AGEs: dalla teoria alla tavola

GLI AGEs nascono da una reazione non enzimatica tra zuccheri (ridotti) e gruppi aminici liberi di proteine, grassi (da cui gli ALEs, prodotti terminali di lipossidazione avanzata) e acidi nucleici
(DNA). È la famosa reazione di Maillard. Questa reazione è stata studiata per anni dall’industria alimentare perché aggiunge colore e sapore ai cibi. Avete presente la crosta imbrunita di pizza e pane? O le striature scure della carne grigliata? Benvenuti tra gli AGEs.

 

 

GLI EFFETTI BIOLOGICI degli AGEs si attuano attraverso 2 meccanismi:

1. Indipendente dai recettori (con danni a carico delle strutture delle proteine e del metabolismo della matrice extracellulare)

2. Il legame AGEs-RAGE (RAGEs, cioè recettore per gli AGEs) innesca una serie di reazioni che sfociano nella produzione di citochine infiammatorie come TNFα, IL-6 e molecole che promuovono l’adesione delle cellule vascolari (vascular cell adhesion molecule 1-VCAM1). Il legame AGEs-RAGE si autoalimenta e tende verso l’upregulation. Cioè, più AGEs ci sono, più RAGEs si formano.

 

 

AGEs: QUESTIONI DI CUORE

1. gli AGEs formerebbero dei crosslink con le proteine del collagene portando ad un indurimento dei vasi. Sim et al. hanno condotto esami istologici delle aorte di pazienti diabetici deceduti trovando una correlazione tra accumulo di AGEs e indurimento dell’aorta.

2. Gli AGEs riducono la sensibilità recettoriale al colesterolo LdL. Glicandolo, risulta più suscettibile a formare crosslink col collagene delle arterie rispetto alla sua forma non-glicata.

3. Gli AGEs diminuiscono l’attività dell’ossido nitrico (NO)nemico naturale dell’aterosclerosi.

4. Anche se servono altri studi, pare che i livelli di CML, uno degli AGEs più importanti e descritti, siano un buon marker non solo dei livelli di AGEs in generale, ma anche di possibili malattie cardiovascolari. In uno studio di Semba et al. che ha coinvolto 559 donne over 65 anni e seguite per 4.5 anni ha mostrato come il maggiore rischio di morire per malattie cardiovascolari fosse diffuso tra chi aveva i livelli di AGEs più elevati.

 

ALTRE IMPLICAZIONI PER LA SALUTE
L’accumulo di AGEs è più alto durante l’iperglicemia. Una delle regole auree per il controllo degli AGEs è quello di mettere la mordacchia all’insulina concedendole gli onori del proscenio solo quando è necessario, la mattina a colazione. Per il resto della giornata, come regola generale (lasciamo sempre uno strapuntino alla personalizzazione, non dimentichiamolo) l’insulina dovrebbe  navigare in regime di bonaccia.

 

GLI EFFETTI SULLA SALUTE DEGLI AGES/ALES sono collegati alla loro capacità di promuovere stress ossidativo e infiammatorio legandosi a recettori di superficie cellulare (RAGEs) o nel mettere in atto dei crosslink con le proteine corporee, alterando la loro struttura e funzione modificandone le proprietà chimiche e biologiche. Danni micro e macrovascolari, osservati nei diabetici, sono attribuiti all’accumulo di AGEs nei tessuti, ma sono anche associati ad aterosclerosi, Alzheimer, nefropatia avanzata, artrite reumatoide, sarcopenia, cataratta e altre malattie degenerative oftalmiche, Parkinson, demenza vascolare e altre malattie croniche.

 

Per esempio, Bar et al. hanno dimostrato livelli maggiori di AGEs nell’Alzheimer e nella demenza vascolare rispetto ai gruppi di controllo. È stato anche ipotizzato un coinvolgimento degli AGEs  nella perdita di densità ossea e di massa muscolare legati all’invecchiamento. I risultati di diversi studi sia su modelli animali che umani hanno mostrato che la restrizione di AGEs alimentari ha un effetto positivo sulla guarigione delle ferite, la resistenza insulinica e le malattie cardiovascolari. Recentemente questa restrizione dietetica di AGEs ha dimostrato di allungare la vita media negli animali da laboratorio. È anche vero che i risultati ottenuti sugli animali chiedono molta prudenza. Prima di abbandonarsi a sensazionalismi bisogna attendere le ricerche sugli uomini.

 

AGEs A TAVOLA: SÌ, MA CON PRUDENZA

In aggiunta agli AGEs che si formano nel corpo (endogeni) ci sono quelli che si formano nei CIBI. Gli AGEs sono già naturalmente presenti nei cibi non cotti di derivazione animale. La cottura promuove un ulteriore cascata di AGEs. Soprattutto GRIGLIARE, ARROSTIRE E FRIGGERE. Tantissimi cibi oggi sono esposti a cottura e a processi termici sia per la sicurezza alimentare, sia per promuoverne il sapore e colore. Purtroppo gli AGEs alimentari non sono così “disinnescati” come si pensava una volta dato che studi su umani sani hanno dimostrato che un’alta assunzione di AGEs alimentari si traduce in un alto livello di AGEs circolanti nel plasma associato a un alto livello di stress ossidativo. Pare che il 10% degli AGEs alimentari siano assorbiti e distribuiti nel plasma e nei tessuti. Allo stesso tempo, ridurre i cibi ricchi di AGEs ha mostrato una diminuzione dei marker dello stress infiammatorio e ossidativo in pazienti diabetici o nefropatici, così come in soggetti sani.

 

AGEs, CIBI e COTTURA
Il calore è essenziale nel trattamento dei cibi per conferire loro sicurezza sanitaria, biodisponibilità e gusto. In cambio di tutti questi indispensabili vantaggi dobbiamo però fare i conti con l’altra faccia della medaglia (o della padella): la reazione di Maillard. Nell’industria alimentare, tra le altre cose la reazione di Maillard è servita alla produzione di caramello, alla torrefazione del caffè e alla panificazione. Parlare di reazione di Maillard significa anche parlare di AGEs. Sempre più prove ci dicono quanto la dieta occidentale sia piena di fonti esogene di AGEs.

 

IL CONTENUTO DI AGES NEI CIBI DIPENDE:
1. dalla composizione dei macronutrienti (i cibi proteici egrassi sono i più ricchi);

2. dalla modalità e tempo di cottura. Gli AGEs aumentano se si aumentano i gradi e il tempo di esposizione al calore. Si stima che circa il 10% degli AGEs ingeriti con i cibi arrivano al circolo sanguigno e due terzi di questi rimangono nel nostro organismo. Solo il terzo restante viene escreto dai reni. Comunque non è ancora certo quanto incidano sulla salute gli AGEs dietetici. Non tutti gli AGEs producono danni. Anzi, alcuni di essi (come le melanoidine) possono promuovere la crescita di batteri intestinali benefici con un effetto pro-biotico (Ames et al.; Borrelli et al.). Dall’altra parte ci sono anche molti studi che dimostrano come l’assunzione di AGEs alimentari incrementi i livelli circolanti di AGEs in soggetti con o senza diabete o malattie renali (Uribarri et al.). Gli  AGEs dietetici, in combinazione con quelli endogeni, possono promuovere IL CARICO GLICOSSIDANTE SISTEMICO che a sua volta promuove la vulnerabilità a possibili problematiche dei tessuti target. Tradotto, avere cronicamente alti livelli di AGEs non è certo un viatico per stare bene. Né può stare tranquilla la massa muscolare, le cui difese rischiano la débâcle di fronte all’offensiva targata AGEs (gli AGEs attaccano anche le cellule muscolari).

 

AGEs ed ESERCIZIO FISICO
Gli studi sugli AGEs e l’attività fisica sono pochi. Uno di questi osservava una diminuzione di AGEs in topi diabetici allenati rispetto ai topi diabetici e sedentari. Si tratta di uno studio russo di cui solo l’abstract è disponibile. Un altro studio condotto su animali allenati per lungo tempo ipotizzava che il declino funzionale del cuore legato all’età (contrattilità cardiaca e stiffness miocardica) fosse attenuato dalla diminuzione del collagene miocardico “cross linkato” dagli AGEs. Beneficio attribuito all’esercizio fisico. Un altro studio di Boor et al. sui topi verificava che il gruppo di animali allenati per 5 settimane mostravano meno AGEs (sotto forma di CML) nel plasma, nella corticale renale e nei glomeruli renali rispetto al gruppo di animali sedentari. Tra i pochi studi sugli umani, ce n’è uno che ha indagato gli effetti del Tai Chi sulla popolazione malese over 45 anni. I praticanti Tai Chi hanno mostrato di avere meno AGEs e malondialdeide-o MDA -un marker di lipossidazione-dopo un anno di pratica sportiva.

 

VADEMECUM AGEs. DALLA TEORIA ALLA TAVOLA* DALLA TABELLA degli AGEs nei cibi (J Am Diet Assoc. 2010) risulta che:
• i cibi più proteici e grassi sono quelli a più alta titolazione di AGEs/ALEs. Perché i cibi più proteici e grassi sono quelli a maggior titolazione di AGEs? A causa degli alti livelli di radicali liberi rilasciati nel corso di varie reazioni lipossidanti che catalizzano la formazione di AGEs e ALEs sui lipidi con amine durante la cottura di grassi e carni. Glicossidazione e lipossidazione sono promosse dal calore in assenza di umidità.

 

• Frutta, verdura, pane, farine integrali e il latte contengono pochi AGEs, anche dopo cottura.

• Cibi da colazione preparati industrialmente e gli snack mostrano un’alta titolazione di AGEs.
• Un pH basso o acido blocca la formazione di AGEs. Ecco che la carne sottoposta a un’ora di marinatura con 10 ml di limone o aceto e poi arrostita a 150°C per 15 minuti ha dimostrato di sviluppare meno AGEs della carne arrostita, ma non marinata.
• Sul contenuto di AGEs per grammo di prodotto vincono i grassi, mentre il gruppo delle carni ha dimostrato di possedere il livello più alto di AGEs per porzione. Semplicemente perché le porzioni delle carni sono più abbondanti rispetto a quelle dei grassi.

• A parità di metodo di cottura, ecco la classifica delle proteine animali con più AGEs:
1) carne bovina e formaggio 2) pollame 3) maiale 4) pesce 5) uova. L’agnello mostra dei valori relativamente bassi rispetto alle altre carni. Anche le carni magre rosse e di pollame raggiungono un’elevata titolazione di AGEs quando sottoposti ad alte temperature a secco. Ciò perché tra le componenti intracellulari dei muscoli magri esistono degli di altamente reattivi e degli zuccheri ridotti (fruttosio e glucosio-6-fosfato) la cui combinazione in presenza di calore accelera la produzione di AGEs.

• I formaggi grassi e stagionati sono quelli a più alta titolazione di AGEs. Anche senza bisogno della cottura. La stagionatura è un fattore cruciale nel formare, pur lentamente, gli AGEs. Sui tempi lunghi della stagionatura gli AGEs hanno il tempo di accumularsi in quantità.
• I prodotti grassi e spalmabili come il burro, la crema di formaggio, la margarina e la maionese sono tra i cibi a più alto tenore di AGEs alimentari, seguiti dagli oli e dalle noci. Come certi formaggi, così anche il burro e diversi tipi di oli hanno un’alta titolazione di AGEs anche nella loro forma non cotta. Probabilmente per le varie procedure di estrazione e purificazione che coinvolgono il calore.

Ricordiamo che la titolazione in AGEs fa riferimento agli oli americani.
• A parità di temperatura, anche il tipo di grassi da cottura usati influisce sulla formazione di AGEs. Nel caso delle uova strapazzate è più conveniente cuocerle con margarina od olio che con il burro. Questo accorgimento riduce gli AGEs di fine cottura del 50-75%. Attenzione a non cadere dalla padella nella brace usando una margarina a base di grassi idrogenati.

 

• I carboidrati mostrano un basso tenore di AGEs (soprattutto frutta e verdura). Al contrario di certi prodotti industriali processati al caldo secco come cracker, patatine e biscotti. La causa di tanti AGEs risale probabilmente all’aggiunta di burro, olio, formaggio, uova che durante la cottura accelerano la formazione di AGEs alimentari. Sebbene in questi tipi di snack gli AGEs restino ben al di sotto del livello riscontrato nelle carni, il loro frequente consumo nel corso della giornata può alzare gli AGEs a livelli allarmanti

 

• Cereali, legumi, pane, frutta, verdura e latte sono tra i cibi a più bassa titolazione di AGEs, a meno che non siano preparati con grassi aggiunti. Per esempio, i biscotti hanno 10 volte AGEs in più rispetto al pane a basso tenore di grassi o alle ciambelle di pane.

 

• Il latte scremato ha meno AGEs del latte intero. Anche se il latte riscaldato mostra un aumento, per quanto modesto, di AGEs, il loro valore sarà sempre più basso di quello dei formaggi. Comunque i prodotti del latte ad alto tenore di umidità come lo yogurt, il budino e il gelato hanno tenori di AGEs piuttosto bassi. Al contrario della cioccolata calda ottenuta da una base concentrata e disidratata ha un alto tenore di AGEs.

 

• In tutte le categorie di cibi l’esposizione ad alte temperature e a bassi livelli di umidità fa produrre i livelli più alti di AGEs

 

 

Una porzione di 90 grammi di petto di pollo preparato con questi metodi ha prodotto, nei rispettivi metodi di cottura, 9.000, 6.700, 5250, 4.300 e 1.000 kU AGE (kilounità per grammo). Bollire e cuocere al vapore riduce l’introduzione di AGEs del 50% Una porzione di petto di pollo bollita per un’ora = 1000 kU AGEs. Una porzione di petto di pollo grigliata per 15 minuti = 5.250 kU AGEs.

 

• Il microonde non alza gli AGEs come le cotture ad elevate temperature a secco grazie al breve tempo di cottura (circa 6 minuti). Il microonde ha mostrato di elevare gli AGEs come la bollitura. Lo studio conclude dicendo che questi dati ottenuti sugli AGEs di alcuni alimenti possono servire come base per ulteriori studi che valutino l’effettivo impatto degli AGEs alimentari sulla salute.

 

* Il contenuto di AGEs nei campioni di cibo sono stati raccolti tra il 2003 e il 2008 tra l’Upper East Side e l’ East Harlem di Manhattan (New York). Tutti cibi sono stati sottoposti a metodi e tempi di cottura standard: bollitura in acqua (100°C), grigliatura (225°C), frittura (180°C), cottura al forno (230°C) e arrostitura (177°C).

 

 

AGEs, LINEE GUIDA IN BREVE
Chi vuole gestire gli AGEs alimentari deve contenere il consumo di formaggi molto grassi, le carni e i cibi molto trattati e incrementare il consumo di pesce, cereali, latticini poco grassi, frutta e verdura. Queste sono le stesse linee incluse negli Approcci Dietetici per Fermare l’Ipertensione e simili a quelle dettate dall’American Heart Association. La stessa American Cancer Society mette in guardia dalle carni troppo esposte al calore eccessivo (>250°C) o quando il calore è applicato per lungo tempo (>1 ora)

 

 

SOGLIE DI TOLLERANZA
Attualmente sono pochi i dati circa gli introiti alimentari di AGEs nella popolazione. Dai dati in possesso si può stimare, per approssimazione, una soglia accettabile di 15.000 kU AGEs al giorno. Una persona che consumi una dieta ricca di carni grigliate o arrostite, grassi e molti cibi industriali può assumere ogni giorno anche 20.000 kU AGEs oltre la soglia di tolleranza. Comunque una soglia che abbia un valore preventivo sulle malattie non è ancora stata stabilita. Negli animali, un abbattimento del 50% di AGEs alimentari ha prodotto una serie di effetti positivi sulla salute come: meno stress ossidativo, minor perdita di sensibilità insulinica e funzione renali legati all’età, maggiore aspettativa di vita. Negli uomini, ridurre gli AGEs alimentari può essere utile per i diabetici, che generano più AGEs endogeni rispetto ai non diabetici, e per i nefropatici che hanno una ridotta clearance di AGEs.

 

CONCLUSIONI
Sebbene i dati non siano definitivi, la loro convergenza emersa da diversi studi sperimentali suggerisce un ruolo cruciale degli AGEs nella qualità dell’invecchiamento e nella morbilità alle malattie croniche. I dati suffragano il ruolo degli AGEs endogeni associato al declino funzionale degli organi. Pare che anche gli AGEs dietetici (esogeni) siano coinvolti in questi processi. Anche se non ci sono ancora certezze circa i danni sulla salute dei prodotti di Maillard provenienti dai cibi, la prudenza invita a non fare tuffi carpiati in deliziose grigliate e a limitare le cotture aggressive in nome di trattamenti termici più soft come la bollitura o la cottura al vapore. Magari chiedendo un aiuto anti-AGEs anche a limone e aceto. Il livello degli AGEs varia con i cibi. Per esempio, pare che gli effetti dei prodotti della reazione di Maillard siano più dannosi se provenienti da cibi ricchi di proteine e grassi, rispetto ad altri cibi come la crosta del pane o il caffè torrefatto. La crosta del pane ha mostrato di avere meno CML, cioè marcatori di AGEs, dei cibi molto grassi e proteici. Sul versante farmacologico stiamo facendo solo i primi passi nella terapia anti-AGEs.

 

Attualmente ciò che ne permette il contenimento sono solo due strategie: 1. lo sport 2. controllo degli AGEs alimentari. Come sempre la raccomandazione è quella di leggere la realtà ad ampio spettro senza diventare dei food-stalker ossessionando i nostri clienti dal “pericolo AGEs”. Questo è solo un aspetto dell’alimentazione che deve essere contestualizzato sulla fisiologia del cliente.
L’approccio agli AGEs sarà diverso a seconda del grado di infiammazione e ritenzione del cliente. O del suo corredo di massa magra, utile strumento antinfiammatorio. I “poveri di muscoli” saranno più esposti agli eventi infiammatori, AGEs compresi. Dunque attenzione agli AGEs, ma non solo. Sarebbe solo uno pedante esercizio accademico caricare di sensi di colpa un cliente ben muscolato e non infiammato che una sera abbandoni al piacere di una deliziosa grigliata di carne.

 

Consegnare la soluzione dei nostri mali ad una sola ricetta salmodiata come un mantra senza guardare in faccia nessuno sarebbe solo un vecchio carosello che si ripete. Del quale vorremmo farne a meno.