Le micotossine sono un esempio importante di questi pericoli. Gli esseri umani sono esposti alle micotossine attraverso varie vie, come l’apparato respiratorio, la pelle e il tratto gastrointestinale, quest’ultimo essendo la via principale per l’esposizione a lungo termine. Molti prodotti alimentari comuni, compresi i cereali, sono portatori inevitabili di queste tossine, contribuendo in modo significativo all’esposizione umana. Di conseguenza, la coesposizione è spesso la norma, una conseguenza della presenza diffusa di queste tossine. Ciò solleva preoccupazioni sulla tossicità cumulativa che possono causare, portando potenzialmente a effetti additivi, sinergici e/o antagonisti. Pertanto, valutare queste interazioni è fondamentale per valutare la tossicità. Le micotossine possono esercitare i loro effetti tossici su vari organi, tra cui fegato, reni e sistema immunitario. Possono anche indurre cancro, disturbi dell’apparato riproduttivo e altre disfunzioni.
Di recente, ci sono state sempre più prove che indicano che questi contaminanti possono causare malattie neurodegenerative umane. Le aflatossine sono particolarmente preoccupanti a causa della loro elevata tossicità e della presenza diffusa nei prodotti alimentari. L’aflatossina B1 (AFB1) è stata implicata nel danno neurologico ed è stato dimostrato che l’ocratossina A (OTA) induce neurotossicità negli astrociti umani tramite interferenza della funzione mitocondriale. Le enniatine (ENNs) trasportano ioni monovalenti attraverso le membrane cellulari. La loro elevata permeabilità attraverso la barriera ematoencefalica porta a effetti negativi sulla vitalità cellulare e sull’induzione dell’apoptosi. L’ENNB è una delle micotossine più diffuse nei cereali e nei prodotti a base di cereali. La sterigmatocistina (STEG), un’altra importante micotossina, funge da precursore dell’AFB1.
Gli studi suggeriscono che la STEG potrebbe essere dannosa per le cellule neuronali tramite la promozione dello stress ossidativo. Anche la STEG induce citotossicità, inibisce il ciclo cellulare e la mitosi e aumenta lo stress ossidativo in vivo. L’acido ciclopiazonico (CPZ) è meno tossico e meno diffuso delle micotossine citate qui, ma può contaminare i cereali conservati a lungo. L’esposizione cronica a CPZ è segnalata come inducente effetti degenerativi e neurotossici sin dai primi anni ‘90; è riconosciuta come sostanza di riconosciuta preoccupazione tossicologica dall’EFSA. Classificata come neurotossina, il suo consumo può portare a sintomi quali atassia e, in casi gravi, morte indotta da paralisi spastica. Gli impatti cellulari dell’esposizione a CPZ derivano dalla potente e selettiva inibizione del flusso di calcio nelle cellule, in particolare attraverso l’inibizione dell’attività dell’ATPasi del calcio.
La citrinina (CIT) è coinvolta in modo significativo nella sovraregolazione di alcuni geni correlati allo stress ossidativo e all’apoptosi e nella sottoregolazione di altri (Nrf2 e Bcl-2), il che suggerisce che l’apoptosi e lo stress ossidativo potrebbero essere coinvolti nei meccanismi alla base della sua neurotossicità. La tossicità di CIT agisce attraverso diversi percorsi, tra cui la perturbazione della funzionalità mitocondriale, un aumento della produzione di specie reattive dell’ossigeno e nella morte cellulare apoptotica. Le micotossine sopra menzionate sono altamente diffuse nei prodotti a base di cereali (cereali per la colazione, biscotti, riso, snack) frequentemente consumati da gruppi specifici della popolazione come neonati e bambini. Inoltre, agenzie come l’EFSA e l’IARC hanno costantemente richiesto ulteriori studi tossicologici, inclusa la caratterizzazione delle relazioni dose-risposta delle micotossine studiate.
Tutte le micotossine hanno avuto una risposta dose-effetto su cellule neuronali umane coltivate, mostrando diverse curve dose-effetto per quanto riguarda la sua citotossicità. In termini di tossicità individuale, ENNB, OTA e STEG sono state le micotossine con l’effetto più potente, con i valori IC50 più bassi, seguite da CPZ, AFB1 e infine CIT. Tra le sei micotossine studiate, ENNB, OTA e STEG hanno mostrato la tossicità più pronunciata. La valutazione delle interazioni ha rivelato che quasi il 70% delle combinazioni/livelli binari testati ha mostrato effetti sinergici o additivi. Di particolare interesse sono state le interazioni sinergiche osservate in miscele come AFB1 + CIT, STG + CIT, così come STG + CPZ, a vari livelli di dosaggio. Una scoperta degna di nota è emersa sotto forma di riduzioni di dose a seguito di combinazioni sinergiche. La combinazione STG + CIT ha mostrato una notevole diminuzione di 50 volte del dosaggio efficace.
Queste interazioni citotossiche identificate, in particolare gli effetti sinergici a concentrazioni inferiori, hanno implicazioni biologiche significative. La co-occorrenza di queste micotossine in contesti ambientali e la loro successiva contaminazione degli alimenti sottolineano l’importanza di considerare tali interazioni per una futura valutazione completa del rischio di esposizione umana. Non è detto che per le ragioni elencate sopra le micotossine siano realmente un pericolo per la salute umana, nel contesto specifico della possibilità di indurre malattie neurodegenerative come il Parkinson, la demenza a corpi di Lewy o la SLA. E’ significativo, però che questa tipologia di malattia neurologica enovera fra le sua causa eziologiche anche tossine o contaminanti ambientali (es. manganese, erbicidi e pesticidi per il Parkinson; oppure BMAA, cloruro di metilene e mercurio per la SLA).
E’ possibile altresì che per fare questo le micotossine debbano interagire con altri fattori. Una migliore comprensione di questi meccanismi potrebbe fungere da base per lo sviluppo di strategie di mitigazione volte a minimizzare l’impatto tossicologico sulla salute umana, in particolare in termini del loro potenziale ruolo di fattori scatenanti per malattie neurodegenerative in popolazioni vulnerabili come bambini e anziani.
- A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.
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