Home » Per saperne di più

Per saperne di più

La Riscoperta del Galattosio

La Riscoperta del Galattosio - PROGALIN Italia

Fig. 1: Contrapposizione del trasporto di glucosio e galattosio tramite GLUT4 rispettivamente  GLUT 3 all’interno della cellula.

La riscoperta del galattosio
Un alimento con proprietà curative

Prof. Dr. med. Werner Reutter
Traduzione a cura della dott.ssa Brunhilde Dander

La nostra società dei consumi richiede il suo tributo. Sempre più persone si ammalano di diabete ed obesità o soffrono di ipertensione arteriosa o di gotta. L’insieme di queste manifestazioni (aumento della glicemia, ipertensione arteriosa, iperdislipidemia, iperuricemia) va a costituire il quadro della „sindrome metabolica“. Spesso nel decorso di questa sindrome si instaurano malattie cardiocircolatorie con le varie complicanze quali occlusioni arteriose a livello coronarico o periferico. Malattie quali il diabete, l’obesità e la gotta erano di raro riscontro nei periodi storici caratterizzati dalla fame come in Europa dopo le due guerre mondiali. Oggigiorno negli USA più del 25 % della popolazione soffre di queste malattie da benessere e la tendenza è in aumento. L’Europa è sulla buona strada nell’avvicinarsi a queste incidenze percentuali. Già i bambini vengono spinti in questa direzione con la assunzione quotidiana e generalmente eccessiva di cocacola, patatine e hamburger.

Il morbo di Alzheimer, sempre più in primo piano, presenta qualche analogia col diabete mellito tipo 2. I diabetici ne sono colpiti più sovente rispetto ai non diabetici e vi è una causa comune. Il tratto di collegamento patofisiologico di queste due malattie molto diverse nella loro espressione sintomatologica è rappresentato da una sola molecola: il recettore dell’insulina. Parleremo in seguito del significato di questo recettore..


Substrato pato-biochimico

Insulina
L’insulina è l’ormone più importante per la regolazione del metabolismo dei carboidrati e dei grassi nell’organismo animale. Si sa da tempo che l’insulina viene prodotta nelle cellule beta delle cellule insulari (da qui il nome insulina); solo da qualche anno si sa invece che anche il cervello è abilitato alla sintesi e secrezione di insulina .

Questo ormone peptidico ha tre funzioni importanti :

approvvigionare con glucosio gli organi essenziali per la vita, innanzitutto si tratta del cervello e dei globuli rossi che dipendono esclusivamente dal glucosio come unico substrato nutrizionale. A differenza di altri grandi organi quali il tessuto adiposo e la muscolatura per il cervello e per i globuli rossi non è possibile utilizzare gli aminoacidi o gli acidi grassi .

mantenimento di una concentrazione normale del glucosio ematico. In caso di eccesso di glucosio ematico si verifica un afflusso dello stesso nella muscolatura e nel tessuto adiposo per opera dell‘insulina. Un eccesso di glucosio viene utilizzato per la formazione di depositi di glicogeno, essa pure favorita dall‘insulina. L’insulina tramite queste due vie provvede al mantenimento di una  „normale“ concentrazione del glucosio ematico.

l’insulina è in grado di attivare il nucleo cellulare alla neosintesi di proteine, fattori di crescita ed enzimi che servono alla produzione energetica ( cosiddetta „induzione enzimatica“).

Quando l’apporto di glucosio diventa insufficiente la cellula subisce uno stato di fame e perde progressivamente tutte le funzioni biologiche. Queste ripercussioni riguardano tra l’altro i neurotrasmettitori. Esempi ne sono l’acetilcolina preposta alla formazione della memoria, la serotonina, che agisce sul sistema cardiocircolatorio e sul tratto gastrointestinale e che inoltre provvede al nostro umore e al senso di benessere („ormone della felicità“), acido γ-aminobuttirico (GABA), che blocca l’eccitamento neuronale, e il glutammato, che tramite la apertura di canali ionici provvede alla rapida trasmissione dell‘eccitazione. Aree cerebrali importanti per la memoria sono l‘ippocampo (nel sistema limbico) e l‘ipotalamo.

Recettore insulinico e resistenza all‘insulina


L’insulina può espletare la sua azione biologica all’interno della cellula se viene riconosciuta da una antenna specifica sulla superficie cellulare. Ciò si rende necessario per il fatto che l’insulina in quanto polipepide, non può attraversare la membrana cellulare; necessita di un mediatore a livello della superficie cellulare. Quando l’insulina viene riconosciuta da questo recettore, quest’ultimo invia un segnale all’interno della cellula, affinchè dal citoplasma, molecole per il trasporto del glucosio (definite GLUT4), vengano portate nella membrana cellulare per veicolare il glucosio all’interno della cellula .

Questa è una procedura specifica e nel contempo molto delicata. Piccole modificazioni delle molecole recettoriali portano a una compromissione funzionale per cui l’insulina non riesce più a portare efficacemente la sua informazione all’interno della cellula. Danni dei recettori insulinici nei muscoli o nel tessuto adiposo comportano un incremento della concentrazione glicemica finchè non si riduce l’apporto nutrizionale di glucosio.

Nel caso del diabete mellito di tipo 2 esiste una alterazione del recettore insulinico delle cellule  ß del pancreas. Le cause possono risiedere in diversi aspetti : ad es. glicemia elevata, alterazioni del metabolismo ormonale da stress (cortisolo, adrenalina), insufficiente attività fisica.

Dal punto di vista biochimico il danneggiamento del recettore avviene a causa della apposizione di un metabolita dell’iperglicemia: la glicosamina N-acetilglucosamina, che si collega enzimaticamente con l’aminoacido serina e quindi disattiva il recettore come dimostrato dai gruppi di lavoro di G. Hart (Baltimore, MD) e J. Hanover (NIH, Washington, DC) .

Nell’esperimento animale è possibile produrre un diabete mellito di tipo 2 nei ratti mediante iniezione di una tossina (STZ) nel peritoneo (Bauchraum ); questa tossina esclude la funzione del recettore insulinico nelle cellule ß del pancreas. Iniettando  isolatamente la stessa tossina nell’ippocampo S. Hoyer (Heidelberg) provocò un quadro morboso simile all‘ Alzheimer nei ratti, disattivando il recettore insulinico in questa regione cerebrale . In tal modo l’apporto di glucosio all’ippocampo si riduceva drasticamente e quindi le prestazioni mnemoniche dei ratti valutati diminuivano nettamente. Si evidenzia in tal modo una comunione patobiochimica tra diabetici e pazienti affetti da m. di Alzheimer: il danneggiamento del recettore insulinico, nel casi del diabete a livello del pancreas, nel caso della malattia di Alzheimer nel cervello. Per questo motivo il m. di  Alzheimer oggi viene etichettato anche come diabete mellito di tipo 3  (S. de la Monte, Providence, RI).


Aggiramento metabolico del difetto del recettore insulinico

Esistono diversi sistemi di trasporto per gli zuccheri semplici (monosaccaridi) nella cellula. Il trasporto specifico insulinodipendente di glucosio tramite il trasportatore di glucosio GLUT4 è stato descritto sopra. Tra i 14 trasportatori di glucosio è disponibile il GLUT3, per aggirare il GLUT4 insulinodipendente e quindi vulnerabile. Il  GLUT3 specifico dei neuroni trasporta perferenzialmente galattosio.

E‘ decisivo il fatto che  GLUT3 lavora senza l’aiuto dell‘insulina. Dipende solamente da un gradiente di concentrazione, la cui presenza è indispensabile per l’espletamento della sua efficacia.

Quindi l’assunzione di dosi piuttosto consistenti di galattosio rappresenta un presupposto basilare per un miglioramento di determinate condizioni morbose.[1]

[1 Dosi: il galattosio esiste in forma di polvere ed è facilmente solubile nel tè, acqua o altri liquidi. Si consiglia l’assunzione di un cucchiaino da tè due o tre volte al giorno].

Nella figura in alto  sono rappresentati i due sistemi di trasporto. Il galattosio pervenuto nella cellula tramite  GLUT3 viene rapidamente e  quantitativamente metabolizzato in glucosio (via di Leloir). In tal modo si annulla lo stato di carenza di glucosio della cellula.

Il galattosio è un alimento e viene ricavato dal siero del latte che contiene lattosio (lattosio = galattosio + glucosio). Nonostante il suo contenuto di galattosio il lattosio, molto più conveniente, non può essere utilizzato al posto del galattosio dovendo venire scisso nell’intestino tenue per fornire galattosio. Ciò comporta un doppio ordine di problemi:

mentre ogni lattante dispone dell’enzima responsabile  (la lattasi del lattante), la lattasi dell’adulto manca in circa il 10 % della popolazione europea e nel 25 % della popolazione globale (che allora soffrono di una intolleranza al lattosio ). Per questi soggetti l’assunzione di lattosio porterebbe a dolorosi crampi gastrici ed intestinali con meteorismo e diarrea.

inoltre la lattasi dell’intestino tenue (contrariamente a quella del lattante ) è un enzima poco attivo , che non riesce a liberare galattosio in misura sufficiente dal lattosio. Le quantità prevedibili non sarebbero sufficienti per costituire il gradiente di galattosio necessario per la membrana cellulare

Il galattosio è in grado di aggirare con successo la resistenza  all’insulina per via metabolica ma non è certamente un sostituto dell’attività fisica, che rimane importante, necessaria e sana e deve essere assolutamente consigliata ai pazienti nel colloquio terapeutico.

Una maggior attività fisica talvolta permette di riportare alla norma un tasso insulinemico elevato e possibilmente permette anche di aumentare la capacità di riconoscimento del recettore insulinico.


Perchè „riscoperto“?

Già negli anni 1930 il galattosio è stato utilizzato con successo presso la Charité nel trattamento di pazienti affetti da diabete mellito di tipo 2 di grado elevato. Sorprendentemente la chenonemia (odore fruttato dell‘alito) scompariva e il bisogno di insulina si riduceva. Il dottor Hans Kosterlitz, assistente medico,  purtroppo non potè proseguire le sue ricerche avendo dovuto abbandonare la Germania (in seguito fu il primo a descrivere le endorfine all’Università di Aberdeen, Scozia). Il livello glicemico non aumentava nei suoi pazienti trattati con galattosio , la qual cosa costituisce un importante presupposto per il suo utilizzo nei diabetici e in seguito fu anche confermato da altri gruppi di lavoro.

Altre malattie con difettoso ricettore insulinico

Il ruolo centrale della funzione di regolazione del recettore insulinico per un sufficiente approviggionamento delle cellule con glucosio è particolarmente evidente nel sistema nervoso centrale. Essendo nel SNC il glucosio l’unico substrato nutrizionale, non c’è da meravigliarsi che malattie come il morbo di Parkinson, „restless legs“ (irrequietezza alle gambe), ADHS, „burnout“, per nominarne solo alcune, reagiscono favorevolmente alla somministrazione di galattosio.


Considerazioni:

Il galattosio agisce come efficace sostegno in tutti i casi in cui vi è danneggiata la funzione del recettore insulinico.

Avendo il recettore insulinico espressione ed efficiacia in quasi tutte le cellule somatiche non è da escludere che la somministrazione di galattosio possa essere efficace anche in condizioni morbose diverse da quelle sopra menzionate. La assunzione di galattosio va presa in considerazione nei casi di osteoporosi ,potendo anche gli osteociti conservare la loro struttura solo in presenza di un sufficiente apporto di glucosio. Finora però sono ancora limitate le conoscenze riguardanti la attività recettore insulinico di queste cellule in relazione all’età.

Qualcosa di analogo si verifica per le cellule muscolari in presenza di diverse miopatie , ad es. il morbo di Duchenne (distrofia muscolare). Recentemente è stata osservato un netto miglioramento della funzione contrattile del ventricolo sinistro in seguito a somministrazione di galattosio a pazienti affetti da scompenso cardiaco avanzato. Poichè il recettore insulinico svolge un ruolo importante anche nei miociti del cuore saranno necessari chiarimenti biochimici per verificare se nello scompenso cardiaco vi sia un danno del recettore insulinico con relativa possibilità di ovviare con la somministrazione di galattosio.

Le fondamenta delle caratteristiche terapeuticamente efficaci qui descritte per il galattosio basano su referti della ricerca di base , che si trova ancora all‘inizio.

Sono indispensabili ulteriori ricerche biochimiche e di biologia molecolare. Possono rifarsi a studi precedenti eseguiti negli anni 1950 e primi 1960 su lieviti e batteri (Jacob,  Monod, Wyman). Lì concentrazioni relativamente elevate di galattosio stimolavano il nucleo cellulare a una aumentata sintesi proteica („induzione enzimatica“). Applicando concetti di ricerca analoghi sarà possibile identificare nelle cellule animali nuove modalità di azione del galattosio non solo attraverso il binario del glucosio ma anche tramite processi indotti direttamente dal nucleo cellulare.



Bibliografia
Plum L, Schubert M, Brünning JC (2005): The role of insulin receptor signaling in the brain. Trends Endocrinol Metab 16:59-60
Liu F, Iqbal K, Grundke-Iqbal I, Hart GW, Gong CX (2004) O-GlcNAcylation regulates phosphorylation of tau: a mechanism involved in Alzheimer’s disease. Proc Natl Acad Sci USA 101:10804-10809
Roser M, Josic D, Kontou M, Maurer P, Reutter W (2009): Metabolism of galactose in the brain and liver of rats and ist conversion into glutamate and other amino acids. J Neural Transm 116:131-9
Meyer G, Badenhoop K (2003): Glukokortikoidinduzierte Insulinresistenz und Diabetes mellitus. Med Klinik 98:266-70
Kosterlitz H, and Wedler HW: Untersuchungen über die Verwertung der Galaktose in physiologischen und pathologischen Zuständen. Die Verwertung der Galaktose beim Diabetes mellitus. Die Galaktose als Ersatzkohlehydrat. Z Ges Exp Med 87:397-404
Hoyer S (2004) Glucose metabolism and insulin receptor signal transduction in Alzheimer disease. Eur J Pharmacol 490:115-25
de la Monte S, Wands JR (2008) Alzheimer’s Disease Is Type 3 Diabetes-Evidence Reviewed. J Diabetes Sci Technol 2:1101-13



 - PROGALIN Italia

Prof. em. Dr. med. Werner Reutter
Laureato in Fisica e Medicina. Dal 1979 al 2005 Professore di Biochimica, attualmente emerito e scienziato ospite e direttore di un gruppo di lavoro presso l’Istituto di biochimica e biologia molecolare della facoltà di Medicina della libera Università di Berlino (dal 2003 Charité – Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin). Durante la professura C4  portavoce dell’ambito di ricerca particolare  366 „riconoscimento e attuazione del segnale intracellulare“, Direttore dell’Istituto di Biochimica e Biologia molecolare, Vicepresidente della Facoltà di Medicina e Ricerca della libera Università di  Berlino, esperto professionista della società tedesca di ricerca nell’ambito della  „biochimica“, presidente della Società tedesca per lo studio del fegato (GASL)  e direttore scientifico delle conferenze  Dahlem  della libera Università di Berlino. Premiato col premio Gerhard- Domagk per la ricerca sul cancro e premio  Sasse per la promozione della terapia immunologica.

Contatto:
Institut für Biochemie und Molekularbiologie
Charité Campus Benjamin Franklin
Arnimallee 22, D-14195 Berlin-Dahlem
Tel.: 030 / 83871350
werner.reutter@charite.de

Galattosio - Uno zucchero per il cervello

Galattosio - Uno zucchero per il cervello - PROGALIN Italia

Galattosio – uno zucchero per il cervello
Dip. Ricerca PROGAL GMBH

LOUIS PASTEUR (1856): “il galattosio è uno zucchero diverso dal glucosio”

Le sostanze nutritive necessarie ai nostri organi vengono ivi veicolate per via ematica. Si tratta del glucosio, degli aminoacidi e degli acidi grassi dei grassi ematici ( lipoprotene). Solamente il cervello ed i globuli rossi  si nutrono esclusivamente di glucosio.   L’assunzione del glucosio da parte delle cellule cerebrali è un processo complesso. Necessita innanzitutto di insulina e poi di una “antenna” per l’insulina – il recettore per l’insulina- e , in terzo luogo, di un trasportatore del glucosio che trasporta il glucosio all’interno della cellula. Il cervello necessita quotidianamente di ca. 150 gr di glucosio. La quantità totale di glucosio libero nel sangue è però di soli 5 gr. Quindi la concentrazione del glucosio nel sangue deve venire mantenuta attraverso l’alimentazione. Qualora si verifichi un insufficiente apporto di glucosio al sistema nervoso centrale ed in particolare al cervello  compare “fame” ; allora interviene il fegato e produce glucosio dagli aminoacidi delle proteine. Questa prestazione salvavita , la gluconeogenesi , può essere eseguita solo  da un fegato sano.
Spesso l’approviggionamento di glucosio delle cellule nervose è insufficiente in determinate situazioni di stress. Secondo le più recenti conoscenze molto spesso è danneggiata la “antenna” per l’insulina , cioè il ricettore dell’insulina. Si ha una riduzione del trasporto di glucosio alle cellule cerebrali. Il cervello soffre la fame.
Numerose patologie riguardano  le cellule del sistema nervoso centrale , ad esempio la sindrome del burn-out, la sindrome da deficit di attenzione e iperattività (ADHD) , diverse forme di demenza e soprattutto la malattia di Alzheimer e il morbo di Parkinson.
Proprio nella malattia di Alzheimer è stato dimostrata una netta riduzione dell’apporto di glucosio al cervello. L’inizio di questa malattia è contrassegnato dalla comparsa di disturbi metabolici. Come manifestazione secondaria si verifica la formazione di depositi ( β-amiloide, placche) all’esterno e all’interno delle cellule. Ciò comporta un danneggiamento della struttura cellulare interna tramite il danneggiamento di componenti strutturali intracellulari, fino alla distruzione della cellula. Compaiono  disturbi progressivi della memoria e infine perdita dei rapporti sociali con grave sofferenza per l’ambiente familiare.
L’obbiettivo di una prevenzione o riduzione delle manifestazioni della demenza, in particolare di fronte ai sintomi della malattia di Alzheimer,  consiste quindi primariamente nell’ovviare allo stato di fame ossia di carenza di glucosio. A tutt’oggi non siamo in grado di eliminare il difetto a carico dei ricettori insulinici. Ma la natura ha lasciato aperta una porta di servizio. Lo zucchero fratello del glucosio, il galattosio, diversamente dal glucosio può entrare all’interno della cellula indipendentemente dall’insulina  - solo in funzione del gradiente di concentrazione. Una volta entrato nella cellula il galattosio viene rapidamente trasformato in glucosio. In tal modo la condizione di fame o di mancanza di glucosio viene efficacemente risolta. Col migliorare del metabolismo glucidico nel senso più ampio migliorano anche le funzioni cerebrali alterate.
Perché galattosio e non lattosio , che è molto più economico e che è costituito per metà da galattosio ?
Solo con una quantità sufficiente di galattosio nel sangue si crea il gradiente di concentrazione necessario. La scomposizione del lattosio in glucosio e galattosio si verifica nell’intestino tenue. Purtroppo l’enzima responsabile di questo processo (lattasi ) non è sufficientemente attivo per poter fornire una quantità di galattosio sufficiente. Un ulteriore svantaggio significativo è il fatto che ca. il 10% della popolazione europea occidentale e il 25% della popolazione mondiale soffrono di intolleranza del lattosio.  I prodotti derivati dal latte a queste persone causano sintomi morbosi pesanti ( dolori addominali , vertigini, diarrea), ma ciò non avviene per il galattosio (!). Pertanto la soluzione più efficace per le carenze di glucosio del sistema nervoso centrale consiste proprio nella prevenzione con il galattosio.
Bibliografia : M.Roser , D. Josic, M. Kontou, K. Mosetter, P. Maurer, W. Reutter: Metabolism of galactose
in the brain and liver of rats and ist conversion into glutamate and other amino acids. Journal of Neural
Transmission (2009) 116:131-9.
de la Monte SM. Insulin resistance and Alzheimer's disease. BMB Rep. (2009) 42:475-81. Review.
de la Monte SM, Wands JRJ Alzheimer's disease is type 3 diabetes-evidence reviewed. Eur J Pharmacol.
Hoyer S. Glucose metabolism and insulin receptor signal transduction in Alzheimer disease. (2004) 490:115-
25.Diabetes Sci Technol. (2008) 2:1101-13.


Indicazioni raccomandate dalla ditta Progal GmbH


Burn-out, deficit di attenzione, depressioni, forme di demenza, Alzheimer, Parkinson , supporto della funzionalità epatica , miglioramento della funzione muscolare per gli sport di resistenza.


Effetti collaterali : nessuno

Controindicazioni :
Gravidanza , a causa di possibile galattosemia ereditaria del feto
Galattosemia ereditaria ( viene diagnosticata già nel lattante ).
L’intolleranza ai latticini non costituisce una controindicazione, essendo in questa patologia i sintomi morbosi dovuti al lattosio e non già al galattosio.

Raccomandazioni per la posologia da parte di Progal GmbH : per scopi preventivi : ingerire  tre volte al giorno un cucchiaio raso da tè sciolto in una sostanza liquida ( corrisponde a 3x3=9 gr).


Raccomandazioni per la posologia da parte di Progal GmbH : per il trattamento acuto : ingerire tre volte al giorno un cucchiaio raso da tavola ( corrisponde a 3x6=18 gr) sciolto in un liquido.


La dose può essere aumentata a piacere . Un effetto positivo si dovrebbe manifestare dopo 3-4 settimane (talvolta anche prima).

In caso di effetto positivo si consiglia di continuare la assunzione di galattosio.


Progalin della ditta Progal è D-galattosio puro.

Attualmente le confezioni sono da 250 gr e 500 gr.


Progalin è autorizzato come alimento e viene distribuito come tale dalla Ditta
AURUM s.n.c. di Rimini - Italia
E’ acquistabile on-line su www.progalinitalia.webnode.it  oppure in farmacia.

PROGALIN Italia