C60 l'antiossidante anti-età

La rivista di salute Alternatif bien-être ha pubblicato nel numero 148 di gennaio 2019, un articolo eccellente e ben documentato sui benefici del Carbonio 60.

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ALTERNATIF BIEN-ÊTRE

Tabella dei contenuti

• I ricercatori segnano un gol
• Una spugna per i radicali liberi
• Il C60 prolunga l'aspettativa di vita degli animali
• C60 per sedare il cancro
• Le proprietà antimicrobiche del C60
• C60 per la salute delle ossa e delle articolazioni
• C60 per l'invecchiamento della pelle
• Possiamo godere dei benefici del Carbonio 60 ?
• Riferimenti di studi scientifici

C60 (carbonio 60): l'antiossidante che prolunga la vita.

Antiossidante, anticancro, antivirale, antibatterico: queste proprietà non sono quelle di un farmaco miracoloso dei laboratori farmaceutici, ma quelle di una forma pura di carbonio - come la grafite o il diamante - scoperta relativamente di recente. Il carbonio 60 apre prospettive senza precedenti in campo medico.

Harry Kroto, specialista in chimica organica all'Università del Sussex nel Regno Unito, ha gli occhi puntati sullo spazio interstellare. Qual è l'oggetto della sua attenzione? Una lunga molecola di atomi di carbonio che assomiglia a un serpente. È convinto che una struttura come questa possa essere sorta solo nell'atmosfera ricca di carbonio delle giganti rosse, stelle che hanno raggiunto la fine della loro vita.

Ma ha fatto fatica a condividere il suo entusiasmo per imparare di più su questo strano composto: cosa potrebbe essere più comune del carbonio, l'elemento chimico comune sulla Terra e nell'universo? Qualche tempo dopo la sua osservazione, nel 1984, l'uomo ebbe un incontro che si sarebbe rivelato decisivo: durante un congresso scientifico, incrociò un collega americano, Robert Curl, con cui divenne amico. Curl lo presentò a Richard Smalley, uno dei suoi colleghi della Rice University di Houston, Texas, dove lavorava. Durante una visita al laboratorio dei due uomini, Harry Kroto scoprì uno strumento molto sofisticato sviluppato da Richard Smalley, l'AP2, che permetteva di studiare la materia con estrema precisione. Il chimico ha un solo desiderio: usarlo per fare esperimenti sul carbonio e capire come potrebbe essersi formata la molecola del serpente. Tuttavia, ha dovuto avere pazienza: i suoi colleghi americani, che erano impegnati nei loro progetti, non erano in grado di rispondere direttamente alla sua richiesta.

Ma il grande momento arrivò finalmente nel settembre 1985. I tre uomini si sono riuniti intorno all'AP2 e hanno iniettato del carbonio sotto forma di grafite, che è stato presto vaporizzato dal potente laser della macchina. Per diversi giorni, gli scienziati hanno sperimentato e ottenuto due risultati notevoli. In primo luogo, furono in grado di ricreare la molecola del serpente che Harry aveva osservato nello spazio, ma la loro attenzione si concentrò su un'altra caratteristica: la presenza abbondante di una molecola di carbonio puro, composta da 60 atomi, che non era mai stata descritta prima.

I RICERCATORI RAGGIUNGONO UN OBIETTIVO

Gli scienziati hanno poi intrapreso il difficile compito di cercare di determinare la struttura di questa molecola. Usando carta, forbici e nastro adesivo, Smalley alla fine sviluppò un modello che descrive perfettamente la loro scoperta: un poligono con 60 vertici e 32 facce, 12 delle quali sono pentagoni e 20 esagoni, che assomiglia esattamente a... un pallone da calcio! Il carbonio 60 appena scoperto - o C60 in breve - fu presto soprannominato "buckyball " ¹.

Grazie a questo lavoro, i tre uomini scoprirono il primo membro di una grande famiglia di composti chimici, i fullereni, costituiti unicamente da un numero variabile di atomi di carbonio, a forma di sfera, come il C60, o di anello, ellisse o tubo, che valse loro il premio Nobel per la chimica nel 1996. Questi composti, con la loro struttura unica e le loro proprietà conduttive e lubrificanti, sono interessanti nanomateriali utilizzati per molte applicazioni, in particolare nel campo dell'elettronica. Ma non solo: hanno anche un notevole potenziale terapeutico, che sta attirando l'attenzione dei ricercatori di tutto il mondo.

UNA SPUGNA DI RADICALI LIBERI

I benefici per la salute di questa molecola sono legati in particolare a una caratteristica del C60: è in grado di legarsi agli elettroni, neutralizzando così i pericolosi radicali liberi prodotti costantemente nel nostro corpo, come lo ione superossido o il radicale idrossile. Anche se fanno parte del normale funzionamento delle nostre cellule quando sono presenti in quantità moderate, il loro eccesso può essere dannoso per la nostra salute. Queste specie chimiche sono altamente reattive - hanno uno o più elettroni liberi che cercano di legarsi ad altri elettroni - e danneggiano i componenti del corpo come proteine, lipidi o DNA.

Questo stress ossidativo contribuisce al fenomeno dell'invecchiamento, ma anche allo sviluppo di varie malattie, come il cancro, le malattie neurodegenerative e cardiovascolari o l'artrite. Le capacità antiossidanti del carbonio 60 sono estremamente potenti, diverse centinaia di volte superiori a quelle delle vitamine C ed E o dei carotenoidi ².

Tuttavia, il footballene ha un grande svantaggio: non è solubile in acqua. Per renderlo più facilmente assimilabile dal corpo, gli scienziati hanno sviluppato numerosi derivati, attaccando uno o più gruppi chimici alla molecola di base, come i fullerenoli o i carbonifullereni, che conservano le capacità antiossidanti della molecola iniziale.

IL C60 PROLUNGA L'ASPETTATIVA DI VITA DEGLI ANIMALI

Il modo in cui un organismo risponde allo stress ossidativo gioca un ruolo chiave nel determinare la sua durata di vita. Il C60 potrebbe aumentare la longevità degli organismi neutralizzando parzialmente i radicali liberi? Diversi team hanno cercato di rispondere a questa domanda studiando gli effetti della sua somministrazione in diverse specie animali. I ricercatori dell'Università della Florida sono riusciti ad aumentare la durata della vita di un piccolo crostaceo d'acqua dolce, Ceriodaphnia dubia, del 38% ³.

Un team cinese ha dimostrato un rallentamento dell'invecchiamento nel verme Caenorhabditis elegans ⁴ e la capacità del C60 di attivare geni chiave coinvolti nella gestione dello stress cellulare, permettendo agli animali di resistere meglio a condizioni estreme (come l'esposizione ad alte temperature, per esempio). Mentre questi risultati promettenti sono stati ottenuti in animali molto lontani dall'uomo, ci sono prove che suggeriscono che l'effetto del C60 sulla longevità è anche rilevante per i mammiferi. Uno studio sui topi ⁵ ha dimostrato che ha ridotto i livelli di stress ossidativo associati all'invecchiamento e ha esteso la durata della vita degli animali dell'11%; e per finire, ha impedito il declino intellettuale nelle cavie anziane.

Ma i risultati più sorprendenti sono stati ottenuti da un team di ricercatori dell'Università di Parigi Sud, guidato da Fathi Moussa, nel 2012 ⁶.

I ratti sono stati divisi in tre gruppi, alcuni ricevendo una miscela di C60 e olio d'oliva, altri solo olio d'oliva e il terzo solo acqua. Grandi differenze sono state osservate nella loro durata di vita: gli animali hanno vissuto in media 42 mesi, 26 mesi e 22 mesi rispettivamente. In altre parole, il C60 ha praticamente raddoppiato l'aspettativa di vita di questi topi di laboratorio! Questi risultati molto spettacolari hanno causato controversie nella comunità scientifica, soprattutto perché il numero di animali inclusi nel protocollo sperimentale era basso. Nello stesso studio, i ricercatori hanno anche dimostrato la capacità del C60 di proteggere gli animali dai danni causati dalla somministrazione di tetracloruro di carbonio, un veleno che genera radicali liberi. I ratti del gruppo di controllo hanno mostrato, senza sorpresa, gravi danni al fegato, mentre i ratti a cui è stato somministrato il C60 hanno mostrato solo danni minori al tessuto epatico, dimostrando la sua formidabile capacità di neutralizzare i radicali liberi.

C60 PER SEDARE IL CANCRO

Il carbonio 60 è anche di interesse per i ricercatori sul cancro. Il coinvolgimento dei radicali liberi nello sviluppo del cancro è ben noto: causano instabilità nei geni, bloccano la proliferazione delle cellule tumorali e la formazione di nuovi vasi sanguigni per alimentare i tumori ⁷.

Una delle vie terapeutiche per controllare la malattia è quindi quella di utilizzare composti antiossidanti e, date le sue formidabili capacità, il C60 è un eccellente candidato per questo. Per esempio, uno dei suoi derivati ha mostrato un'attività antitumorale, non distruggendo direttamente le cellule tumorali, ma alterando il loro microambiente, rendendolo sfavorevole al loro sviluppo ⁸. Altri sono in grado di esercitare un effetto radioprotettivo, proteggendo le cellule sane dai danni causati dalle alte dosi di irradiazione utilizzate per distruggere le cellule tumorali ⁹.

Il carbonio 60 potrebbe anche aiutare a superare un problema che i medici affrontano ripetutamente: la resistenza delle cellule tumorali alla chemioterapia, che compromette le possibilità di successo del trattamento. Un team ¹⁰ ha sviluppato un farmaco anti-cancro basato sulla combinazione di C60 e cisplatino, una molecola comunemente usata in chemioterapia. Quando è stata testata su cellule tumorali leucemiche resistenti ad alcuni chemioterapici, la combinazione ha dimostrato di essere più efficace nel distruggere le cellule malate rispetto al solo cisplatino. I ricercatori lo hanno poi somministrato a topi con cancro ai polmoni e hanno scoperto che la crescita del tumore è stata rallentata più marcatamente che con entrambi i composti usati singolarmente. Il meccanismo di questo successo è stato dimostrato: il C60 ha potuto inattivare alcune proteine (glicoproteina P ¹¹, MRP1 e MRP2) che contribuiscono a questa resistenza alla chemioterapia. Ultimo ma non meno importante, il C60 riduce la tossicità del cisplatino, che può causare mutazioni nel patrimonio genetico, aumentando il rischio di sviluppare un cancro secondario alcuni anni dopo il trattamento. Il C60 potrebbe anche migliorare la diagnostica del cancro; per esempio, un team statunitense ha recentemente sviluppato un agente di contrasto da usare nella risonanza magnetica (MRI) che non solo rileva i tumori al seno con grande precisione, ma fornisce anche informazioni sulla loro velocità di crescita ¹².

La struttura cava del C60 forma una gabbia che può ospitare il gadolinio, una molecola comunemente usata per visualizzare i tessuti nella risonanza magnetica, e ha un piccolo composto attaccato alla sua superficie che rileva una proteina specifica associata al cancro. Questo assemblaggio migliora la sensibilità della tecnica e garantisce la sua sicurezza, soprattutto perché le dosi utilizzate sono inferiori a quelle dei metodi tradizionali.

LE PROPRIETÀ ANTIMICROBICHE DEL C60

Il carbonio 60 ha anche proprietà antibatteriche, che vengono esercitate in modo diverso a seconda del tipo di batteri¹³. Questi microrganismi sono costituiti da una singola cellula e da una parete protettiva. La natura di questi ultimi varia e si possono distinguere due gruppi principali: batteri gram-positivi (come stafilococchi, streptococchi o enterococchi) e batteri gram-negativi (come Escherichia coli).

Nel primo gruppo, il C60 è in grado di intercalare direttamente tra i composti della parete; così destrutturato, il microbo non può sopravvivere. Non può distruggere direttamente il secondo gruppo di batteri, ma può controllare l'infezione che causano. L'E. coli è un batterio che si trova naturalmente nell'intestino ed è generalmente innocuo. Tuttavia, può diventare patogeno e portare a varie malattie: infezione del tratto urinario, gastroenterite, ecc, e anche la temuta meningite, soprattutto nei neonati. La meningite batterica è accompagnata da un aumento della permeabilità della barriera protettiva del cervello, che contribuisce allo sviluppo dell'edema cerebrale, causando un aumento della pressione all'interno del cranio, che priva alcune regioni del cervello dell'ossigeno essenziale per la sopravvivenza delle cellule. In uno studio sui topi, i ricercatori taiwanesi hanno dimostrato il potenziale di un derivato del C60 per contrastare questo fenomeno e mantenere l'integrità di questa barriera protettiva¹⁴.

Oltre a queste proprietà antibatteriche, ha la capacità di combattere i virus. Ha dimostrato di essere efficace contro l'influenza¹⁵ e l'epatite C ¹⁶. Dagli anni '90, il suo potenziale antivirale è stato studiato anche contro un formidabile patogeno: il virus dell'immunodeficienza umana, che causa l'AIDS. All'epoca, i ricercatori scoprirono che i composti derivati dal carbonio 60 avevano un'azione antivirale contro l'HIV1, la forma più comune del virus. Tuttavia, i meccanismi al lavoro non sono stati chiariti, il che ha rallentato lo sviluppo di terapie.

Recentemente, nel 2016, un team dell'Università del Texas, USA¹⁷, ha rimosso parte del mistero che circonda la sua modalità d'azione. In precedenza si pensava che il C60 bloccasse l'azione delle proteasi prodotte dal virus per scomporre i composti precursori e ottenere le molecole necessarie alla sua moltiplicazione. Ma gli scienziati hanno capito che in realtà funziona in un altro modo: si oppone alla maturazione del virus. Così, quando il virus si moltiplica in una cellula infettata, rimane in una forma immatura che non ha potere infettivo. Questa è una strada molto interessante per sviluppare un nuovo approccio alla lotta contro il virus.

C60 PER LA SALUTE DELLE OSSA E DELLE ARTICOLAZIONI

Il carbonio 60 ha anche un effetto protettivo sul nostro scheletro. Già negli anni '90, un gruppo di ricercatori ha dimostrato che era in grado di promuovere la produzione di condrociti ¹⁸, le cellule che garantiscono la rigenerazione della cartilagine, il tessuto che copre le estremità ossee nelle articolazioni. Potrebbe quindi combattere la degenerazione di questo rivestimento protettivo, osservata in particolare nei casi di osteoartrite? Per determinarlo, i ricercatori giapponesi¹⁹ hanno condotto un doppio esperimento. In primo luogo, hanno studiato il comportamento dei condrociti umani sottoposti a stress ossidativo, con o senza C60. Le cellule sottoposte a questo stress cellulare producono enzimi, sostanze che attaccano il tessuto cartilagineo, ma questo fenomeno viene fermato aggiungendo il trattamento.

Inoltre, aumenta la produzione di collagene di tipo II e di proteoglicani, i componenti fondamentali della cartilagine. Nella seconda parte del loro studio, gli scienziati hanno testato gli effetti del composto in un modello animale della malattia. Hanno iniettato il C60 nelle articolazioni dei conigli e hanno osservato un rallentamento dell'usura della loro cartilagine.

Grazie alle sue proprietà antiossidanti, il C60 previene lo stato infiammatorio che contribuisce alla degradazione di questo tessuto. Ma i radicali liberi non sono solo dannosi per la cartilagine, danneggiano anche il tessuto osseo promuovendo la formazione di osteoclasti²⁰, le cellule responsabili della disgregazione dell'osso. Anche in questo caso, il C60 può prevenire i danni: iniettato nelle articolazioni di ratti affetti da osteoartrite, riduce il numero di queste cellule e quindi la distruzione del tessuto osseo²¹.Ulteriori dati ottenuti in test di laboratorio suggeriscono che può anche stimolare la formazione di nuovo tessuto osseo attivando alcuni geni coinvolti in questo fenomeno.22 Il C60 è quindi un candidato ideale per il trattamento dell'osteoartrite. Ulteriori dati provenienti da test di laboratorio suggeriscono che è anche in grado di stimolare la formazione di nuovo tessuto osseo attivando alcuni geni coinvolti in questo processo²². Questo lo rende un candidato ideale per combattere l'osteoporosi, una condizione che colpisce circa il 40% delle donne oltre i 65 anni. Questo è tanto più vero in quanto permette un migliore targeting dei farmaci tradizionalmente utilizzati per combattere la malattia, come i bifosfonati, che sono scarsamente assimilati nell'intestino quando vengono somministrati per via orale. I ricercatori hanno lavorato per sviluppare composti chimerici, fatti da C60 e bisfosfonati, che hanno una forte affinità per l'idrossiapatite, il principale componente minerale dell'osso. Quindi, questo trattamento si rivolge specificamente al tessuto osseo²³.

Gli effetti dei derivati del C60 sono studiati anche in un altro disturbo scheletrico, l'usura dei dischi che separano le vertebre²⁴. Riducendo la produzione di composti infiammatori, riducono il dolore associato.

C60 CONTRO L'INVECCHIAMENTO DELLA PELLE

Mentre il lavoro sopra menzionato ha prodotto risultati incoraggianti, la maggior parte dei progetti di ricerca sono ancora nella fase di sperimentazione animale e pochi studi clinici sono stati condotti sugli esseri umani. L'unica eccezione è la cosmetica, dove la capacità del C60 di opporsi alla distruzione delle fibre di collagene da parte dei radicali liberi²⁵ lo rende un'innegabile risorsa anti-età. In uno studio su 23 persone, l'applicazione di una crema a base di C60 per due mesi ha ridotto la profondità delle rughe ²⁶; un altro studio, della durata di un mese, ha mostrato un aumento del contenuto di collagene della pelle e un miglioramento del suo livello di idratazione²⁷.

I ricercatori hanno anche scoperto che il trattamento non era tossico nei test sui fibroblasti, le cellule presenti nella pelle. Creme anti-invecchiamento a base di carbonio 60 sono già disponibili sul mercato. Inoltre, il C60 potrebbe avere altre applicazioni in dermatologia: testato in una piccola prova contro l'acne, l'applicazione di un gel due volte al giorno per due mesi ha portato a una riduzione delle lesioni, senza ridurre l'efficacia della barriera cutanea. Uno dei modi in cui funziona è riducendo la produzione di sebo²⁸.

SI PUÒ GODERE DEI BENEFICI DEL CARBONIO 60 ?

I prodotti contenenti carbonio 60 sono venduti su vari siti Internet, ma non sono né medicine né integratori alimentari. Si presentano sotto forma di una polvere o di una soluzione in cui il prodotto è mescolato con olio d'oliva, di avocado o di cocco. Il carbonio 60 non è stato approvato per l'uso negli esseri umani, ma questo non impedisce ad alcuni utenti di usarlo senza aspettare il via libera ufficiale, per combattere varie condizioni croniche come l'osteoartrite, l'osteoporosi, le malattie infiammatorie intestinali (morbo di Crohn, diverticolite, ecc.) o le allergie.

Alcuni pazienti che soffrono di sclerosi multipla lo usano per cercare di rallentare l'evoluzione di questa malattia autoimmune: attenuando i fenomeni infiammatori, il carbonio 60 potrebbe rallentare la distruzione della guaina protettiva che circonda l'estensione dei neuroni.

Il carbonio 60 in sé non presenta un rischio di allergia²⁹ e non sembra avere un effetto tossico³⁰, anche quando somministrato a dosi relativamente alte: nei ratti esposti a una dose di 2.000 mg/kg per un giorno e 250 mg/kg per 30 giorni, non sono stati osservati decessi e la struttura degli organi interni non è stata influenzata dal trattamento. Le quantità di carbonio 60 rilevate nel corpo erano basse, il che dimostra che è stato eliminato correttamente. Tuttavia, i dati sugli effetti a lungo termine della sua somministrazione non sono disponibili.

Articolo scritto da Céline Sivault

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