È il cadmio il metallo sospettato nella malattia di Alzheimer?

La malattia di Alzheimer:

La malattia di Alzheimer (AD) è una patologia neurodegenerativa progressiva caratterizzata da un forte deficit cognitivo e rappresenta quasi la metà dei casi di demenza negli anziani. Questa malattia è caratterizzata da una perdita di memoria progressivamente crescente, cambiamenti della personalità, disturbi del linguaggio, disorientamento spaziale e temporale e disturbi comportamentali in stato più avanzato (agitazione, deliri e allucinazioni).

Meccanismo cellulare e molecolare del morbo di Alzheimer

La malattia si manifesta:

• 95% forma sporadica;
• 5% forma familiare.

Il meccanismo cellulare e molecolare della forma sporadica è l’iper-fosforilazione di Tau in fase asintomatica e formazione di grovigli neurofibrillari. La forma familiare invece è causata dalla presenza di un gene alterato che ne determina la trasmissione da una generazione all’altra. Alla base della forma familiare c’è la mutazione del gene APP con accumulo di placche beta-amiloidi. Le forme familiari di Alzheimer hanno insorgenza più precoce, anche prima dei 40 anni, e sono legate alla presenza di varianti nei geni della presenilina 1 (PS1) sul cromosoma 14, della presenilina 2 (PS2) sul cromosoma 1 o della proteina precursore della beta amiloide (APP) sul cromosoma 21.

I fattori di rischio della malattia di Alzheimer

L’AD è considerata una malattia multifattoriale associata a diversi fattori di rischio. (età, fattori genetici, malattie vascolari, infezioni e fattori ambientali).

La sinergia di fattori ambientali, fattori genetici e stile di vita accelerano difetti di memoria e contribuiscono alla progressione e all’insorgenza di malattie neurodegenerative. I metalli sono le principali sostanze chimiche neurotossiche che inducono alterata omeostasi nei neuroni olfattivi e nel cervello, tra cui il cadmio.

Dove si trova il cadmio?

Il cadmio è un metallo pesante che, presente nell’aria, nell’acqua e nel suolo, può accumularsi nelle piante e negli animali, e quindi negli alimenti. Deriva sia da fonti naturali come le emissioni vulcaniche o l’erosione delle rocce, sia da attività antropiche come quelle industriali e agricole. Per l’uomo (nei non fumatori) le principali fonti di esposizione al cadmio sono gli alimenti, in particolare i cereali, le verdure, le noci e i legumi, le radici amidacee e le patate, ma anche la carne. Anche in alghe, pesci, frutti di mare, integratori alimentari, funghi e cioccolato sono stati trovati alti livelli di questo metallo, ma dal momento che questi prodotti vengono generalmente consumati in minore quantità, non sono solitamente considerati tra le principali fonti di esposizione.

La dose settimanale di cadmio ammissibile negli alimenti non deve superare i 2,5 microgrammi per chilogrammo di peso corporeo: lo ha stabilito il gruppo di esperti dell’Autorità europea per la sicurezza alimentare (Efsa) sui contaminanti nella catena alimentare. La soglia definita corrisponde alla dose al di sotto della quale non sono previsti effetti avversi per la salute e corrisponde all’incirca all’esposizione media di un adulto europeo. Per alcuni gruppi di individui (in particolare i vegetariani, i bambini, i fumatori e le persone che risiedono in zone altamente contaminate), però, si registrano esposizioni al cadmio di gran lunga superiori, fino al doppio.

Effetti neurotossici del cadmio

È ormai accertato che fattori ambientali, nello specifico contaminanti ambientali, possono interferire con i processi neuronali. Questi rappresentano fattori correlati a eventi di invecchiamento precoce e neurodegenerazione. Il cadmio è un metallo che può attraversare la barriera emato-encefalica (BBB) e può accumularsi nel tessuto cerebrale e causare grave neurotossicità. La tossicità del cadmio altera il metabolismo del calcio, induce apoptosi delle cellule nervose e produzione di ROS, nonchè effetti epigenetici e disturbi endocrini influenzando l’asse ipotalamo-ipofisi-gonadi. Inoltre, altera la neurogenesi.

Il cadmio è un metallo che induce la morte neuronale dei neuroni corticali attraverso un meccanismo combinato di apoptosi e necrosi che coinvolge generazione di specie reattive dell’ossigeno e perossidazione lipidica. I meccanismi molecolari alterati dal cadmio nelle cellule non sono stati completamenti chiariti. Finora è stato stabilito che il cadmio agisce come una neurotossina perché induce stress ossidativo e produzione di ROS andando a perturbare le vie antiossidanti Nrf2/HO-1. Inoltre, alcuni studi hanno messo in relazione la produzione di ROS indotta dal cadmio con l’Alzheimer, ovvero con l’aumentata produzione delle placche extracellulari tipiche di tale malattia. Quindi possiamo affermare che il cadmio ingerito con la dieta ha un effetto sulle capacità cognitive e di memoria, soprattutto durante l’invecchiamento “patologico” in cui si manifestano precocemente le malattie neurodegenerative.

Conclusioni

È importante identificare i fattori di rischio modificabili essenziali per definire azioni preventive contro questa malattia.

L’assenza di trattamenti curativi efficaci e le difficoltà nel diagnosticare con precisione l’AD allo stadio iniziale dimostra chiaramente la necessità di implementare strategie preventive e neuroprotettive per rallentare il processo neurodegenerativo. In effetti, la ricerca mostra una correlazione positiva tra l’aumento dell’attività fisica, l’allenamento cognitivo, il miglioramento della nutrizione.

Tuttavia, al momento, non esiste una teoria accettata per spiegare la patogenesi dell’AD. La prevenzione è importante e dovrebbero essere presentate al pubblico più politiche mirate alla divulgazione dell’istruzione e alla promozione di attività sociali o cognitive. Gestire ragionevolmente la malattia preesistente e mantenere uno stile di vita sano proteggerebbe dall’AD. Inoltre, la protezione dell’ambiente mirata in particolare agli inquinanti atmosferici sarebbe di grande importanza per la prevenzione dell’AD.

Fonti

1. European journal of neurology.  Alzheimer’s disease
2. Istituto Superiore di Sanità. Cadmio: ridotta dagli esperti dell’Efsa la dose ammissibile negli alimenti.
3. Aging Neuroscience. Cadmium, an Environmental Contaminant, Exacerbates Alzheimer’s Pathology in the Aged Mice’s Brain.
4. Oxid Med Cell Longev 2013. Cadmium and Its Neurotoxic Effects. 

Fonti immagini:

• Immagine in evidenzia: https://s3.eu-central-1.amazonaws.com/pazienti-platform/media_items/files/000/003/537/large/cadmio-1024×628.jpg?1578574570
• Figura 1: https://www.mdpi.com/1420-3049/25/24/5789
• Figura 2: Cadmium and its neurotoxic effects – PubMed (nih.gov)