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La melatonina migliora la resa della raccolta

L’indagine più approfondita e potenzialmente importante legata alla capacità della melatonina di influenzare la resa delle coltivazioni è stata condotta da Wei e collaboratori [276] che hanno utilizzato la soia come pianta modello. La soia rappresenta una delle coltivazioni agricole più importanti del mondo; è ampiamente usata per la produzione di olio di semi, come mangime per il bestiame, per la produzione di biocombustibili e come fonte importante di proteine nella dieta umana [277]. L’enorme valore di questa coltivazione è sottolineata dal fatto che la produzione mondiale è aumentata costantemente dal 1961 e si prevede di raggiungere 372 milioni di tonnellate entro il 2030. Per raggiungere questo obiettivo, il rendimento delle coltivazioni di soia deve essere aumentato notevolmente nei terreni utilizzati. Per questo motivo c’è un bisogno urgente di individuare dei mezzi per aumentare la produzione di soia sui terreni attualmente disponibili [278]. Ovviamente, sarebbe di grande importanza economica individuare un qualsiasi mezzo che possa contribuire ad allargare la produzione di soia, o di qualsiasi Agriproduct.

Come aspetto di uno studio volto a valutare l’azione della melatonina sulla crescita e la tolleranza allo stress abiotico di piante di soia coltivate da semi trattati con melatonina, Wei et al. [276] hanno misurato anche la resa di semi di soia. Per l’esperimento, i semi di soia (Glycine max SuiNong 28 SN28) sono stati inizialmente ricoperti con 500 μL/100 semi con un reagente che non conteneva melatonina o conteneva melatonina a concentrazioni di 50 μM o 100 μM. Dopo il trattamento, i semi sono stati essiccati a temperatura ambiente e poi seminati nel terreno pre-innaffiato. Dopo la germinazione, le piante sono state coltivate in una serra illuminata dal sole che si trova a 40° 22’N e 116° 22’E (Pechino, Cina). Le caratteristiche agronomiche che sono state registrate hanno incluso il numero di cialde di soia per pianta, il numero di semi per baccello e il peso di 100 semi. Le concentrazioni di melatonina selezionate per questo studio erano basate su osservazioni di Hernandez-Ruiz et al. [253] che suggerivano che concentrazioni di melatonina 200 μM migliorano la crescita di piante di lupino. Wei et al. [276] hanno rilevato che l’esposizione alla melatonina 50 μM e 500 μM ha migliorato la germinazione dei semi e le piante hanno sviluppato delle foglie più grandi; questo è stato statisticamente verificato quando le foglie trifogliolate di piante di 5 settimane di età piante trattate con melatonina sono state confrontate con quelle di piante di controllo.

Un effetto stimolante simile della melatonina è stato notato sul mais e sul cetriolo di produzione da Posmyk e colleghi [229,248,263]. In questi studi, piuttosto che il rivestimento dei semi con la melatonina come descritto da Wei et al. [276], gli autori hanno trattato i semi in una soluzione melatonina nella notte. Questo trattamento ha provocato un marcato aumento dei livelli di melatonina nei semi e, quando sono germogliati e coltivati a maturità, le piante risultanti portavano più prodotto, vale a dire, mais e cetrioli, rispetto alle piante cresciute da semi trattati solo con acqua.

É estremamente importante che studi come quelli di Wei et al. [276] e Posmyk e colleghi [229,248] possano essere ampliati. Se viene verificata l’ipotesi che la melatonina migliora la resa delle coltivazioni su larga scala, questo potrebbe rivelarsi, almeno in parte, una soluzione al problema di produrre più prodotto senza l’utilizzo di un terreno più grande. La melatonina è facile da sintetizzare in forma pura ed è poco costosa, quindi il suo uso potrebbe rivelarsi un’applicazione pratica di questo indolamina. I risultati sopra riassunti potrebbero anche essere di particolare interesse per un altro motivo. I rapporti mostrano che l’applicazione della melatonina esogena sui semi, sia per rivestimento che per incubazione, ha avuto un effetto sulla crescita delle piante e la produzione di coltivazione per tutto il ciclo di vita della pianta [229,248,263,276]. Poiché non sarebbe poi così difficile pretrattare i semi con melatonina prima della semina su larga scala, come descritto, sarebbe probabilmente fattibile l’applicazione della melatonina per migliorare la produzione agricola. Sarebbe anche interessante determinare se le piante germinate e cresciute da semi trattati con melatonina siano più tolleranti allo stress o se la composizione dei nutrienti della coltivazione viene modificata.

Considerando l’importanza della melatonina esogena applicata per arricchire la resa delle coltivazioni, le conseguenze di una upregolazione della sintesi endogena della melatonina nelle piante devono essere valutate in termini di produzione agricola. Negli ultimi anni sono stati fatti notevoli progressi e sono state scoperte nuove informazioni relative al percorso di biosintesi della melatonina nelle piante [279-282].

Anche se questa via di sintesi è leggermente diversa da quella degli animali [239,283,284] (Figura 19), tuttavia, il triptofano è il precursore comune in tutte le specie e la formazione della melatonina a partire dalla serotonina segue lo stesso processo a due fasi nelle piante così come negli animali [280,281,285]. Nelle piante, i cloroplasti possono rappresentare un importante sito di produzione della melatonina [286,287]. Sono stati clonati i geni per gli enzimi della via sintetica della melatonina vegetale [288,289]. La manipolazione della sintesi endogena della melatonina nelle piante che utilizzano le tecnologie transgeniche è certamente fattibile ed è già stata messa a punto per due specie [290]. Ad oggi la modulazione genetica della via della melatonina endogena nelle piante, allo scopo di incrementare la produzione delle colture, però, non è stato portata ancora a termine.

Sun e colleghi [291] hanno testato gli effetti della melatonina nella maturazione post-raccolta dei BMEI pomodorini. I frutti sono stati raccolti nella fase verde dello sviluppo. Dopo la raccolta, sono stati collocati in una delle diverse soluzioni di melatonina (1, 50, 100 o 500 μM) per 2h. Successivamente, i pomodori sono stati mantenuti ad una temperatura di 15°C e 80% di umidità relativa per 25 giorni. L’esposizione alla melatonina ha marcatamente avanzato i livelli di licopene e lo sviluppo del colore (Figura 20) e ha stimolato l’espressione di diversi geni chiave inclusi quelli della fitoene sintasi 1, della carotenoidi isomerasi e delle acquaporine. Inoltre, i frutti trattati con melatonina hanno mostrato un rammollimento significativamente accelerato, un contenuto elevato di pectina solubile in acqua e protopectina diminuita. Questi cambiamenti sono stati accompagnati da un upregolazione di proteine che modificano la parete cellulare, tra cui la poligalatturonasi, la pectina isomerasi 1, la β-galattosidasi e l’espansione 1. La melatonina ha anche influenzato la sintesi dell’etilene, la percezione dell’etilene ed il signaling dell’etilene. L’etilene svolge un ruolo importante durante la maturazione dei pomodori a causa del suo ruolo di regolazione o in quanto coinvolto nella sintesi del carotenoide licopene, migliorando la degradazione della parete cellulare e la conversione di amido in zuccheri [292]. É chiaro da questi risultati che la melatonina accellera lo sviluppo del colore e del sapore del frutto di pomodoro con la sua azione sulla sintesi dell’etilene nello stato di post-raccolta. Il colore ed il sapore sono, naturalmente, i principali aspetti distinguibili della qualità della frutta. Questi risultati sono applicabili non solo al pomodoro ma probabilmente ad altri prodotti orticoli. Migliorare la qualità del prodotto riduce gli sprechi di prodotto.

Estratto della tesi “La Melatonina nel mondo vegetale (Fitomelatonina): proprietà terapeutiche e prospettive future” del Dr. Giorgio Guerrini

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La melatonina ritarda l’invecchiamento nelle piante

A seconda della specie, diversi fattori esterni e interni determinano il tasso della senescenza fogliare, un processo fisiologicamente regolato. La morte delle foglie è preceduta dalla degradazione della clorofilla, dalla perdita dell’integrità molecolare, dal trasferimento dei nutrienti attraverso il floema, dai cambiamenti dei fitormoni (auxine, citochinine, acido abscissico, etilene e acido jasmonico), dalla disgregazione delle pareti cellulari nel picciolo e, infine, dalla morte cellulare [240,241].

Per determinare come i processi senescenti sono influenzati dalla melatonina, Arnao e Hernandez-Ruiz [242] hanno segmentato le foglie di orzo (Hordeum vulgare L. ) e le hanno poste in piastre Petri contenenti un mezzo adeguato; quindi, i segmenti fogliari sono stati trattati con melatonina o meno. A giudicare dalla perdita di clorofilla, le foglie trattate con melatonina hanno esposto una senescenza ritardata. L’effetto della melatonina è dipendente dalla concentrazione (concentrazione più efficace è stato 1 mM). I meccanismi attraverso cui la melatonina ha differito per i cambiamenti senescenti nelle foglie di orzo non è stata determinata, ma potrebbe essere stata una conseguenza della sua attività di scavenging dei radicali liberi o secondaria ad una inibizione di alcuni geni senescenza associati [242]. In una serie di studi approfonditi, Wang e collaboratori [243-245] hanno chiarito il ruolo della melatonina nel prevenire la senescenza della foglia. Quando le foglie di mele sono state tenute all’oscuro per provocare un più rapido invecchiamento, quelle trattate con la melatonina 10 mM hanno perso la clorofilla più lentamente (vedi figura) e hanno mantenuto il massimo potenziale di efficienza del fotosistema II [243]. Inoltre, la melatonina inibisce l’espressione del gene per l’enzima chiave che degrada la clorofilla (feide a ossigenasi) ed ha anche inibito il gene 12 associato alla senescenza, entrambi i quali hanno contribuito all’invecchiamento ritardato nelle foglie trattate con melatonina. É stato ipotizzato che i fattori determinanti i cambiamenti osservati fossero i derivati tossici dell’ossigeno poiché la melatonina ha soppresso l’accumulo della H2O2 nelle foglie; pertanto, la capacità della melatonina di determinare il tasso di senescenza è una conseguenza della sua attività antiossidante.

Uno studio in vivo, in cui le piante di mele sono state coltivate in un terreno integrato regolarmente con la melatonina, si sono evidenziati dei cambiamenti che rispondevano ad un invecchiamento ritardato [244]. Gli autori hanno confrontato una gamma di endpoint metabolici nelle foglie di controllo e di piante trattate con melatonina. É stato dimostrato che la melatonina ha ritardato la degradazione delle proteine, ha mantenuto significativamente una maggiore attività del Fotosistema II considerando i livelli di clorofilla conservati, nonché dei tre prodotti finali fotosintetici (sorbitolo, saccarosio e amido). Le foglie trattate con melatonina avevano anche una migliore concentrazione di azoto, di proteine totali solubili e di concentrazioni di proteine Rubisco. Questo studio rivela chiaramente il gran numero di azioni metaboliche positive della melatonina nelle piante, che potrebbero contribuire alla sua capacità di ritardare la senescenza. Wang et al. [245] hanno aggiunto un ulteriore livello di informazioni nei loro studi relativi al ruolo della melatonina nell’invecchiamento delle foglie di mela eseguendo un analisi proteomica delle foglie in fase di invecchiamento naturale rispetto a quelle che invecchiano più lentamente a causa di un trattamento con melatonina. Un’analisi GO di Blast2GO ha mostrato che centinaia delle proteine alterate dalla melatonina erano situate principalmente nei plastidi. In generale, la melatonina downregola proteine che sono tipicamente upregolate durante il processo di senescenza. Questo è certamente lo studio più completo che correla l’azione della melatonina al metabolismo proteico in qualsiasi pianta e i risultati contribuiscono a fornire informazioni sui meccanismi attraverso i quali la melatonina ritarda l’invecchiamento nelle piante.

É stata recentemente pubblicata un’analisi dettagliata di alcuni dei geni coinvolti e la misurazione dei livelli di melatonina associati allo sviluppo di Arabidopsis [246]. Inoltre, questo studio ha definito il ruolo che la melatonina esogena applicata ha sulla senescenza delle foglie di rosetta. Durante lo sviluppo delle piante, e in particolare nelle ultime fasi (piante vecchie di 40-60 giorni), i livelli di melatonina endogena aumentano rapidamente da 0,5ng/g di FW al giorno 30 a 2,0ng/g di FW al giorno 60. Quando piante di Arabidopsis di 60 giorni di età sono state trattate con ulteriore melatonina esogena, la senescenza delle foglie è stata ritardata come indicato dai livelli di clorofilla conservati. Inoltre, quando le piante sono stati integrate con melatonina, il livello di espressione del gene IAA17 (auxin resistant 3 (axr3) indole-3-acetic acid inducible 17) erano significativamente downregolati. La down-regolazione di IAA17 per mezzo della melatonina può causare una caduta nell’espressione del gene 4 della senescenza e del gene 12 associato alla senescenza, che incidono nell’invecchiamento di Arabidopsis, che possono essere parte della via di signaling con la quale la melatonina modula l’invecchiamento della pianta [245].

 

Estratto della tesi “La Melatonina nel mondo vegetale (Fitomelatonina): proprietà terapeutiche e prospettive future” del Dr. Giorgio Guerrini

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La melatonina protegge le piante dallo stress biotico

Le macchie Marssonina della mela sono una malattia fungina grave propagata dal Diplocarpon mali [235]. Questa condizione provoca nei meli una perdita prematura di foglie che compromette la resistenza degli alberi e diminuisce la resa della frutta [236]. Il fungo attacca inizialmente le foglie, ma può diffondersi al frutto [237]. Yin e colleghi [238] hanno utilizzato le foglie di Malus prunifolia per esaminare l’efficacia della melatonina come inibitore della fitopatologia Marssonina. Gli autori hanno dimostrato che il pretrattamento di alberi di mele con la melatonina ha migliorato la loro resistenza al fungo, mentre senza melatonina le foglie diventano ingiallite e le macchie fogliari si espandono (Figura 14). Altre misure, tra cui il numero totale di lesioni, l’efficienza del fotosistema II, il contenuto di clorofilla, i livelli di H2O2 intracellulari ed elevati livelli di enzimi per la difesa delle piante tutti sostengono le azioni di protezione della melatonina contro questi stress biotici. Gli autori ritengono che l’uso del pretrattamento di melatonina può essere una strategia efficace per limitare le infezioni fungine da Marssonina in N. mali. Teoricamente, come la melatonina garantisce l’acquisizione della resistenza non è ancora chiaro. Questo è il primo rapporto in cui la melatonina è utile nel contrastare degli stress biotici nelle specie vegetali.

Un approccio diverso è stato preso da Lee e collaboratori [239] per esaminare l’efficacia della melatonina nella lotta contro gli stress biotici. Piuttosto che fornire un’integrazione di melatonina, essi hanno inattivato il gene della serotonina N-acetiltransferasi in due linee cellulari mutanti di Arabidopsis con un inserzione di T-DNA che ha portato ad una sostanziale riduzione dei livelli di melatonina endogena in queste piante. Come risultato, le piante hanno evidenziato un’elevata suscettibilità del patogeno avirulento, Pseudomonas syringae. La perdita di resistenza a questo agente patogeno è stata anche associata con un induzione ridotta di PR1, di ICS1 e dei geni PDF1. 2, che normalmente forniscono una difesa contro l’agente patogeno batterico. Poiché la melatonina agisce a monte della sintesi di acido salicilico (SA), i bassi livelli di melatonina in Arabidopsis knockout possono essere stati responsabili dei livelli ridotti di SA che, a sua volta, rendono queste piante più sensibili al patogeno. La Figura sopra illustra i molteplici mezzi con cui la melatonina riduce gli stress abiotici nelle piante come illustrato nei paragrafi precedenti.

Estratto della tesi “La Melatonina nel mondo vegetale (Fitomelatonina): proprietà terapeutiche e prospettive future” del Dr. Giorgio Guerrini

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La melatonina segue un rilascio ritmico nelle piante

Come già detto in precedenza, nel sangue di mammiferi, i livelli di melatonina presentano un ritmo con bassi valori durante il giorno ed elevati livelli di notte [162-166]. Dal momento che questo è comune a tutti i mammiferi, indipendentemente dalla loro modello di attività locomotoria, la melatonina è stata definita come l’ormone del buio o di espressione chimica del buio [167]. Questo modello diurno di fluttuazione dei livelli di melatonina negli animali viene perturbata in caso di esposizione alla luce durante la notte [168-170], mentre in condizioni di buio costante il ritmo persiste, vale a dire, il ritmo è circadiano.
Considerando la natura del ritmo di rilascio della melatonina nel sangue nei mammiferi, è nato un forte interesse verso variazioni analoghe potenzialmente esistenti nelle piante e se la melatonina fosse coinvolta in fotoperiodismo in queste specie. Utilizzando un’erba (Chenopodium rubrum, syn, Oxybasis rubra, goosefoot rosso e altri nomi comuni) che cresce comunemente nei climi temperati in molte aree del mondo, Kolar et al. [171] hanno trovato che in questa specie i livelli notturni di melatonina superavano quelli misurati in piante raccolte durante il giorno. Così, in questa pianta, come nei mammiferi, il ritmo della melatonina potrebbe fornire delle informazioni riguardanti la lunghezza della notte.

In contrasto con queste osservazioni, Tan et al. [172] in uno studio sul giacinto d’acqua (crassipes Eichornia (Mart) Solms) hanno riscontrato che i livelli di melatonina determinano un ritmo, ma i livelli del picco si sono verificati verso la fine del periodo di luce, piuttosto che di notte. Così, in questa specie di piante la melatonina chiaramente non serve come un messaggero del buio. Inoltre, i livelli di melatonina durante il giorno erano più alti quando le piante venivano coltivate sotto la luce solare (10.000-15.000 W/cm2) rispetto a quelle coltivate in ambienti interni con luce artificiale (400-450 W/cm2). Oltre al ritmo della melatonina osservato, c’era un ciclo simile del N1-N2-acetil-formil-5-metossikinuramine (AFMK); questo prodotto ha raggiunto un picco poco dopo la melatonina. Poiché AFMK è un metabolita della melatonina, presente in caso di scavenging dei radicali liberi, è stato ipotizzato che la melatonina nel giacinto d’acqua così come negli animali funzioni da scavenger di radicali [173-178]; questo spiega l’aumento di AFMK poco dopo il picco della melatonina. Che la melatonina funzioni come scavenger di radicali liberi in questa pianta è supportato anche dalla constatazione che le concentrazioni della melatonina erano molto più alti nelle piante coltivate sotto la luce del sole che sotto la luce interna. L’intensità della luce esterna causa un’attività fotosintetica altamente elevata, un processo che genera i radicali liberi [179]. Di conseguenza, l’aumento dei radicali liberi presumibilmente avvia un aumento compensatorio della melatonina per proteggere l’impianto da stress ossidativo.
Un terzo modello ritmico di melatonina è stato descritto da Tal et al. [180] in una macroalga verde. Il genere dell’alga é l’Ulva, ma la specie non poteva essere identificata [181,182]. Anche quando questa specie è stata coltivata come coltura fluttuante libera sotto i livelli del fotoperiodo ed acqua costante, ha evidenziato un ritmo semi-lunare delle concentrazioni di melatonina in modo correlato alle maree primaverili. Questi ricercatori hanno ipotizzato che gli elevati livelli di melatonina al momento delle basse maree avessero lo scopo di proteggere l’alga da un aumento dello stress ossidativo che normalmente si verifica a causa dei bassi livelli d’acqua. Durante questo intervallo, le alghe vengono sottoposti a temperature elevate, essiccazione e cambiamenti di salinità, tutti fattori causanti stress. Così, come Tan et al. [172] nel giacinto d’acqua, Tal e collaboratori [180] hanno rilevato un aumento endogeno della melatonina che si verifica come conseguenza di uno stress ambientale naturale.
Le ciliegie (Prunus cerasus) rappresentano il primo frutto in cui i livelli di melatonina sono stati ampiamente studiati [183]. Le due varietà testate, vale a dire, Montmorency e Balaton, marcatamente contengono diverse concentrazioni di melatonina [rispettivamente 13,4 μg/g FW (peso fresco) e 2,1 μg/g FW]. Considerando che la melatonina è un agente che promuove il sonno [184,185], gli autori di questo lavoro hanno suggerito che il consumo di ciliegie o soprattutto l’assunzione di succo di ciliegia concentrato (che contiene livelli di melatonina molto più elevati rispetto alle ciliegie stesse) può migliorare la qualità del sonno. Successive pubblicazioni relative a questi dati suggeriscono che i prodotti contenenti questi frutti possono essere utili per migliorare la qualità del sonno, particolarmente nell’anziano [186- 190].
Infine, in almeno due varietà di frutti di ciliegio i livelli di melatonina variano in un periodo di 24 ore e anche con lo sviluppo dei frutti [190]. Nelle ciliege “Hongdeng” (Prunus avium L. cv. Hongdeng) e “Ranieri” (Prunus avium L. cv. Ranieri) l’andamento nelle 24h della melatonina ha mostrato due picchi. Il picco notturno si è verificato intorno alle 05:00 h e durante il giorno il picco si è evidenziato nel tardo pomeriggio, in corrispondenza della più alta temperatura e dell’intensità della luce. I più alti livelli di melatonina nel ciliegio “Hongdeng” sono stati circa 7,7 μg/g FW mentre nelle ciliege “Ranieri” i valori si avvicinano a 20 μg/g FW. Le misurazioni nell’arco di 24h sono state effettuate su frutti durante la fase 1 di sviluppo (poco dopo che il fiore cade con un’espansione rapida della frutta ed una rapida crescita della fossa e endosperma).
Per entrambi le ciliege “Hongdeng” e “Ranieri”, i livelli di melatonina variano notevolmente con lo stadio di sviluppo del frutto. I livelli di melatonina erano più alti in fase 2 dello sviluppo (periodo di sviluppo embrionale e della lignificazione dell’endocarpo). I livelli del picco della melatonina in questa fase erano di nuovo superiori nelle ciliege “Ranieri” rispetto a quelle “Hongdeng” (circa 125 contro 36 μg/g FW).
Durante la fase 3 di sviluppo del frutto (crescita della frutta e colorazione della buccia e della frutta) i livelli di melatonina sono rimasti bassi ed erano inversamente correlati con i livelli di lipidi perossidati nel frutto. A causa della relazione inversa di melatonina-perossidazione lipidica (in fase 3) ed i livelli molto elevati durante la Fase 2 (dove la generazione di radicali liberi è massima), Zhao et al. [190] hanno concluso che la melatonina rappresenta un antiossidante nel frutto di ciliegia. È stata evidenziata una relazione simile tra i livelli di maturazione della mela (Malus domestica Borkh. Cv. Red) ed i livelli di melatonina dal gruppo di ricerca di Lei e colleghi [191]. Come nel ciliegio, più alti livelli di melatonina co-esistevano con i periodi di più rapido accrescimento e aumento della frequenza respiratoria nella mela, momenti in cui la generazione di radicali liberi è massima.

Ancora una volta, c’era anche un’associazione inversa tra le concentrazioni di melatonina e la quantità di lipidi perossidati. Oltre a documentare che la concentrazione di melatonina cambia drasticamente durante lo sviluppo della mela, questo è il primo studio che individua la melatonina in questo frutto. Chiaramente, vi sono variazioni nelle concentrazioni di melatonina nelle piante mature come negli animali [180].
Come riassunto di seguito, ci sono una varietà di fattori che influenzano l’attività sintetica della melatonina nelle piante e con i ritmi osservati, per esempio, le variazioni cicliche rilevate da Kolar et al. [171] e Tan e colleghi [172], sono probabilmente correlate ai cambiamenti ambientali nel periodo delle 24 ore che migliorano il numero di radicali liberi che si formano mentre quelli riportati da Zhao e collaboratori [190] e Lei et al. [191] sono probabilmente guidati da processi metabolici intrinseci che anche indotto una generazione di radicali liberi.

Estratto della tesi “La Melatonina nel mondo vegetale (Fitomelatonina): proprietà terapeutiche e prospettive future” del Dr. Giorgio Guerrini

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Effetti della melatonina sull’invecchiamento cutaneo

L’invecchiamento della pelle è un processo complesso, che si verifica nell’arco di tempo della vita umana. Oltre a fattori endogeni, diversi fattori ambientali contribuiscono a questo processo e a volte accelerano l’invecchiamento. Pertanto, numerose ricerche all’interno della scienza dermatologica e soprattutto di dermato-endocrinologia hanno l’obiettivo di sviluppare farmaci anti-invecchiamento efficaci e uno dei candidati molto promettenti è la melatonina.

Diversi studi hanno rivelato che la melatonina con la sua forte azione antiossidante mostra un
ampio spettro d’azione come molecola bioregolatrice con effetti pluripotenti ed essenziali effetti protettivi in molti cellule, tessuti e altri compartimenti degli animali, dell’uomo e anche delle piante. [147] Una delle proprietà predominanti della melatonina è rappresentata dalla sua potente attività cito-protettiva a concentrazioni sia fisiologiche che farmacologiche. [147]

Per quanto riguarda l’applicazione clinica, la melatonina esogena dovrebbe essere usata per via topica piuttosto che per via orale, in quanto questa via porta a livelli ematici piuttosto bassi a causa di uno spiccato effetto di primo passaggio nel fegato, limitando così l’accesso alla cute.

L’applicazione topica potrebbe essere significativa, dal momento che la melatonina può penetrare nello strato corneo e costituire un deposito dovuto alla sua particolare struttura di natura lipofila.

Pertanto, la produzione endogena di melatonina intracutanea, insieme con la melatonina esogena applicata per via topica o i suoi metaboliti possono rappresentare uno dei sistemi di difesa antiossidanti più potenti contro l’invecchiamento della pelle indotto dai raggi UV. [331-337]

La melatonina svolge un effetto protettivo sugli stress ossidativi, che sono la causa dell’invecchiamento e del degrado cutaneo.

Estratto della tesi “La Melatonina nel mondo vegetale (Fitomelatonina): proprietà terapeutiche e prospettive future” del Dr. Giorgio Guerrini

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Effetti della melatonina sulla caduta dei capelli

Considerando gli insoddisfacenti trattamenti attualmente disponibili per la perdita dei capelli, sono necessari ancora notevoli studi per individuare nuove strategie di trattamento più efficaci per l’alopecia.
I follicoli del cuoio capelluto e dei capelli umani sono dei targets promettenti per il trattamento della perdita dei capelli [327]. Già da molto è nota la presenza di siti di legame per la melatonina a livello dei follicoli piliferi di topo e di capra ed è stato recentemente dimostrato che il cuoio capelluto umano è un sito aggiuntivo per la sintesi della melatonina, dove modula la crescita, la pigmentazione e la muta di peli.

L’alterazione del ciclo del capello è un parametro importante per la perdita dei capelli. La fase di crescita dei capelli è nota come anagenesi, la fase di regressione del follicolo pilifero è nota come catagenesi e la relativa quiescenza è nota come telogenesi [328].

Le fibre pigmentate di cheratina (ad esempio, i capelli) con elevata resistenza alla trazione sono note come bulbi piliferi anagenetici. La produzione di capelli diminuisce a causa dell’apoptosi delle cellule epiteliali e dei melanociti, a causa dell’indebolimento del fusto del capello e dello spostamento verso l’alto.

La melatonina ha un ruolo nel controllo del ciclo dei capelli downregolando l’apoptosi e l’espressione dei recettori degli estrogeni. I bulbi piliferi anagenetici potrebbero sfruttare la sintesi della melatonina come una strategia auto-citoprotettiva e di riparazione del DNA. La perdita dei capelli risulta soprattutto da anomalie nel ciclo del follicolo e della melatonina. Pertanto, i modulatori del ciclo dei capelli potrebbero avere un ruolo nel controllo della perdita dei capelli.[329,330] Dato che i livelli di melatonina diminuiscono dopo l’età di 20 anni e i problemi legati alla perdita di capelli spesso iniziano intorno a questa età, è probabile che la melatonina abbia un ruolo in questa condizione.

Estratto della tesi “La Melatonina nel mondo vegetale (Fitomelatonina): proprietà terapeutiche e prospettive future” del Dr. Giorgio Guerrini

 

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Il ruolo della melatonina nel mondo vegetale

Nei mammiferi, i tessuti che producono gameti e il gamete stesso, ad esempio, l’ovocita, sintetizzano la melatonina teoricamente per proteggersi dai danni legati alla tossicità da radicali liberi [134].

L’ipotesi è che poiché l’ovocita rappresenta la prossima generazione, durante la maturazione, spesso associata con un’elevata generazione di radicali liberi, devono essere prese delle particolari precauzioni per evitare che queste cellule vengano ossidativamente danneggiate poiché tali danni possano portare alla morte o ad uno sviluppo anormale del feto e del neonato, compromettendo la perpetuazione della specie.

Allo stesso modo, per le piante i semi rappresentano la generazione successiva e se le molecole che contengono mostrano un eccessivo stress ossidativo, il seme non può svilupparsi e la generazione viene perduta. Inoltre, la maggior parte dei semi sono ricchi di grassi polinsaturi, che vengono facilmente ossidati, per questo motivo la presenza di sostanze antiossidanti così potenti come la melatonina sarebbe importante per ridurre la probabilità di un loro danneggiamento.
Anche se queste informazioni non hanno rappresentato una giustificazione per il loro studio, Manchester et al. [133] hanno stimato la concentrazioni di melatonina nei semi (la prossima generazione) di 15 diverse piante e tutto ciò che gli autori avevano descritto come alti livelli di indolo. Questi valori variavano da 2 a 200 mg/g di peso secco con i valori più alti riscontrati nei semi di senape bianca e nera. Nella noce (Juglans regia L.), i livelli di melatonina erano nella stessa gamma di concentrazione (3.5 mcg/g di peso secco) [135]. Da notare che ad oggi i livelli più alti di melatonina sono stati misurati nel pistacchio (Pistacia vera), dove i valori riportati sono nel range di μg/ml nell’estratto metanolico [136]. Ovviamente, i semi e le piante in genere contengono dei livelli di melatonina che superano di molto quelle misurate nel sangue dei vertebrati [137,138] o dei tessuti [139-141], dove le concentrazioni sono di solito nel range rispettivamente di pg/mL e pg/g di proteine,. Almeno per gli standard nei tessuti dei mammiferi, i livelli di melatonina negli organi vegetali sono molto più alti.
Come notato, il pistacchio kernel presenta dei livelli insolitamente alti di melatonina. Questa scoperta è di particolare interesse dato che il pistacchio è una pianta del deserto e sopravvive per lunghi periodi senza acqua (siccità).
Inoltre, questa pianta è altamente tollerante ai suoli salati e può sopravvivere a temperature ambientali comprese tra -10°C a 48°C. Come sarà discusso più avanti in questo lavoro, ognuna di queste circostanze, vale a dire, la siccità, l’esposizione salina e temperature estreme, fa aumentare la produzione di melatonina nelle piante.
Quindi, è possibile che l’albero del pistacchio sia in grado di sopravvivere e crescere in condizioni desertiche a causa dei suoi alti livelli di melatonina. Sulla base di queste evidenze, le piante del deserto, in generale, possono avere alti livelli di melatonina, ad esempio, il cactus e il saggio del deserto, la calendula, il giglio e il salice (Chilopsis), ecc Allo stesso modo, i livelli di melatonina possono anche riguardare la distribuzione regionale in modo che le piante che normalmente crescono a latitudini estreme possono avere elevate concentrazioni di melatonina, che possono anche aiutare la loro sopravvivenza in condizioni fredde (per  esempio, le piante che crescono sulla tundra).

Abbiamo anche ipotizzato, per la stessa ragione, che gli estremofili (organismi che prosperano in condizioni fisicamente o geochimicamente estreme) sono probabilmente arricchiti di melatonina rispetto ai livelli di indolo in mesofili o neutrofili. Le cosiddette erbe giapponesi/cinesi sono state storicamente presentate come delle erbe con proprietà medicinali e diverse di queste sono stati approvate per questi usi in Canada. Supponendo che la melatonina eventualmente presente in questi prodotti avrebbe potuto contribuire alla loro utilità come trattamenti per vari disturbi, Murch et al. [132] hanno condotto uno studio per stimare i livelli dell’indoleamina nelle varietà di foglie verde e oro di Partenio (Tanacetum parthenium), nell’erba di San Giovanni (Hypericum perforatum), nel Huang Qin (Scutellaria baicalensis), e nel Tanacet, una preparazione commerciale del Partenio che viene in una forma di pasticche. Il Tanacet soddisfa i requisiti canadesi per l’uso come medicinale. La metodologia per l’estrazione e la misurazione della melatonina utilizzata da Murch e colleghi [132] era quella descritta da Poeggeler e colleghi [142].
I campioni di Partenio erano o freschi, o liofilizzati o essiccati e tutti hanno riportato dei livelli di melatonina nel range di 1-3 μg/g di tessuto. Il Tanacet, la preparazione in compresse a base di partenio, ha riportato invece un contenuto significativamente più basso di melatonina (0,5 μg/g) rispetto ai livelli di questa pianta. Le parti fiorite dell’erba di San Giovanni avevano una concentrazione di melatonina molto più elevata (4,4 μg/g) mentre le foglie avevano dei livelli di 1,8 μg/g. Le foglie di Scutellaria baicalensis avevano dei valori eccezionalmente alti di melatonina a circa 7 mcg/g di foglie fresche[132] .
Se le misure sono valide, queste erbe medicinali contengono dei livelli di melatonina molto più elevati rispetto alle piante commestibili studiati da Dubbels et al. [121] e Hattori e colleghi [128]. Gli autori hanno concluso dicendo che la melatonina in questi prodotti medicinali può contribuire ai loro effetti fisiologici benefici aneddotici [132].
Come follow-up dello studio di Murch et al. [132], utilizzando un metodo di estrazione in fase solida accoppiata con cromatografia liquida ad alta pressione (HPLC)/spettrometria di massa, Chen et al. [143] hanno determinato i livelli di melatonina in 108 erbe medicinali cinesi. Ancora una volta, il razionale per lo studio è che, se la melatonina è presente in quantità significativa, può essere un fattore che contribuisce agli effetti benefici osservati in questi preparati. I prodotti dai quali sono stati preparati gli estratti hanno incluso fiori, semi, foglie, radici e steli e tutti hanno risposto agli standard per l’utilizzo nella medicina tradizionale cinese.La maggior parte delle erbe testate conteneva quantità rilevabili di melatonina, di cui 64 avevano valori che superavano i 10 ng/g di peso secco e molti avevano dei livelli maggiori di 1 μg/g. I risultati di questo studio hanno quindi dato maggior credibilità che la melatonina contenuta in questi prodotti potrebbe contribuire al loro valore medicinale.

Questo gruppo era particolarmente interessato alla possibilità che le erbe contenenti la melatonina potrebbero essere utilizzati come potenziale trattamenti di malattie che hanno una notevole componente di radicali liberi. La melatonina, così come diversi prodotti che si formano quando la melatonina disintossica i radicali liberi, hanno un ruolo nella riduzione dello stress ossidativo. [127,144-151]. Nè lo studio di Murch et al. [132] né di Chen e collaboratori [143], tuttavia, ha fornito la prova che quando queste erbe vengono assunte, cambiano i livelli ematici dell’indolamina.
I rapporti iniziali legati alla presenza di melatonina nelle piante superiori non attirò l’interesse di molti biologi vegetali per almeno un decennio o più dopo che erano stati pubblicati i primi lavori. Durante questo intervallo di dieci anni, tuttavia, sono stati pubblicati una serie di brevi recensioni che riassumevano le prime descrizioni riguardanti i derivati dell’indolo nelle piante, indicando alcune possibili carenze nelle misurazioni riportate e, soprattutto, discutevano sulla rilevanza funzionale della melatonina nelle piante [152-161] . In generale, è stato dato maggior credito ai rapporti in cui è stato utilizzata la gascromatografia e la spettrometria di massa per stimare i livelli di melatonina o per verificare l’affidabilità di altri test. Inoltre, considerando che la melatonina può essere instabile negli estratti di piante questo può aver causato una sottostima di alcuni dei valori misurati delle concentrazioni di melatonina reali in diverse specie vegetali.

Estratto della tesi “La Melatonina nel mondo vegetale (Fitomelatonina): proprietà terapeutiche e prospettive future” del Dr. Giorgio Guerrini

 

Per ulteriori approfondimenti vi rinviamo alla pagina della bibliografia.

Dermocompatibilità della fitomelatonina

Fitomelatonina sottoposta a test di irritazione cutanea (patch test), presso il Centro di Cosmetologia dell’Università di Ferrara ha dimostrato un’elevata dermocompatibilità. La metodologia utilizzata si basa sul Patch test, secondo le indicazioni Colipa. Questo test consiste nell’applicazione del prodotto sulla cute della parte volare dell’avambraccio, in condizioni di occlusività, per un tempo di 48 ore. Esso permette di ottenere dati sperimentali sulla compatibilità del prodotto con la cute e avere informazioni sulle potenzialità irritative in condizione di stress cutaneo estremo.

L’interpretazione del risultato avviene grazie all’applicazione di una scala di valutazione, si tratta di un range di valori attribuiti alle reazioni cutanee osservate (Drize modificato). I valori ottenuti sono legati ai tempi in cui sono effettuate le osservazioni (15 minuti e 24 ore dopo la cessazione dell’occlusione). Si fa riferimento alla scala di valutazione ICDRG. I valori ottenuti sono in relazione all’intensità della reazione cutanea individuale osservata; questi valori sommati vengono successivamente divisi per il numero di volontari partecipanti al test. I risultato finale, relativo alla capacità irritativa del prodotto, viene espresso per la sostanza in esame grazie alla combinazione degli eventi cutanei osservati: eritema, edema, desquamazione, lesione. Il prodotto viene considerato dermocopatibile se il valore complessivo dei punteggi ottenuti dall’osservazione della cute trattata in occlusione è inferiore a 0,5 sia a 15 minuti sia a 24 ore dalla cessazione dello stato occlusivo. Fitomelatonina presenta valori di 0,15 in entrambe le osservazioni, consentendo di affermare, quindi, che è una sostanza molto dermocompatibile.

Fitomelatonina presenta delle ottime proprietà cosmetiche che la rendono sostanza particolarmente indicata nella preparazione di emulsioni (creme e latti) dedicati al trattamento sia della pelle matura sia della pelle giovane.

Grazie alla sua attività antiossidante permette un efficace contrasto dei radicali liberi, responsabili del degrado cutaneo. L’applicazione topica trova impiego in formulazioni destinate a:

  • ripristinare le componenti lipofile strutturali danneggiate dagli stress ossidativi indotti da UV e da altri fattori;
  • trattamenti per pelli con tendenza al rilassamento e all’aridità epidermica;
  • proteggere dalle radiazioni solari;
  • proteggere la cute dai processi caratteristici del foto-invecchiamento.

Fitomelatonina: attività antiossidante e idratante

Attività idratante della Fitomelatonina

Presso il Centro di Cosmetologia dell’Università di Ferrara è stata eseguita la valutazione dell’attività idratante della Fitomelatonina, si è operato mediante la rilevazione del grado di idratazione cutanea short-term attraverso misurazioni corneometriche. I volontari, la cui cute non ha subito trattamenti nelle ore precedenti al test, vengono fatti acclimatare per almeno 30 minuti prima dell’esecuzione delle misurazioni. Sulla parte volare dell’avambraccio vengono definite due aree di 9 cm2, un’area viene trattata con il prodotto mentre l’altra resta non trattata (area di riferimento). Il prodotto, in quantità di 0,1 ml viene applicato sulla zona da trattare con una spatola. Vengono eseguite le letture (a gruppi di 3 per ogni rilevazione) prima del trattamento (t0) e ai minuti: 5, 15, 30, 60, 90, 120 e 150 dall’applicazione. Viene calcolato il valore medio per ogni misura e i dati così ottenuti sono elaborati statisticamente, con un livello di significatività dato da p ≤ 0,05. I dati relativi al prodotto vengono raffrontati con quelli ottenuti nell’area non trattata . Si può concludere che la Fitomelatonina è efficace nel migliorare l’idratazione cutanea, alle condizioni sperimentali adottate. In particolare l’idratazione cutanea aumenta in modo significativo nell’area trattata con il prodotto già a 15 minuti dall’applicazione. L’incremento dello stato di idratazione cutanea permane significativo per tutti i rimanenti tempi sperimentali, fino a 150 minuti dalla applicazione.

 

Una protezione dai raggi UV

Fitomelatonina presenta una capacità protettiva nei confronti delle radiazioni solari. Questa capacità è stata valutata attraverso la determinazione del fattore di protezione solare in vitro. La metodologia utilizzata per valutare questo parametro si avvale di un esame spettrofotometrico secondo il metodo internazionale di Diffey e Robson, utilizzando uno spettrofotometro a doppio raggio UV-VIS (strumento validato – certificazione 17.11.03). Le misure sono  effettuate utilizzando un cerotto Transpore 3M di 20 cm2, sul quale vengono posti 2 mg/cm2 di Fitomelatonina. Lo strumento permette di raccogliere anche le radiazioni disperse dall’effetto scattering legato all’opalescenza del campione. Si esegue la lettura analizzando l’assorbimento spettrale sia nella regione dell’UvA sia nella regione dell’UvB. La misura viene ripetuta almeno 6 volte variando la posizione del cerotto. Le 6 curve ottenute sono sovrapposte e analizzate mediante il programma Spectra Analysis. Si esegue l’analisi di più cerotti, almeno 3, al fine di ottenere una maggiore quantità d’informazioni. I dati spettrali acquisiti tra i 400 e i 290 nm con intervalli di 0,5 nm, sono utilizzati nella determinazione del fattore di protezione solare. Il prodotto è stato anche sottoposto ad analisi al fine di determinare la presenza di picchi significativi nell’intervallo UVVIS ((200 – 1100 nm). A questo fine il prodotto viene sciolto in metanolo, e sul prodotto di dissoluzione si esegue la scansione completa dello spettro e successivamente, in assenza di picchi nel visibile, viene eseguita l’analisi nella zona tra 200 e 400 nm. Nel campione di Fitomelatonina si sono osservati picchi a 232 e 207 nm. La medesima procedura sperimentale eseguita sulla frazione cerosa della Fitomelatonina presenta un picco a 232 nm. Sulla base di questi risultati si può affermare che Fitomelatonina presenta un fattore di protezione solare tale da identificarla come ottimo coadiuvante nell’ottenimento di cosmetici solari.

Hoverfly Eristalis arbustorum on the common yarrow (Achillea millefolium). Keila, Northwestern Estonia.

Melatonina vegetale o fitomelatonina

Negli ultimi anni l’interesse sulla melatonina e sulle sue funzioni fisiologiche si è ampliato, infatti, si è scoperto che la melatonina, inizialmente considerato come un ormone ristretto ai vertebrati, è una molecola ubiquitaria, presente in organismi appartenenti a taxa filogeneticamente molto lontani. La molecola melatonina sembra essere stata evolutivamente conservata, ne è stata dimostrata la presenza in numerosi organismi filogeneticamente distinti e facenti parte dei procarioti, lieviti, protozoi, crostacei, insetti, molluschi. Questi dati hanno spinto i ricercatori a verificarne la presenza anche nelle piante, che è stata confermata. Il significato della melatonina al di fuori dei vertebrati e, in particolare, nelle piante è fonte di studi. È stato proposto che anche nelle piante la melatonina possa giocare un ruolo nella misura del tempo fotoperiodico e nella regolazione dei ritmi circadiani. È stato anche proposto che, nelle piante, la melatonina possa giocare un ruolo importante a protezione dei radicali e, generalmente, come agente antiossidante, in questo senso, quindi, può giocare un ruolo in tutti quei fenomeni dove sia coinvolto un danno ossidativo, come l’esposizione a condizioni di stress (alte o basse temperature, inquinanti, ozono, raggi Uv).

 

Fitomelatonina

Essendo il mondo vegetale ricco di melatonina è stato possibile ottenere, da alcune piante alpine, un estratto oleoso particolarmente ricco in questa molecola.
Si tratta della frazione lipofila di queste piante, ottenuta attraverso un particolare procedimento estrattivo, che permette di standardizzare il titolo quantitativo in melatonina. In essa sono presenti anche tocoferoli, fitosteroli, acidi grassi polinsaturi, insaponificabili, squaleni. Questo estratto per la sua attività antiossidante, idratante e protettiva UvA e UvB, è indicato per migliorare la resistenza, ritardare gli effetti dell’invecchiamento e proteggere la pelle dagli attacchi dell’ambiente esterno. Le seguenti proprietà sono state supportate da test sperimentali: antiossidante, idratante, filtrante solare e dermocompatibilità.

 

Attività antiossidante di Fitomelatonina

L’attività antiossidante è stata testata presso l’Università di Ferrara, mediante l’applicazione di due diverse metodiche di indagine: il metodo della fotochemiluminescenza (Pcl) e il test Orac. Nel primo caso i risultati sono stati espressi in μmoli equivalenti di Trolox (analogo sintetico della vitamina E), per la capacità antiossidante della componente lipofila e in μmoli equivalenti di acido ascorbico, per la capacità antiossidante della componente idrofila.
Il campione di Fitomelatonina ha dato come risultato una capacità antiossidante della componente idrofila di 1,51±0,101 μmoli acido ascorbico/g, mentre la componente lipofila ha ottenuto un valore di 1,87±0,015 mmoli trolox/ g. Con il test Orac si è determinata l’effettiva capacità di Fitomelatonina nel catturare i radicali liberi. In questo caso i risultati della sperimentazione sono stati espressi come μmoli equivalenti di Trolox per grammo di campione e il valore del campione di Fitomelatonina è stato pari a 13,50 μmoli Trolox equivalenti/g nella porzione idrofila e 0,23 μmoli Trolox equivalenti/g nella porzione lipofila.
Entrambe le metodologie utilizzate permettono di affermare che Fitomelatonina presenta un’attività antiossidante (sia nei confronti della componente idrofila, sia lipofila) comparabile all’attività antiossidante dei migliori oli vegetali.

Melatonina come regolatore dell’armonia

Se, come Cartesio sosteneva, la ghiandola pineale è la sede dell’anima e la melatonina è formata dalla ghiandola pineale per sillogismo potremmo immaginare che la stessa anima è formata dalla melatonina.

Questa fantasiosa analogia ci fa capire quanto importante e fondamentale sia la melatonina per l’uomo e per la vita degli animali e delle piante che attingono a essa per regolarsi ed equilibrarsi.

In una vita così piena di stress poter affrontare con serenità le routine quotidiane migliorerebbe il nostro vivere, e per farlo ci vuole armonia tra mente e corpo.

La melatonina diventa un aiuto concreto nella vita di tutti i giorni in quanto armonizza i principali sistemi che influenzano la qualità della vita. Stimola il Sistema Immunitario a prevenire le malattie, regola i livelli ormonali del Sistema Endocrino, causa di sbalzi d’umore o di comportamenti inconsueti, favorendo uno stato emozionale sereno e positivo, sincronizza i molti ritmi del Sistema Nervoso Centrale come quello del sonno e combatte i radicali liberi causa dell’invecchiamento da stress ossidativo proteggendo di conseguenza la pelle e i capelli.

 

Origine e studi della melatonina

L’identificazione della melatonina (vedi formula di struttura), avvenne nel 1958 e diede la prima prova del ruolo essenziale della ghiandola pineale. La melatonina è una sostanza ubiquitaria nel mondo animale, la cui funzione è legata in modo significativo al ritmo circadiano (vedi semplificazione della via neuronale multisinaptica della sintesi). L’interesse sulla melatonina e sulle sue funzioni fisiologiche si è esteso dagli animali alle piante con dimostrazione della sua presenza anche in specie vegetali di interesse alimentare e medicinale.

La melatonina presenta numerosi effetti benefici tra cui spiccano: sincronizzazione secrezione ormonale; effetti antiossidanti; effetti nella neuroimmunomodulazione; effetti sull’aggregazione piastrinica; effetti sulla sindrome da jet lag.

Tali effetti si esplicano sia attraverso l’interazione della melatonina con strutture recettoriali preposte sia come attività diretta della molecola. Studi hanno dimostrato che la melatonina inibisce lo sviluppo dell’eritema solare in seguito all’esposizione a radiazioni UvB. Importanti risultati si sono avuti nel trattamento dermico della psoriasi e di eczemi topici. Prodotti a base di melatonina sono utilizzati nel regolare la crescita dei capelli. Dermatologicamente assume importanza l’effetto protettivo che la melatonina svolge sugli stress ossidativi che sono causa dell’invecchiamento e del degrado cutaneo.

 

Bibliografia

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  • Berardesca, EMMCO guidelance. Sin Res Technol. 1997 (3) 126 – 132.

Melatonina e fitomelatonina: sostanza antiage

La melatonina è un ormone naturale, prodotto proprio dal nostro corpo.

Si sviluppa dalla ghiandola pineale durante le ore notturne, infatti con l’ arrivo dell’oscurità viene prodotta naturalmente e il suo picco massimo di sviluppo si ottiene tra le 2 e le 4 del mattino.

In natura esiste una sostanza simile prodotta invece dalle piante: la fitomelatonina.
La fitomelatonina è appunto una sostanza estratta dalle piante per questo la parola fito, ma le sue caratteristiche sono praticamente le stesse: stimola i processi rigenerativi e ripara i danni provocati dallo smog, dai raggi Uv distendendo i tratti.

Le piante che contengono nella loro struttura la fitomelatonina sono diverse e sono perfettamente assorbite dal nostro organismo. E’ presente sottoforma di estratto oleoso nella Salvia officinalis e nell’Avena sativa, piante particolarmente diffuse sulle montagne.

L’olio che si ricava da queste piante viene sfruttato per molti preparati cosmetici come detergenti, creme, sieri rigeneranti e in cosmetica se applicata sulla pelle ha diversi effetti benefici.

Il più importante è sicuramente l’effetto antiage contrastando i radicali liberi, responsabili della degenerazione dei tessuti. Secondo gli studi la fitomelatonina contrasta soprattutto i radicali idrossilici; quest’ultimi sono ritenuti i più dannosi per l’invecchiamento del nostro organismo. Anche per ripararsi dal freddo e dallo smog è molto utile; inoltre la fitomelatonina penetra molto in profondità nutrendo i fibroblasti, le cellule che producono il collagene e che idratano la pelle. Insomma anche le pelli più mature e stanche possono trarre molti benefici da questa sostanza riacquistando luminosità, idratazione e turgore.

Nei centri estetici e nelle Spa, la fitomelatonina è impiegata in un trattamento antiage, che si articola in quattro fasi e riesce a restituire al viso, tono, compattezza e luminosità.

Melatonina e invecchiamento cutaneo

L’invecchiamento cutaneo è un processo fisiologico geneticamente programmato (intrinseco) e legato al trascorrere del tempo (cronobiologico), che può essere considerato come un deterioramento delle funzioni biologiche e delle strutture cutanee con conseguente diminuzione di vitalità, calo del potere antiossidante e dei processi di riparazione ed aumento della vulnerabilità verso i danni causati dagli insulti interni ed esterni e verso l’usura dovuta al trascorrere degli anni.

Le principali cause responsabili del progressivo invecchiamento della pelle sono l’involuzione e le modificazioni strutturali del connettivo, soprattutto la perdita di collagene e la degenerazione delle fibre elastiche, ed i danni, non riparabili, a carico dei delicati costituenti cellulari.

Molti sono i fattori che possono alterare e danneggiare questa vitale struttura e fra essi sicuramente prevalgono le radiazioni UV e l’azione dei radicali liberi, veri killers biologici, che si formano per svariate cause nel nostro organismo (aggressioni chimiche, meccaniche, fisiche e simili) [4].

Da quanto detto, appare evidente che nella lotta contro l’invecchiamento cutaneo grande importanza ha il poter disporre di sostanze antiossidanti in grado di contrastare efficacemente la formazione dei radicali liberi e minimizzare i danni biologici da essi provocati.

A livello cutaneo, soprattutto nello strato corneo dell’epidermide, è espresso un “sistema antiossidante” molto efficiente, composto da enzimi, o antiossidanti ad alto peso molecolare, ed antiossidanti a basso peso molecolare, non enzimatici, fra cui i più importanti sono l’acido ascorbico, o vitamina C, l’α-tocoferolo, o vitamina E, l’ubichinone, o coenzima Q, il glutatione (GSH), il polipeptide tioredossina, l’acido lipoico e la melatonina [4].

Con l’avanzare degli anni in molti tessuti dell’organismo, compresa la cute, si assiste ad un aumento degli stress ossidativi e, contemporaneamente, ad una progressiva riduzione del potere antiossidante, che conducono ad un graduale ed irreversibile invecchiamento fisiologico. Per ritardare la sua comparsa o, comunque, per trattare l’invecchiamento cutaneo si può intervenire in vari modi, fra cui la somministrazione orale di sostanze con un alto contenuto in antiossidanti oppure l’applicazione topica di molecole capaci di penetrare nello strato corneo e con buon potere antiossidante [4]. Da studi in vitro ed in vivo la MELATONINA, formulata per essere applicata sulla cute, si è dimostrata un valido trattamento antietà per prevenire la formazione di ROS, oltre a limitare i danni causati dall’esposizione ad UV. In conclusione l’applicazione topica di MELATONINA, oltre a prevenire il fotoinvecchiamento indotto da un’eccessiva esposizione alle radiazioni UV [2], svolge pure un’azione “antiaging” ritardando la comparsa dei segni di degrado cutaneo, come rughe, avvizzimenti, perdita di elasticità, disidratazione, assottigliamento cutaneo e simili, grazie alle sue capacità di neutralizzare i radicali liberi responsabili degli stress ossidativi. Per cui, potrebbe essere utilizzata come sostanza funzionale in formulazioni ad uso topico in campo terapeutico e/o cosmetico.

DALLA MELATONINA ALLA FITOMELATONINA

Le ultime ricerche riguardano la melatonina estratta da piante “ FITOMELATONINA”, alternativa naturale nel campo dermatologico.

 

BIBLIOGRAFIA:

  1. Solominski A., Wortsman J &Tobin D.J. The cutaneous serotoninergic/melatoninergic system: securing place under the sun FASEB J 2005;19:176-194
  2. Solominski A., Fisher T.W. , Zmijewski M,A, Wortsman J, Semac I., Zbytek B., Slominski R.M. & Tobin D.J. on the role of melatonin in skin physiology and pathology Endocrine 2005;27(2):137-148.
  3. Reiter R.J. & Robinson J. Melatonin; Bantam Books 1995
  4. Podda M & Grundmann-Kollmann M. Low molecular weight antioxidants and their role in skin ageing Clin and Exp Dermatol 2001;26:578-82
melatonina

Melatonina in dermatologia

In ambito dermatologico la via di somministrazione di prima scelta è indubbiamente quella topica e la melatonina rappresenta un buon candidato per l’assorbimento transcutaneo, considerando il suo basso peso molecolare (PM = 232,27), il breve tempo di dimezzamento nel plasma e un favorevole coefficiente di ripartizione ottanolo: acqua (log P = 1,20).

Con l’assunzione orale l’attivo subisce un marcato metabolismo epatico di primo passaggio a cui consegue un tempo di emivita nel sangue ridotto (< 45 min), mentre con l’applicazione cutanea, oltre ad avere una migliore compliance del paziente, si riesce ad evitare la metabolizzazione epatica.

Inoltre, si ritiene che la melatonina sia ben assorbita attraverso lo strato corneo, a livello del quale si deposita e diffonde in modo lento e continuo nel derma e nei vasi sanguigni, andando ad influenzare, anche se non di molto, i livelli fisiologici di melatonina endogena [2].

Bangha et al. osservarono i livelli plasmatici di melatonina dopo l’applicazione di 20 e 100 mg di attivo disperso in etanolo al 70% sullo scalpo di sei giovani volontari sani, facendo misurazioni a diverse ore del giorno e conclusero affermando che l’assorbimento di melatonina attraverso la cute è dose-dipendente, l’attivo si deposita velocemente nello strato corneo, da cui diffonde nel tempo raggiungendo il flusso sanguigno.

Nel 2004 Fischer & coll. confrontarono la penetrazione transcutanea della melatonina contenuta in una preparazione semisolida o in una soluzione alcolica tramite la valutazione dei livelli plasmatici di 15 volontari sani nel corso di ventiquattro ore e appurarono che l’attivo in questione penetra nella cute in modo diverso a seconda del veicolo in cui è disperso. La melatonina nella preparazione semisolida ha un assorbimento più rapido attraverso lo strato corneo, ma il suo rilascio al circolo sanguigno durante il periodo d’osservazione è ridotto rispetto a quello della melatonina in soluzione .

Alla luce di tali osservazioni, la melatonina ha riscontrato ampio interesse nel campo della dermatologia.

 

Applicazioni della melatonina in ambito dermatologico

Tumori cutanei: come già accennato la melatonina ha dimostrato di possedere proprietà oncostatiche nei confronti di svariate forme di cancro che possono colpire l’uomo, fra cui anche i melanomi maligni metastatizzanti [3].

Test in vitro dimostrano l’effetto inibitorio della melatonina sulla proliferazione cellulare in colture di melanociti anormali e studi clinici riportano risultati positivi sull’utilizzo della melatonina, in mono- o politerapia, in pazienti affetti da melanoma maligno [3, 2].

In una di queste ricerche, condotta da Gonzalez et al. su quarantadue pazienti affetti da melanoma in stadio avanzato, fu esaminato l’effetto della somministrazione orale di melatonina, in dosi da 5 a 700 mg/m2/die. Dopo cinque settimane in sei pazienti si osservò una significativa riduzione delle dimensioni del tumore, mentre in altri sei ci fu una stabilizzazione della crescita tumorale. In altri studi clinici, eseguiti da Lissoni & coll., la MELATONINA fu somministrata in combinazione con interleuchina-2 (IL-2), poiché si presuppone che enfatizzi il suo effetto stimolatorio sul sistema immunitario contro la progressione tumorale, e con farmaci chemoterapici, come naltrexone e cisplatino. I risultati ottenuti dimostrarono che la melatonina oltre ad avere un effetto immunostimolante, additivo a quello dell’IL-2, migliora la citotossicità dei farmaci chemoterapici nei confronti delle cellule cancerose [2].

 

BIBLIOGRAFIA:

  1. Solominski A., Wortsman J &Tobin D.J. The cutaneous serotoninergic/melatoninergic system: securing place under the sun FASEB J 2005;19:176-194
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  4. Podda M & Grundmann-Kollmann M. Low molecular weight antioxidants and their role in skin ageing Clin and Exp Dermatol 2001;26:578-82

 

Melatonina e pelle

La principale funzione della cute di essere una barriera protettiva tra ambiente esterno ed interno, la rende particolarmente importante per preservare l’omeostasi dell’intero organismo. Essendo costantemente soggetta all’attacco d’insulti di natura chimica, biologica o meccanica, la pelle ha sviluppato proprietà uniche nel contrastare efficacemente questi fattori di stress.

Prima di tutto, essa ha la capacità di riconoscere e discriminare ciò che è estraneo da ciò che appartiene all’organismo grazie all’abilità di integrare, all’interno di situazioni molto eterogenee, segnali specifici provenienti dai sistemi immunitario e neuroendocrino con sede cutanea [1].

Un noto mediatore neuroendocrino è la melatonina, connessa alla cute fin dall’identificazione, nel 1954, della sua azione sulla pigmentazione della pelle di rana.

Da allora si scoprì che questa molecola svolge numerose attività biologiche a livello sistemico, come ormone, neurotrasmettitore, immunomodulatore, mediate dall’interazione con recettori di membrana o nucleari, che a livello cutaneo sono espressi in cheratinociti, melanociti e fibroblasti [1].

Inoltre, per la sua particolare struttura molecolare, la melatonina agisce come neutralizzatore di radicali liberi, antiossidante ad ampio spettro ed attivatore di vie protettive nei confronti di stress ossidativi.

 

Melatonina e sistema melatoninergico

 

Nel corso degli anni si scoprì che la melatonina non era prodotta esclusivamente dalla ghiandola pineale, ma anche da numerosi altri organi, fra cui la cute. Grazie agli studi condotti da Slominski & coll. furono caratterizzate in modo dettagliato le vie di biosintesi e di biodegradazione del “sistema melatoninergico” a livello cutaneo . Usando tecniche molecolari, biochimiche e chimiche il gruppo di ricercatori riuscì a delucidare in modo dettagliato i vari passaggi sequenziali per la trasformazione del triptofano in serotonina e melatonina nelle varie popolazioni cellulari della pelle, identificando i geni e le proteine precursori dei medesimi enzimi catalizzatori dei vari steps di sintesi a livello epifisario.

Da esperimenti condotti in vivo ed in vitro e da osservazioni cliniche, si è potuto appurare che la melatonina a livello cutaneo è implicata in alcuni aspetti fisiologici, ma anche patologici, riguardanti i maggiori compartimenti della pelle, come epidermide, derma ed annessi, fra cui le strutture pilifere. In modo più specifico, il sistema melatoninergico è coinvolto nel ciclo di crescita dei capelli, nella protezione da danni indotti da stress ossidativo e dall’esposizione a radiazioni UV (scottature, eritemi), nel controllo dello sviluppo di tumori alla pelle e nell’eziologia di svariate malattie dermatologiche, come eczema atopico e psoriasi.

Considerando i numerosi ed incoraggianti risultati ottenuti nel corso degli anni e grazie al facile assorbimento transcutaneo si può giustificare l’utilizzo della MLT esogena in campo dermatologico poiché contribuisce in modo significativo a regolare il sistema melatoninergico locale, che preserva l’integrità -fisica e funzionale della cute.

 

1. Solominski A., Wortsman J &Tobin D.J. The cutaneous serotoninergic/melatoninergic system: securing place under the sun FASEB J 2005;19:176-194

Unità biologica e anima indivisibili

Ogni “Storia di Vitabiologica” è anche una storia di sentimenti e di passioni, è una instancabile ricerca di amore che mette a nudo la natura della sua anima e la esprime attraverso le parole.

Attraverso il linguaggio comunica la gioia, la tenerezza, la piacevolezza, la felicità, l’empatia, il malanimo, l’invidia, la gelosia e tutte le emozioni positive e negative.

Nella visione OLISTICA della realtà biologica, che si fonda sulla consapevolezza dell’unità dell’essere, parlando di ANIMA possiamo affermare che essa è anche il risultato dell’espressione chimica dei fisiologici neurotrasmettitori.

Nel corpo umano il sistema di difesa immunitaria, il sistema ormonale e il sistema neuroendocrino attraverso processi chimici di neurotrasmettitori comunicano tra loro. Nella sua interezza il sistema modula le nostre emozioni, la vita dell’anima, gli stati di coscienza spirituale che conseguentemente influenzano le condizioni di salute o di malattia.

Il male dell’anima “La malinconia”, il forte stress, i gravi traumi emozionali hanno un impatto negativo sulla biologia della cellula e sulla salute mentre la felicità, la serenità possono anticipare le guarigioni.

Nella infinita complessità del sistema “Vita Biologica e Anima” possiamo riconoscere due fondamentali sistemi di “consapevolezza dell’unità del essere”.

Il primo, stimolante il sistema, riguarda gli stati di coscienza e delle emozioni e cioè la percezione del piacere e l’espressione della coscienza in senso spirituale. Questo sistema è costituito soprattutto dalla ghiandola pineale situata nel cervello.

Il secondo è in relazione alla vita inconscia e alla disarmonia dell’anima come lo stress, la depressione, l’ansia, il dolore. Questo  è mediato dall’attività delle surrenali, dal sistema oppioide cerebrale e catecolaminegico.

La celebre frase di Cartesio che identificava la “ghiandola pineale quale sede dell’anima” può oggi essere riespressa come “giandola pineale regolatrice dal rapporto tra coscienza spirituale e corpo biologico”.

La ghiandola pineale è l’organo preposto al mantenimento della relazione fra la vita psico-spirituale del singolo essere vivente e le regole armoniche dell’universo.

La ghiandola pineale contiene vari ormoni di cui uno dei più importanti è la melatonina, fondamentale nella regolazione dell’espressione della coscienza nella vita biologica. Questo è dimostrato dal fatto che al progressivo calo di melatonina, nel corpo umano, consegue un parallelo calo della espressione della coscienza come per esempio avviene nelle demenze, nelle depressioni o nell’autismo.

Nella visione olistica l’uomo è unica unità di corpo, mente e spirito.

Recentemente, neurofisiologi d’oltre oceano, affermano che la somma di tutte le funzioni individuate nel cervello non riesce a dare spiegazione ad una funzione astratta come la mente umana.

In ogni caso l’integrazione dell’io psichico (o anima) con l’io biologico deve necessariamente avvenire in modo completo e armonioso per mantenere lo stato di salute psicofisico dell’essere umano.

I tocotrienoli

La vitamina E è un gruppo di otto sostanze liposolubili, strettamente correlate tra di loro e suddivise in 4 tocoferoli (α, β, γ, δ)  e 4 tocotrienoli (α, β, γ, δ) . La struttura molecolare dei tocotrienoli consente a tale molecola di essere più efficiente nel ripristino dei danni da ossidazione all’interno della membrana cellulare  (maggiore potere antiossidante e maggiore flessibilità).

GLI EFFETTI SULLA SALUTE DEI TOCOTRIENOLI SONO STATI ABBONDANTEMENTE STUDIATI

Salute del cervello:  i tocotrienoli migliorano il flusso vascolare carotideo e contribuiscono a ridurre i danni indotti da Ictus (1-2).

Salute cardiovascolare: il consumo dei tocotrienoli è associato con una riduzione del rischio di malattie cardiovascolari (3).

Contrastano i fenomeni infiammatori: i tocotrienoli controllano il meccanismo infiammatorio e i relativi markers, inclusa la riduzione delle lipoproteine aterogeniche (a) [Lp(a)] (4,5).

Salute della pelle: i tocotrienoli riducono i danni della pelle indotti dai raggi UVB (6-7), inibendo la crescita del melanoma, e producendo un ritardo nella progressione del melanoma (studio sui topi)(8). I tocotrienoli contrastano la comparsa della macchie  sulla pelle in età senile (9). I tocotrienoli proteggono la pelle dai danni prodotti da stress ossidativo (6).

Controllo dei lipidi: numerosi studi dimostrano che i tocotrienoli  agiscono sui livelli di trigliceridi e LDL (10,11).

Antiossidante:  i tocotrienoli proteggono le cellule del nostro  corpo (circa 75 milioni di miliari ) dallo stress ossidativo, migliorando l’efficienza dello  scambio O2-CO2 e dei nutrimenti  a livello dei  globuli rossi (14). I tocotrienoli hanno un potere antiossidante 40-60 volte maggiore dei tocoferoli.

Salute degli occhi: l’angiogenesi è responsabile della crescita abnorme dei vasi sanguigni in caso di retinopatia diabetica e degenerazione maculare, alcune delle principali cause di cecità in età adulta. I tocotrienoli riducono l’angiogenesi, e rallentando il processo di retinopatia e di degenerazione maculare (12,13).

1. Kooyenga, D. K. et al., Antioxidants  modulate the course of  carotid atherosclerosis: A Four-year report, in Micronutrients an Health, K. Nesaretnam and L. Packer, Editors. 2001, AOCS Press:  Illinois. P: 366-375 | 2. Sen, C.K., S Khanna, and S. Roy, Tocotrienols: Vitamin E beyond topherols. Life Sci, 2006. 78(18): p. 2088-98. | 3. rasool, A.H., et al., Arterial compliance and vitamin E blood levels with a self  emulsifying preparation of tocotrienol rich vitamin E. Arch Pharm Res, 2008. 31(9): p. 1212-7.  | 4. Comitato, R., et al., A novel mechanism of natural vitamin E tocotrienol activity: involvement of ERbeta signal transduction. Am J Physiol Endocrinnol Metab, 2009. 27(2): p. E427-37. | 5. Campbell, L.A. and  C. C. Kuo, Chlamydia pneumoniaan infectious risk factor for atherosclerosis? Nat Rev Microbiol, 2004. 2(1): p. 23-32. | 6. Traber, M. G., et al., Diet-derived and topically applied tocotrienols accumulate in skin and protect the tissue against ultraviolet light-induced oxidative stress. Asia Pac J Clin Nutr, 1997. 6(1): p. 63-67. | 7. Yamada, Y., et al., Dietary tocotrienol reduces UVB-induced skin damage and sesamin enhances tocotrienol effect in hairless mice. J Nutr Sci Vitaminol (Tokyo), 2008. 54(2): p. 117-23. | 8. McAnally, J.A., et al., Tocotrienols potentiate lovastatin-mediated grown suppression in vitro and in vivo. Exp Bio Med (Maywood), 2007. 232(4): p. 523-31.  | 9. Michihara, A., et al., Delta-tocotrienol causes decrease of melamin content in mouse melanoma cells. J Health Sci, 2009. 55(2): p. 314-318 | 10. Tan, B. and A.M. Mueller, Tocotrienols in Cardiometabolic Diseases., in Tocotrienols: Vitamin E beyond Tocopherol, R. Watson and V. Preedy, Editors. 2008, AOCS/CRC Press. P. 257-273 | 11. Houston, M.C., Et al., Nonpharmacologic treatement of dyslipidemia. Prog Cardiovasc Dis, 2009. 52(2): p. 61-64. | 12.  Miyazawa, T., et al., Anti-angiogenic function of tocotrienol. Asia Pac J Clin Nutr, 2008. 17 Suppl 1:p. 253-6. | 13. Shibata, A., et al., Tumor anti-angiogenic efect and mechanism of action of  delta-tocotrienol. Biochem Pharmacol, 2008 76(3): p. 330-9 | 14. begum, A.N. and J. Terao, Protective effect of alpha-tocotrienol against free radical-induced impairment of erythrocyte deformability. Biosci Biotechnol Biochem, 2002. 66(2): p. 398-403.

Fitomelatonina, salute dalle piante

Dai verdi prati del Monte Bondone una rivoluzionaria scoperta per la salute del corpo 

La bellezza è tale perché specchio del benessere psicofisico, per questo si può parlare di cosmesi salutare.

Nasce sulle montagne del Trentino la ricerca scientifica di Francesca Ferri, titolare dei laboratori Effegilab con sede a Lavis di Trento. Le piante alpine che crescono in alta montagna producono una sostanza chiamata melatonina. Come nell’uomo, anche nelle piante la melatonina regola i fenomeni cosiddetti circadiani: i movimenti delle foglie e dei fiori durante la notte, la crescita della pianta e la germinazione del seme. Soprattutto la melatonina assicura ai vegetali importanti risorse antiossidanti proteggendoli dall’esposizione ai raggi solari e alle intemperie. Lo studio e l’intuizione scientifica di Francesca Ferri da anni dedita allo studio delle proprietà curative di sostanze di origine naturale, ha ottenuto per la prima volta al mondo, l’estrazione di un olio particolarmente oleoso ricco di melatonina chiamato appunto Fitomelatonina, un vero e proprio sistema difensivo naturale. Una scoperta tutta trentina che ha origine nelle piante del Monte Bondone, dove crescono l’ Avena sativa, l’Achillea millefolium e la Salvia officinalis. Questa ricerca ha permesso di sostituire quella ottenuta per sintesi, e quindi la sua biocompatibilità è risultata superiore. La Fitomelatonina ha la stessa struttura chimica di quella prodotta dal corpo umano, e in particolare dalla ghiandola pineale posta nel cervello. Cartesio sosteneva che la ghiandola pineale è la sede dell’anima e la melatonina è formata dalla ghiandola pineale. Per sillogismo si può immaginare che la stessa anima è formata dalla melatonina. Questa analogia fa capire quanto importante e fondamentale sia questa sostanza per la vita dell’uomo e delle piante che attingono ad essa per regolarsi ed equilibrarsi. L’estrazione della fitomelatonina è il risultato di un procedimento che è stato brevettato in esclusiva dopo lunghi anni di ricerca e impegno, con la consulenza di alcune tra le più prestigiose facoltà universitarie. Gli studi condotti hanno permesso di investigare la presenza di questa preziosa sostanza in campioni di piante officinali e spontanee, selezionando le specie di piante e le parti migliori per uno studio più approfondito, andando a cercare quelle cresciute in un ambiente maggiormente esposto a stress ossidativi da ozono e radiazioni UV, e quindi depositarie di un maggior contenuto di melatonina. La ricerca e sviluppo dell’Effegilab si colloca in un contesto di novità rispetto ai prodotti cosmetici ed agli integratori alimentari comuni. L’originalità sta nel costruire formulazioni di prodotti che facciano a meno di conservanti e coloranti tradizionali facendo uso di principi attivi naturali. In questa ricerca l’azienda ha collaborato con istituti di ricerca del settore come l’Università dell’Insubria di Varese, dipartimento di biologia strutturale e funzionale diretta da Paolo Gerola. Grande attenzione è stata dedicata alla qualità biologica delle piante dalle quali viene estratta, che vengono coltivate esclusivamente oltre i mille metri di altezza in ambienti incontaminati, mentre i processi di lavorazione si avvalgono delle più moderne tecnologie. I benefici sono anche quelli di sostenere la funzione immunitaria, abbassare i livelli di colesterolo nel sangue, proteggere dagli effetti negativi dello stress, ripristinare i ritmi del sonno, aiutare a difendersi dalle patologie neoplastiche e dalle malattie cardiache, stimolare e sostenere la funzione sessuale. Indicazioni ampiamente documentate dalla letteratura scientifica. E’ stato anche dimostrato che la melatonina non presenta effetti tossici neppure se venisse somministrata in quantità di diverse compresse al giorno. Ma lo scopo della ricerca che ha permesso l’estrazione della Fitomelatonina, è orientato anche nel settore dell’utilizzo in campo cosmetico. La pelle del nostro corpo e del viso in particolare è sottoposto ogni giorni a continue aggressioni causate dall’ambiente esterno, dal freddo e dallo smog, specie per chi vive nelle aree urbane ad alto tasso di inquinamento. La Fitomelatonina serve quindi ad assicurare l’idratazione e una naturale protezione alla pelle anche per gli effetti del sole. Ritarda gli effetti dell’invecchiamento e restituisce un’azione rivitalizzante, ridona alla pelle luminosità ed elasticità anche in quelle pelli stanche e con la tendenza al rilassamento e all’aridità epidermica. Viene consigliata anche per chi ancora giovane ha una pelle particolarmente “provata” dalla vita frenetica, dal fumo e da un’eccessiva esposizione solare. Il vantaggio della melatonina vegetale, a differenza di quella chimica è dato dal fatto che essendo di origine naturale questa melatonina ha una perfetta affinità biochimica compatibile con l’organismo umano. La vita delle persone ha sempre più ritmi logoranti e sottoposti a stimoli spesso nocivi per il benessere. Occuparsi della propria salute anche nella cura della propria persona e dell’aspetto esteriore, trova nelle proprietà curative, cosmetiche della fitomelatonina di origine vegetale, un valido aiuto e alleato. Non contenendo conservanti né coloranti chimici, questa sostanza è impiegata con successo nelle preparazioni dermatologiche. Studi scientifici hanno dimostrato che la melatonina inibisce lo sviluppo dell’eritema solare in seguito all’esposizione a radiazioni UVB e nel trattamento dermico agisce sulla psoriasi e di eczemi topici, assumendo importanza nell’effetto protettivo nei confronti dello stress ossidativo che sono causa dell’invecchiamento e del degrado cutaneo. Una sostanza che armonizza i principali sistemi che influenzano la qualità del nostro vivere quotidiano: il riposo, la calma, la positività, la capacità di concentrazione.

 

L’era della psico-cosmesi

Dalla fitofarmacologia all’estrazione della melatonina dalle piante alimentari. La cosmesi può travalicare il solo livello estetico «con un principio attivo modulatore anche dell’umore». L’esperienza scientifica di Francesca Ferri.

La bellezza è tale perché specchio del benessere psicofisico, per questo si può parlare di cosmesi salutare.

Nel 1996 presentarono una metodica estrattiva unica al mondo, con la quale si otteneva melatonina vegetale. Ancora oggi la dottoressa Francesca Ferri detiene l’esclusiva sul processo d’estrazione di questo principio attivo, che oggi affascina diversi mercati internazionali, per la sua azione non solo di dermocosmesi. Infatti, la dottoressa Ferri, titolare della trentina EffegiLab, non teme di definire la fitomelatonina il precursore di una nuova definizione di cosmesi. «Possiamo chiamarla psico-cosmesi – spiega Ferri – perché ha un effetto modulatore su numerosi cicli biologici, fondamentali per l’equilibrio di tutti i sistemi del nostro organismo, come il ciclo del sonno, della riproduzione o dell’umore». La grande differenza dalla melatonina chimica che si trova in commercio sta nella purezza ricercata dall’Effegi Lab. «Estraendo il principio attivo da piante alimentari – dice Ferri – come la salvia, l’achillea o le ciliegie, anche nel caso di un prodotto meno puro è impossibile la presenza di sostanze tossiche, cosa che invece non è garantita dalla melatonina chimica. Ma l’aspetto interessante è la possibilità di usare la sostanza per le funzioni più diverse. Noi con questo estratto facciamo molti prodotti dermocosmetici, con un’azione lenitiva o più cosmetica e rivitalizzante, ma anche integratori che incidono sul benessere e la salute sotto punti di vista anche molto lontani». La differenza di pensiero e realizzazione ha portato quindi alla nascita dell’impresa trentina. «Cinque anni fa – ricorda la titolare – abbiamo dato vita al nostro progetto imprenditoriale, la cui matrice innovativa ci ha portato a una crescita costante. Realizziamo solo prodotti d’altissima qualità con un’elevatissima efficacia: rispettiamo l’essere umano e l’ambiente con prodotti puliti, esenti da coloranti e conservanti tradizionali, paraffine, vaselline, petroli, Les e allergeni dei profumi. L’impiego di questo metodo produttivo rivolge la sua attenzione agli utenti finali e agli operatori del settore professionale che espongono la propria pelle a prolungati contatti con i cosmetici». (…) Il concetto di bellezza per la dottoressa Ferri va declinato in tutte le sue accezioni. «La nostra bellezza è tale perché specchio del nostro benessere psicofisico, per questo in Effegilab ci piace definire il risultato del nostro lavoro “cosmesi salutare”. Il Trentino gioca allora un ruolo fondamentale vista l’enorme e variegata ricchezza e unicità delle specie presenti nel territorio. L’alta qualità delle materie prime utilizzate da Effegilab provengono da qui, come l’olio biologico del Lago di Garda».

Remo Monreale

Melatonina per il benessere/meccanismo d’azione

MELATONINA: dalla sintesi al meccanismo d’azione

MECCANISMO D’AZIONE

Sincronizzazione dei ritmi biologici

I ritmi biologici dell’organismo sono regolati da una sorta di “orologio biologico”, localizzato nell’ipotalamo : il Nucleo Soprachiasmatico. Gli esempi più evidenti di questo “orologio” sono : la variazione della pressione arteriosa e quella della temperatura corporea, la regolazione  sonno/ veglia e fame/sete , la regolazione del tono e dei movimenti della muscolatura liscia degli organi dell’apparato digerente, dell’apparato urinario e dell’attività secretoria delle ghiandole.  Tutti questi sopraelencati rientrano nei ritmi circadiani, ma anche la gestazione, il parto, l’allattamento o lo sviluppo sono soggetti a questo controllo neuronale. L’alternanza luce/buio è riconosciuta come il principale fattore che regola i ritmi circadiani e la melatonina è l’effettore di tale sistema.

Modulatrice della temperatura corporea

La  temperatura corporea è controllata dal centro termoregolatore corporeo che ha sede all’interno dell’ipotalamo. Questo centro funziona come un termostato, che fissata una temperatura corporea interna media i cui valori sono intorno ai 37 ° C ± 0.5 °C – registra le variazioni e determina gli aggiustamenti. La variazione della temperatura corporea segue un ritmo circadiano e pertanto la melatonina influisce su essa.  La melatonina è in grado di ridurre la temperatura corporea di circa 0.3°C (40% della variazione circadiana della temperatura). L’effetto ipotermizzante della Melatonina è stato evidenziato con la sua somministrazione diurna, quando cioè essa non  è normalmente prodotta : si riscontra un effetto simile a quello fisiologico. Se somministrata durante la notte, quando la melatonina endogena è normalmente prodotta, la melatonina non esercita al contrario un effetto ipotermizzante aggiuntivo .

Modulatrice del sonno

L’azione fisiologica più nota, e forse tutt’ora più sfruttata della melatonina, è l’effetto che ha sul sonno.  L’ effetto della sostanza è stato valutato su varie componenti del sonno. L’ effetto maggiore e più consistente è sicuramente quello esercitato sulla propensità all’ addormentamento, la quale mostra una variazione nell’arco delle 24 ore : sale improvvisamente dopo le ore 20, in contemporanea con l’inizio della secrezione di melatonina, per raggiungere un massimo in corrispondenza del picco di melatonina e i livelli più bassi di temperatura corporea.

Naturale antiaggregante piastrinico 

La melatonina è il più fisiologico antiaggregante piastrinico, garante del mantenimento delle proprietà del sangue e del trofismo delle pareti dei vasi. Anche tale azione può essere considerata bioritmicamente regolata ed essere più accentuata durante le ore notturne

Naturale difesa dei radicali liberi

La melatonina esplica  un’azione antiossidante come molecola libera ed  è di rilevante importanza il fatto che esplichi quest’azione in tutti i compartimenti intracellulari. Ciò è dovuto  alla sua natura lipofila che la rende in grado di attraversare tutte le barriere biologiche e di diffondersi in ogni compartimento della cellula. La melatonina entrando come molecola libera nella cellula è in grado di esercitare una funzione di neutralizzazione dei radicali liberi: donando gruppi elettronici ai radicali liberi li rende meno reattivi e quindi meno tossici. La melatonina reagendo con un radicale libero viene ossidata e forma un radicale cationico indolico. Successivamente, il radicale indolico,  reagendo con un anione radicale superossido (O2ˉ), forma un prodotto stabile, e non tossico, la 5-metossi-N-acetil-N-formil-chinuramina.  L’azione di scavenger della melatonina si è rivelata efficiente anche verso il radicale perossile (ROOˉ), specie radicalica che si genera durante la perossidazione lipidica e che propaga una reazione a catena che induce a una massiccia distruzione lipidica nelle membrane cellulari.  La melatonina è estremamente potente nella protezione dai danni causati dai radicali liberi indotti da anche da vari stimoli esterni. Così i danni al DNA risultanti dall’esposizione a composti chimici cancerogeni o alle radiazioni ionizzanti sono marcatamente ridotte quando la melatonina viene co-somministrata

Melatonina immunomodulatrice

L’interazione tra sistema nervoso, endocrino ed immunitario è da tempo nota, ed è parte integrante di una disciplina definita neuroimmunomodulazione. E’ accertato che il sistema immunitario e quello nervoso centrale sono legati sia anatomicamente che funzionalmente e che diverse molecole segnale e recettori sono comuni ad entrambi. L’azione immunimodulatrice della melatonina è mediata da recettori localizzati sia a livello membranario che nucleare

Si possono quindi sostanzialmente distinguere due funzioni della melatonina in relazione al sistema immunitario: un’azione antigene-dipendente, dove la melatonina produce attivazione del sistema immunitario rafforzando le funzioni dei T-helper e la produzione di citochine, e un’azione antigene-indipendente a livello ematopoietico dove mantiene un’omeostasi immunitaria.

Stabilizzante di membrana

La melatonina interviene nel controllo della neurotrasmissione a livello delle membrane neuronali del sistema nervoso, ne deriva un’azione stabilizzante dell’attività elettrica.

Melatonina per il benessere/sintesi biologica

MELATONINA: dalla sintesi al meccanismo d’azione

La biosintesi prende origine dal triptofano, che si trova abbondantemente nelle banane, datteri, arachidi, latte, ecc.

SINTESI BIOLOGICA

La biosintesi prende origine dal triptofano, amminoacido essenziale che non può formare l’organismo umano, e deve quindi essere introdotto con la dieta. Nell’alimentazione il triptofano lo si trova abbondantemente nelle banane, datteri, arachidi, latte, ecc. ecc. La trasformazione del triptofano in melatonina si svolge in punti e in tempi successivi: nella ghiandola pineale, retina, piastrine, ovaie e altri organi in funzione del ritmo giorno-notte.

In condizioni fisiologiche la melatonina è prodotta con un andamento ritmico circadiano basato su 24 ore,  caratterizzato da livelli molto bassi durante il giorno, e da un incremento notturno, in quanto l’attività del nucleo soprachiasmatico (orologio biologico che regola i ritmi circadiani) dell’ipotalamo è sincronizzata al ritmo giorno/notte dalle informazioni luminose, che le arrivano dalla retina attraverso il tratto retino-ipotalamico. Il picco di secrezione si ha a metà della notte tra le 2 e le 4 a.m. e gradualmente decade durante la seconda metà della notte. Mediamente la concentrazione plasmatica di melatonina durante il giorno è di 10 pg/ml, con un picco notturno di 70-100 pg/ml.

La concentrazione sierica varia anche a seconda dell’età. Al di sotto dei 3 mesi la secrezione di melatonina è molto scarsa; nell’infanzia aumenta e diviene circadiana con un picco notturno più alto tra 1-3 anni (325 pg/ml), dopo di che essa declina gradualmente. Nei giovani adulti le concentrazioni diurne e notturne raggiungono la media. Negli anziani si osserva un graduale decremento.

Fitomelatonina

l’ultimo traguardo della cosmeceutica

Non sono solo un toccasana per la pelle. I nuovissimi prodotti a base di Fitomelatonina di Effegilab apportano benefici anche a livelli più profondi rilassando e distendendo la mente perché agiscono sui livelli ormonali del sistema endocrino. Appartengono alla moderna psicocosmeceutica, una linea di ricerca che, unendo alcune potenti risorse naturali a una sofisticata tecnologia, garantisce un approccio globale alla persona.
Il merito di questa interessante sinergia pelle-mente va ai laboratori EffegiLab di Trento che, per primi al mondo, grazie all’intuizione e allo studio della dottoressa Francesca Ferri, hanno ottenuto da piante alpine selezionate (Avena sativa, Achillea millefolium, Salvia officinalis) un estratto oleoso particolarmente ricco di melatonina (detta appunto Fitomelatonina). Come nell’uomo, anche nelle piante la melatonina regola i fenomeni cosiddetti circadiani: i movimenti delle foglie e dei fiori durante la notte, la crescita della pianta e la germinazione del seme. Soprattutto la melatonina assicura ai vegetali importanti risorse antiossidanti proteggendoli dall’esposizione ai raggi solari e alle intemperie. Un aspetto questo estremamente interessante per il suo impiego in campo cosmetico.
Si è testata la capacità antiossidante intra ed extra cellulare della Fitomelatonina che è risultata pari a quella dei migliori oli vegetali. Viene inoltre amplificata dal suo facile assorbimento trans-dermico che assicura anche un’azione prolungata nel tempo. Non solo: la Fitomelatonina aumenta anche l’idratazione cutanea in modo significativo già a 15 minuti dall’applicazione e protegge dalle radiazioni solari UVA e UVB. Ha la stessa struttura chimica della melatonina presente nel corpo umano ma, diversamente da quella di sintesi, deriva da substrati vegetali vivi e ha pertanto una biocompatibilità nettamente superiore.
Grande attenzione è prestata alla qualità biologica delle piante dalle quali viene estratta, che vengono coltivate esclusivamente oltre i mille metri di altezza in ambienti incontaminati, mentre i processi di lavorazione si avvalgono delle più moderne tecnologie.
La nuovissima crema a base di Fitomelatonina di Effegilab è quindi un potente antiossidante, un ottimo idratante e assicura una naturale protezione solare per l’uso in città. Non contiene conservati, profumi e coloranti. Risulta ideale per ritardare gli effetti dell’invecchiamento, protegge dalle aggressioni dell’ambiente esterno come il freddo e lo smog e, grazie a una profonda azione rivitalizzante, ridona luminosità ed elasticità anche alle pelli più stanche con tendenza al rilassamento e all’aridità epidermica. Dato che ripristina le componenti lipofile strutturali danneggiate dagli stress ossidativi indotti da UV e da altri fattori, è consigliata anche per pelli più giovani particolarmente “provate” dalla vita frenetica, dal fumo o da un’eccessiva esposizione solare. Su pelli che non presentano particolari problemi esercita una preziosa azione protettiva migliorandone la resistenza.

Olio di Fitomelatonina
Si tratta della frazione lipofila, ottenuta attraverso un particolare procedimento estrattivo, in melatonina. In essa sono presenti anche tocoferoli, fitosteroli, acidi grassi polinsaturi, insaponificabi­li, squaleni. Le sue attività antiossidante, idratante e protettiva UVA e UVB sono state verificate con una serie di test sperimentali, che riportiamo qui di seguito.

Attività antiossidante della Fitomelatonina
L’attività antiossidante è stata testata, mediante l’applicazione di due diverse metodiche.
Fotochemiluminescenza – Permette sia di quantificare la capacità ossidante di sostanze pure, sia di discriminare l’attività della fase lipidica dalla fase acquosa. Nella sperimentazione si è determinata l’attività sia degli antiossidanti idrosolubili sia degli antios­sidanti liposolubili. Si è operato sulla frazione oleosa lim­pida ottenuta per centrifugazione. Test ORAC – Si tratta di determinare l’effettiva capacità, del prodotto in esame, nel catturare i radicali liberi. Si opera attraverso la valutazione dell’entità della protezione esercitata nei confronti della beta-ficoeritrina soggetta a degradazione radicalica, con depaupe­ramento della sua attiva fluorescente.
Entrambe le metodologie utilizzate permettono di affermare (vedi tab. 1 e 2) che la fitomelatonina presenta una attività antiossidante (sia nei confronti della componente idrofila sia lipofila) comparabile all’attività antiossidante dei migliori oli vegetali.

Attività idratante della Fitomelatonina
E’ stata eseguita la valutazione dell’attività idratante della Fito­melatonina, mediante la rilevazione del grado di idratazione cutanea short-term attraverso misurazioni prima del tratta­mento (t0) ed ai minuti 5, 15, 30, 60, 90, 120 e 150 dall’ap­plicazione. Viene calcolato il valore medio per ogni misura e i dati così ottenuti sono elaborati statisticamente, con un livel­lo di significatività dato da p≤0,05. I dati relativi al prodotto vengono raffrontati con quelli ottenuti nell’area non trattata.

La Fitomelatonina è risultata efficace (vedi fig. 1) nel miglio­rare l’idratazione cutanea, alle condizioni sperimentali adot­tate. In particolare l’idratazione cutanea aumenta in modo significativo (+10,04%) nell’area trattata con il prodotto già a 15 minuti dall’applicazione. L’incremento dello stato di idratazione cutanea permane significativo per tutti i rimanen­ti tempi sperimentali, fino a 150 minuti dalla applicazione (+8,73%).

Attività protettiva UV della Fitomelatonina
La fitomelatonina presenta una capacità protettiva nei con­fronti delle radiazioni solari.
Questa capacità è stata valutata attraverso la determinazione del fattore di protezione solare in vitro effettuata spettrofo­tometricamente secondo il metodo internazionale di Diffey e Robson, utilizzando uno spettrofotometro a doppio raggio UV-VIS.
I dati spettrali acquisiti tra i 400 e i 290 nm (Tab. 3) dimo­strano le capacità protettive del prodotto, identificandolo come ottimo coadiuvante nell’ottenimento di cosmetici solari.

Conclusioni
La Fitomelatonina presenta delle ottime proprietà cosmetiche che la rendono sostanza particolarmente indicata nella prepa­razione di emulsioni (creme e latti) dedicati al trattamento sia della pelle matura sia della pelle giovane. Grazie alla sua atti­vità antiossidande permette un efficace contrasto dei radicali liberi, responsabili del degrado cutaneo.

 

Pubblicato sulla rivista “X BENESSERE Marzo 2009”