Cosa sono i policiclici azotati cancerogeni
Le ammine eterocicliche policicliche (HAA) sono composti chimici che si formano durante la cottura ad alte temperature di alimenti ricchi di proteine, come carne, pesce e pollame. Le HAA sono potenzialmente cancerogene e vengono generate principalmente durante metodi di cottura come grigliatura, frittura e barbecue, ch e raggiungono temperature superiori ai 150°C. La scoperta di questi composti ha sollevato preoccupazioni significative riguardo ai rischi associati al consumo regolare di alimenti cotti a temperature elevate. Le HAA si formano attraverso la combinazione di aminoacidi, zuccheri e creatina, una sostanza naturale presente nei muscoli, quando gli alimenti vengono cotti a temperature elevate. Le reazioni chiave che portano alla formazione delle HAA sono la reazione di Maillard e i processi di pirolisi delle proteine, che avvengono durante la cottura.
Le condizioni ideali per la formazione delle HAA includono:
- Alte temperature: sopra i 150-200°C, come nel caso della grigliatura diretta o della frittura.
- Prolungata esposizione al calore: più a lungo viene cotto un alimento, maggiore è la formazione di HAA.
- Cottura diretta alla fiamma: metodi come il barbecue aumentano la quantità di HAA a causa del contatto diretto con la fiamma e delle temperature molto elevate.
Tipologie principali di HAA
Tra le HAA più studiate per i loro effetti cancerogeni, troviamo:
PhIP (2-amino-1-metil-6-fenilimidazo[4,5-b]piridina): uno dei composti più comuni, si forma in grandi quantità in carne di pollo cotta alla griglia o fritta. È stato associato al rischio di tumori alla mammella e alla prostata.
MeIQx (2-amino-3,8-dimetilimidazo[4,5-f]chinoxalina) e DiMeIQx (2-amino-3,4,8-trimetilimidazo[4,5-f]chinoxalina): queste ammine si trovano in carne e pesce cucinati ad alte temperature e sono state collegate a tumori dell’intestino.
IQ (2-amino-3-metilimidazo[4,5-f]chinolina): uno dei primi composti identificati, presente in carne e pesce, e noto per i suoi effetti mutageni.
Meccanismi di cancerogenesi
Le HAA sono considerate pro-cancerogene, il che significa che diventano cancerogene solo dopo essere state metabolizzate nel fegato. Questo processo metabolico coinvolge enzimi come il citocromo P450, che trasformano le HAA in composti reattivi in grado di legarsi al DNA e causare mutazioni genetiche. Per esercitare i loro effetti oncogenici, devono essere metabolizzate in composti reattivi che danneggiano il DNA, portando a mutazioni e, potenzialmente, allo sviluppo di tumori. I meccanismi che sottendono questa trasformazione coinvolgono diversi passaggi biologici e chimici che culminano in processi di mutagenesi e carcinogenesi. Dopo attivazione, gli intermedi formati diventano elettrofili altamente reattivi, capaci di interagire con il DNA. Una delle principali vie di attivazione delle HAA è la loro conversione in estere N-idrossilato, che può legarsi direttamente al DNA. Questi intermedi metabolici sono quelli che causano danni diretti al DNA, portando alla formazione di adotti DNA-HAA.
Gli adotti si formano quando i metaboliti reattivi delle HAA si legano covalentemente alle basi azotate del DNA, in particolare la guanina e l’adenina. Questi legami disturbano la normale struttura del DNA e interferiscono con la replicazione e la trascrizione, causando mutazioni. Gli adotti DNA-HAA sono considerati una delle principali forme di danno genetico che contribuiscono alla carcinogenesi. Gli adotti possono indurre errori di replicazione durante la divisione cellulare. Se non corretti da meccanismi di riparazione del DNA, possono portare a mutazioni puntiformi o a riarrangiamenti genetici. Le mutazioni che si verificano in oncogeni o geni oncosoppressori chiave, come p53 o Ras, sono cruciali nel processo oncogenico. Il gene p53, ad esempio, è coinvolto nel controllo del ciclo cellulare e della risposta al danno del DNA; una sua mutazione può favorire la proliferazione incontrollata delle cellule e la progressione del cancro.
Tipologie di cancro associate
Diversi studi epidemiologici e sperimentali hanno evidenziato una correlazione tra l’esposizione alle HAA e il rischio di vari tumori, tra cui:
Tumori del colon-retto: la correlazione più studiata, in quanto il colon è particolarmente esposto alle HAA ingerite. Studi suggeriscono che un consumo elevato di carne cotta ad alte temperature è associato a un aumento del rischio di cancro al colon-retto
Tumori alla prostata: l’assunzione di carne cotta alla griglia è stata collegata ad un incremento del rischio di tumore alla prostata, in particolare con l’assunzione di alti livelli di Tumori al seno: l’esposizione a PhIP è stata associata a un aumentato rischio di tumore al seno in modelli animali e in alcuni studi umani
Fattori che influenzano la formazione delle HAA
Diversi fattori influenzano la formazione delle HAA negli alimenti:
Tipo di carne: carne rossa, pollo e pesce tendono a produrre maggiori quantità di HAA rispetto a verdure o alimenti a base di carboidrati.
Metodo di cottura: grigliatura, frittura e barbecue producono concentrazioni significativamente più elevate di HAA rispetto a metodi di cottura a basse temperature come bollitura o cottura a vapore.
Tempo di cottura: prolungare il tempo di cottura, in particolare a temperature elevate, aumenta la quantità di HAA formate.
Prevenzione e riduzione dell’esposizione
Esistono diversi metodi per ridurre la formazione di HAA durante la cottura degli alimenti:
Cuocere a temperature più basse: ridurre la temperatura di cottura e il tempo di esposizione può significativamente diminuire la formazione di HAA.
Marinare la carne: l’uso di marinature contenenti ingredienti come limone, aceto o spezie può ridurre la formazione di HAA fino al 90%.
Evitare il contatto diretto con la fiamma: cuocere la carne a distanza dalla fiamma o su superfici protette, come la carta stagnola, può ridurre la quantità di HAA prodotte.
Cotture alternative: metodi di cottura più delicati, come la cottura a vapore o il microonde, producono meno HAA rispetto a grigliatura o frittura.
- A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.
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