delle EVs in cosmesi, dermocosmesi, medicina rigenerativa e drug delivery, utilizzando le EVs stesse come trasportatori naturali».
Ma non solo: gli exosomi potrebbero essere sfruttati anche a scopo diagnostico, tema su cui si sta lavorando da più di 20 anni.
«Diversi studi – conclude il professore – hanno dimostrato che indipendentemente dal tumore, sia esso alla mammella, alla prostata o melanoma, il paziente con neoplasia ha un livello più elevato di exosomi e di dimensioni inferiori rispetto alla norma.
Questi tratti distintivi sono stati identificati con varie metodiche di cui la più obiettiva è la Nanosight Tracking Analysis, uno strumento che fornisce numero, dimensioni e distribuzione e altre informazioni sulle molecole. Tra queste, che gli exosomi trasportano alcuni biomarcatori, ad esempio la PSA che se presente sugli exosomi plasmatici fa la differenza fra cancro e neoplasia prostatica».
