Micotossine Nascoste nel Cibo: Cosa Ci Svelano i Maiali su AOH e AME?

Ciao a tutti! Oggi voglio portarvi con me in un viaggio affascinante nel mondo un po’ nascosto, ma incredibilmente importante, della sicurezza alimentare. Parleremo di micotossine, in particolare di due nomi un po’ ostici ma che meritano la nostra attenzione: alternariolo (AOH) e alternariolo monometil etere (AME).

Sapete, queste sostanze sono prodotte da funghi del genere Alternaria, ospiti non proprio graditi che troviamo spesso su cereali, frutta, verdura e semi oleosi. Sono contaminanti comuni, e la loro presenza nel cibo e nei mangimi rappresenta una potenziale minaccia per la nostra salute e quella degli animali. Il problema? Nonostante se ne parli, ci sono ancora parecchie cose che non sappiamo su come il nostro corpo (e quello degli animali) le gestisce una volta ingerite.

Il Mistero delle Micotossine Emergenti

L’Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare (EFSA) ha più volte sottolineato la mancanza di dati sufficienti per una valutazione completa del rischio. Mancano informazioni cruciali su come AOH e AME vengono assorbite, distribuite, metabolizzate ed escrete (il cosiddetto processo ADME) e sul loro comportamento tossicocinetico in vivo. Senza questi dati, è difficile stabilire limiti di sicurezza chiari. Ecco perché AOH e AME sono ancora considerate “tossine emergenti”.

Pensate che i livelli di esposizione stimati, soprattutto nei bambini piccoli che consumano molti prodotti a base di frutta e cereali, spesso superano la “Soglia di Preoccupazione Tossicologica” (TTC). Questo ci dice che dobbiamo assolutamente saperne di più! E non riguarda solo noi umani: anche per gli animali d’allevamento, come i maiali, la situazione è poco chiara, nonostante queste tossine siano state trovate frequentemente nei loro mangimi e nelle loro urine. Studi in vitro hanno già mostrato effetti negativi su cellule suine, ma mancavano dati concreti dall’organismo intero.

Il Nostro Esperimento: Maiali Sotto la Lente

Ed è qui che entriamo in gioco noi! Ci siamo chiesti: come possiamo colmare queste lacune? Abbiamo deciso di studiare AOH e AME nei maiali. Perché proprio i maiali? Perché, dal punto di vista anatomico, fisiologico e biochimico, sono sorprendentemente simili a noi umani, rendendoli un modello animale eccellente per questo tipo di studi. I risultati ottenuti sui maiali possono spesso essere estrapolati con buona confidenza anche all’uomo.

Abbiamo quindi organizzato uno studio approfondito su maialini di 4 settimane. L’obiettivo era chiaro: determinare la biodisponibilità orale assoluta (cioè quanto della tossina ingerita raggiunge effettivamente il sangue in forma attiva), le caratteristiche tossicocinetiche quantitative (come si muove e quanto velocemente viene eliminata dal corpo) e come viene trasformata (metabolismo).

Per farlo, abbiamo somministrato una singola dose di AOH o AME (2 mg per kg di peso corporeo) sia per via orale (PO), simulando l’ingestione con il cibo, sia per via endovenosa (IV), per avere un riferimento del 100% di assorbimento. Abbiamo usato un disegno “crossover”, il che significa che gli stessi animali hanno ricevuto entrambi i trattamenti (orale ed endovenoso) in momenti diversi, separati da un periodo di “wash-out” per eliminare completamente la sostanza prima della somministrazione successiva.

Abbiamo prelevato campioni di sangue dalla vena giugulare (per vedere cosa circola a livello sistemico) e, in alcuni animali, anche dalla vena porta (che raccoglie il sangue dall’intestino prima che arrivi al fegato, per studiare il metabolismo “di primo passaggio”). Abbiamo anche raccolto le urine per vedere quanto veniva escreto e in che forma.

Sorpresa! Pochissimo Arriva nel Sangue: La Biodisponibilità Orale

I risultati sono stati davvero illuminanti! La prima cosa che è saltata all’occhio è stata la bassissima biodisponibilità orale assoluta sia per AOH che per AME. Parliamo di solo il 15% per AOH e addirittura solo il 9% per AME! Cosa significa? Che la stragrande maggioranza della tossina che un maiale (e presumibilmente anche noi) ingerisce non riesce a raggiungere la circolazione sanguigna sistemica nella sua forma originale.

Questo può essere dovuto a due fattori principali, probabilmente combinati:

• Un basso assorbimento a livello intestinale.
• Un esteso metabolismo di primo passaggio: significa che gran parte della tossina viene trasformata e “neutralizzata” già nell’intestino o, soprattutto, nel fegato, prima ancora di poter entrare nella circolazione generale.

Analizzando il sangue della vena porta e confrontandolo con quello della vena giugulare, abbiamo avuto conferma che il fegato gioca un ruolo chiave in questo processo di biotrasformazione precoce.

Veloci Dentro, Veloci Fuori: Come il Corpo Gestisce AOH e AME

Grazie ai dati ottenuti con la somministrazione endovenosa, abbiamo potuto calcolare parametri tossicocinetici fondamentali. Abbiamo scoperto che sia AOH che AME hanno:

• Una clearance corporea totale (CL) molto alta: 12.9 L/(h*kg) per AOH e 16.8 L/(h*kg) per AME. La clearance indica la velocità con cui il corpo “pulisce” il sangue dalla sostanza. Valori alti significano un’eliminazione molto efficiente.
• Un volume di distribuzione (Vd) elevato: 4.97 L/kg per AOH e 5.15 L/kg per AME. Questo suggerisce che le tossine, una volta assorbite, tendono a distribuirsi ampiamente nei tessuti del corpo, non rimanendo confinate solo nel sangue.
• Un’emivita di eliminazione (t1/2el) molto breve: solo 0.16 ore (circa 10 minuti!) per AOH e 0.21 ore (circa 13 minuti!) per AME. Questo conferma la rapida eliminazione dal plasma sanguigno.

In pratica, quel poco di AOH e AME che riesce a superare la barriera intestinale e il fegato ed entrare in circolo, viene eliminato molto rapidamente.

La Trasformazione Interna: Cosa Diventano AOH e AME?

Ma cosa succede esattamente durante il metabolismo? Analizzando plasma e urine con tecniche avanzate (LC-HRMS), abbiamo potuto tracciare il destino di AOH e AME nel corpo dei maiali. Abbiamo osservato un’estesa biotrasformazione, principalmente attraverso reazioni di fase II:

• Glucuronidazione: l’aggiunta di acido glucuronico, che rende la molecola più solubile in acqua e più facile da eliminare con le urine. Abbiamo trovato coniugati glucuronidi sia per AOH (AOH-GlcA) che per AME (due forme, AME-GlcA-1 e -2).
• Solfatazione: l’aggiunta di un gruppo solfato, un altro meccanismo per aumentare la solubilità e facilitare l’escrezione. Abbiamo rilevato coniugati solfati di AOH (AOH-Sulf) e AME (AME-Sulf), ma anche delle loro forme precedentemente modificate.

Abbiamo anche rilevato alcune reazioni di fase I, in particolare l’idrossilazione (aggiunta di un gruppo -OH), che porta alla formazione di metaboliti come OH-AOH e OH-AME. È interessante notare che questi metaboliti idrossilati (catecoli o idrochinoni) potrebbero avere una rilevanza tossicologica propria, essendo potenzialmente in grado di generare specie reattive dannose. Un’altra trasformazione osservata è stata la O-demetilazione di AME, che lo converte in AOH. Circa il 16% dell’AME somministrato per via endovenosa è stato ritrovato nelle urine sotto forma di AOH.

Un dato curioso emerso confrontando la via orale e quella endovenosa è che, dopo l’ingestione (PO), la glucuronidazione sembra essere la via metabolica predominante nel processo di primo passaggio, mentre dopo somministrazione IV, anche la solfatazione è ben rappresentata.

Perché i Maiali? E Perché Dovrebbe Importarci?

Questi risultati sono preziosi. Confermano che AOH e AME hanno una bassa biodisponibilità orale nei maiali, probabilmente a causa di un assorbimento limitato e/o di un forte metabolismo di primo passaggio epatico. Vengono distribuite ampiamente ma eliminate rapidamente, soprattutto attraverso reazioni di fase II.

Come dicevo, i maiali sono un ottimo modello per l’uomo. Quindi, queste scoperte ci aiutano a capire meglio come anche il nostro corpo potrebbe gestire queste micotossine. Questo è fondamentale per:

• Migliorare la valutazione del rischio: Avere dati quantitativi su assorbimento ed eliminazione permette all’EFSA e ad altre agenzie di definire limiti più sicuri per la presenza di AOH e AME negli alimenti.
• Identificare biomarcatori di esposizione: Sapere che AOH e AME vengono trasformate principalmente in coniugati glucuronidi e solfati ci suggerisce che proprio questi metaboliti potrebbero essere i “segnali” migliori da cercare nelle urine o nel sangue umano per capire a quanto siamo esposti (studi di biomonitoraggio).

Anche se la bassa biodisponibilità sistemica può sembrare rassicurante, non dobbiamo dimenticare che un basso assorbimento significa che queste tossine rimangono più a lungo nell’intestino, dove potrebbero esercitare effetti locali sulla barriera intestinale e sul microbiota. Un aspetto che merita ulteriori indagini.

Non Tutte le Micotossine Sono Uguali: Un Confronto Illuminante

È interessante confrontare questi dati con quelli di un’altra micotossina di Alternaria, l’acido tenuazonico (TeA), che avevamo studiato in passato sempre nei maiali. Per TeA, avevamo trovato una biodisponibilità orale completa (quasi il 100%!) e una clearance molto più bassa, indicando un metabolismo limitato. Questo dimostra come sostanze prodotte dallo stesso genere di funghi possano avere destini completamente diversi nel corpo. Anche rispetto ad altre micotossine comuni come il deossinivalenolo (DON) o lo zearalenone (ZEN), AOH e AME mostrano profili tossicocinetici peculiari.

Cosa Portiamo a Casa da Questo Viaggio Scientifico?

In conclusione, il nostro studio sui maiali ci ha fornito dati in vivo cruciali su AOH e AME. Abbiamo dimostrato la loro bassa biodisponibilità orale, la loro rapida eliminazione e l’importante ruolo del metabolismo, soprattutto epatico e di fase II, nel gestirle. Queste informazioni sono un tassello fondamentale per comprendere meglio i rischi associati a queste micotossine “emergenti” e per proteggere la salute pubblica. La ricerca continua, ma ogni passo avanti ci aiuta a rendere il nostro cibo sempre più sicuro!

Spero che questo tuffo nella tossicologia alimentare vi sia piaciuto e vi abbia fatto apprezzare quanto lavoro c’è dietro la valutazione della sicurezza di ciò che mangiamo. Alla prossima!

Fonte: Springer