La chiave della tua salute e longevità potrebbe risiedere in qualcosa di cui probabilmente non hai mai sentito parlare prima:il glicocalice. È pazzesco pensare che qualcosa di cui così pochi di noi hanno sentito parlare possa avere un impatto così profondo sulla nostra salute, quindi entriamoci.
In questo articolo esamineremo cos'è il loro glicocalice, ricerche recenti rivelano su questa struttura microscopica e come potrebbe essere il fattore più trascurato, ma critico per una buona salute.
Per decenni, l'organizzazione del glicocalice e la sua interazione con lo stato cellulare sono rimaste enigmatiche. Questo è cambiato negli ultimi anni. Le ultime ricerche hanno dimostrato che il glicocalice è un organello di importanza vitale, attivamente coinvolto e funzionalmente rilevante per vari processi cellulari, che può essere direttamente mirato in contesti terapeutici. Questa recensione fornisce una breve introduzione alla biologia del glicocalice e descrive le sfide specifiche che la ricerca sul glicocalice deve affrontare. Quindi, viene discussa la visione tradizionale del ruolo del glicocalice prima di esaminare diverse recenti scoperte nella ricerca sul glicocalice. Questi risultati esemplificano un quadro più ampio attualmente in fase di sviluppo sul ruolo del glicocalice come cellula fondamentale
Cos'è il glicocalice?
Il glicocalice è uno strato denso di molecole di zucchero e proteine e grassi a cui si attaccano che ricopre le membrane esterne di tutte le cellule del nostro corpo. La parola glicocalice significa letteralmente “mantello di zucchero” (glykys =dolce, kalyx =buccia), riferendosi alla sua composizione di carboidrati.
Al microscopio elettronico, il glicocalice appare come un rivestimento sottile e sfocato.
Il glicocalice è la sostanza a forma di pelo vista sopra. Fonte:Biblioteca in linea
Sebbene alcune funzioni del glicocalice siano assenti da decenni, molte delle sue importanti funzioni sono state scoperte solo di recente.
Ma il glicocalice è responsabile di molte altre funzioni critiche:
- Regolazione della circolazione per aumentare o diminuire il flusso sanguigno
- Protezione:attutisce la membrana plasmatica delle cellule proteggendole dai danni chimici.
- Regola l'infiammazione:il rivestimento di glicocalice sulle pareti endoteliali dei vasi sanguigni impedisce ai leucociti di legarsi.
- Fertilità:consente agli spermatozoi di riconoscere e legarsi agli ovuli.
- Sviluppo dell'embrione:guida le cellule embrionali verso le destinazioni nel corpo.
- Immunità contro le infezioni:consente al sistema immunitario di riconoscere e attaccare. organismi estranei.
- Difende dal cancro:le modifiche al glicocalice delle cellule cancerose consentono al sistema immunitario di riconoscerle e distruggerle.
- Compatibilità dei trapianti:costituisce la base per la compatibilità di innesti di tessuti, trapianti di organi e trasfusioni di sangue.
- Adesione cellulare:lega insieme le cellule, impedendo ai tessuti di sfaldarsi.
Perché ne sento parlare solo ora?
Il concetto di glicocalice risale agli anni '40, sebbene la sua struttura fosse impossibile da osservare a quel tempo. Fu solo decenni dopo che i microscopi elettronici divennero abbastanza potenti da catturare il glicocalice in azione.
Rendendo le cose più complesse, il glicocalice è difficile da colorare e visualizzare e svanisce quando i campioni di tessuto vengono rimossi per lo studio. In tempi di shock, il glicocalice può effettivamente dissiparsi, rendendolo ancora più difficile da trovare.
I decenni successivi hanno visto i ricercatori cercare di saperne di più sul glicocalice e sulle sue funzioni. Alcuni inizialmente teorizzarono che il glicocalice formasse una matrice con proprietà setaccianti sulle pareti dei capillari.
Da allora, la microscopia elettronica ha catturato la presenza di glicocalice che ricopre il lato luminale (lato interno) delle pareti dei capillari, sebbene la sua piena funzione sia ancora sconosciuta.
Il glicocalice funge da "cuscino" per i globuli rossi. Fonte:Rete linfatica
Il glicocalice è composto principalmente da carboidrati, ma non è tutto ciò che contiene. Ospita anche molecole di segnalazione come citochine, chemochine, recettori e fattori di crescita, nonché vari enzimi, tra cui superossido dismutasi (ZOLLA ERBOSA). Tutte queste interazioni sono importanti per la funzione cellulare, la manutenzione e la comunicazione.
Quindi ora sappiamo un po' di cosa è fatto il glicocalice. Ma cosa fa?
3 modi principali in cui il tuo glicocalice ti mantiene in salute
Pensa al glicocalice come a un guardiano cellulare. Proprio come un guardiano tiene fuori gli intrusi, il glicocalice protegge e protegge alcune delle cellule più delicate del tuo corpo.
Come? In parte lavorando con il sistema immunitario per proteggere i capillari dagli invasori. Alle cellule danneggiate o tossiche è stato spesso rimosso il glicocalice, a testimonianza delle sue capacità protettive.
I benefici del glicocalice possono essere suddivisi in tre categorie principali:
- Protezione cardiovascolare
- Regolazione ormonale
- Aumento del flusso sanguigno
Protezione cardiovascolare
Il glicocalice protegge i capillari che nutrono ogni cellula del nostro corpo e costituiscono il 99% del sistema circolatorio.
I capillari sono minuscoli vasi sanguigni che forniscono nutrienti e rimuovono i rifiuti da luoghi difficili da raggiungere. I capillari non sono solo tubi cavi che consentono al sangue di fluire attraverso di essi:sono strutture viventi che scambiano nutrienti. Il corpo di un adulto medio ne contiene quasi 100.000 miglia!
Ad ogni battito cardiaco, i capillari trasportano i nutrienti vitali e l'ossigeno a ciascuna cellula e la presenza del glicocalice facilita tutto.
Ecco molti altri modi in cui questa struttura protegge la funzione cardiovascolare:
- Le sue proprietà antiadesive impediscono la coagulazione delle piastrine e l'adesione dei leucociti alle pareti vascolari. La prevenzione dell'adesione dei leucociti è particolarmente importante perché i leucociti si spostano da un posto all'altro secondo necessità. Il glicocalice aggiunge sostanzialmente un altro strato a questa importantissima funzione immunitaria.
- È coinvolto nella segnalazione extracellulare (cioè la comunicazione cellula-cellula), che può compromettere la crescita delle cellule tumorali in tutto il sistema cardiovascolare.
Regolazione ormonale
Il glicocalice è un mediatore significativo della produzione di ossido nitrico (NO) dalle cellule endoteliali.
Il glicocalice sembra sottoporre le cellule endoteliali a una pressione sufficiente per innescare la produzione di NO. NO, a sua volta, "'informa' le cellule muscolari attorno a un vaso sanguigno di contrarsi o rilassarsi, costringendo o allargando così il vaso, in modo da regolare il flusso sanguigno".
L'ossido nitrico è anche coinvolto nella regolazione del flusso di nutrienti e ossigeno. Senza un glicocalice sano, questo regolamento è compromesso.
L'effetto del glicocalice sull'ossido nitrico significa che ha un effetto a valle su altri ormoni, incluso l'anidride carbonica, che lavora con l'ossigeno per ottimizzare i livelli di ossigenazione del tuo corpo.
Aumento del flusso sanguigno
Il glicocalice può anche aumentare il flusso sanguigno, in parte grazie alla sua capacità di mediare l'ossido nitrico. Ci sono anche altri vantaggi per la circolazione:
- Consente al corpo di impegnare più capillari, fornendo più nutrienti e/o rimuovendo i rifiuti dagli organi secondo necessità.
- Protegge le cellule endoteliali dalla pressione diretta causata dal flusso sanguigno, aiutando a regolarne la forma.
- Regola la permeabilità dei vasi sanguigni, prevenendo un aumento dell'afflusso di proteine, acqua e altri elementi ematici come le lipoproteine a bassa densità (colesterolo "cattivo").
Perché la salute del glicocalice è così importante
In poche parole, il glicocalice è essenziale per proteggere la salute del sistema circolatorio.
La salute circolatoria, a sua volta, ha molti benefici a valle.
C'è un potenziale problema, però:il glicocalice è delicato. E mentre si degrada naturalmente nel tempo o durante determinati eventi stressanti, questo processo può essere esacerbato da altri fattori, tra cui:
- Dieta ricca di carboidrati
- Mancanza di esercizio
- Fattori genetici
- Infiammazione cronica
- Pressione alta
- Fumare
- Trauma
- ARDS
- COVID-19
Il danno al glicocalice può anche causare la perdita dell'enzima antiossidante SOD, che converte le specie reattive dell'ossigeno (ROS) in perossido di idrogeno. Senza SOD, l'equilibrio dell'endotelio viene spostato in uno stato pro-ossidante e iper-infiammatorio.
Inoltre, il danno al glicocalice può portare a ulteriori traumi all'endotelio vascolare, portando a capillari che perdono la funzione e/o muoiono.
Quali malattie sono state collegate al danno al glicocalice?
Senza i nutrienti vitali e l'ossigeno forniti dai capillari, i tessuti e gli organi vitali muoiono di fame. È stato ripetutamente dimostrato che la compromissione della perfusione tissutale è la causa principale delle principali malattie e complicazioni di salute, tra cui, a titolo esemplificativo ma non esaustivo:
- Sepsi
- Diabete (tipo 1 e tipo 2)
- Insufficienza cardiaca
- Malattie polmonari
- Malattie renali
- Corsa
- Demenza
- Preeclampsia a esordio precoce
- Disturbi infiammatori
- Progressione del cancro
Sfortunatamente, i ricercatori medici stimano che una grande percentuale della popolazione mondiale sia colpita dalla rottura del glicocalice.
Aterosclerosi
Come discusso in precedenza, l'infiammazione può innescare la dissipazione del glicocalice endoteliale, il che promuove solo un'ulteriore infiammazione.
Questa dissipazione può consentire al colesterolo "cattivo" di entrare nel flusso sanguigno, ossidarsi e formare uno strato lipidico. Ciò promuove ulteriormente lo spargimento del glicocalice. Alla fine, i leucociti e altri tipi di globuli bianchi chiamati monociti e linfociti iniziano a infiltrarsi nell'intimo o rivestimento più interno dell'endotelio.
Una volta che i monociti entrano nell'intima, diventano macrofagi, che consumano il colesterolo LDL ossidato per formare un cappuccio fibroso, stabilizzando così la placca. Se questo cappuccio fibroso è disturbato, può portare a eventi cardiovascolari come infarti e ictus.
I passaggi sopra descritti sono versioni altamente semplificate del complesso processo che è l'aterosclerosi. Tuttavia, è chiaro che il glicocalice svolge un ruolo cruciale nel resistere all'accumulo di placche e nel mantenere sani i vasi sanguigni.
Perché una dieta ricca di carboidrati danneggia il glicocalice
Mangiare una dieta ricca di carboidrati può causare problemi causando picchi nei livelli di zucchero nel sangue.
In uno studio di ricerca, solo 6 ore di esposizione a livelli elevati di zucchero nel sangue hanno ridotto il volume del glicocalice di un enorme 50%. Il team di ricerca ha attribuito gli effetti dannosi della glicemia alta all'aumento dell'ossidazione e dell'infiammazione. Ciò è stato confermato quando hanno infuso il glucosio con un forte antiossidante e il volume del glicocalice è rimasto invariato.
Considerando che il danno al glicocalice è considerato il "primo passo" verso problemi aterosclerotici di ogni tipo, la velocità con cui un alto glucosio può ridurre il volume del glicocalice è sorprendente.
La glicemia alta può anche far sì che i mitocondri (le fabbriche di energia in ogni cellula) producano troppi radicali liberi, comprese le specie reattive dell'ossigeno (ROS). I ROS sono molecole di segnalazione chiave che regolano le risposte infiammatorie naturali nei nostri corpi.
In un sistema sano, gli antiossidanti sopprimono i ROS quando non sono più necessari, ma troppi ROS e cronicamente alti possono portare a stress ossidativo, danni al DNA e infine malattie croniche come il cancro e malattie cardiache, tra molte altre.
In breve, una dieta ricca di carboidrati può devastare il glicocalice e la tua salute.
Come mangiare per il tuo glicocalice
Data la sua importanza, il glicocalice può servire come bersaglio promettente nel trattamento delle malattie croniche. I ricercatori hanno cercato modi per rigenerare e/o proteggere il glicocalice.
In assenza di nuove scoperte, tuttavia, conosciamo un modo infallibile per proteggere il tuo glicocalice dalla rottura:mangiare una dieta povera di carboidrati e ricca di grassi, idealmente una dieta da carnivori.
Quando l'assunzione di carboidrati viene ridotta, i livelli di zucchero nel sangue si stabilizzano, prevenendo danni al glicocalice e ai suoi glicolipidi e glicoproteine sensibili.
Alcuni integratori possono anche aiutare a mantenere un glicocalice sano. Questi includono:
- Acido ialuronico
- N-acetil cisteina (NAC)
- Solfato di condroitina
- booster di ossido nitrico
- Proteina C attivata
- Idrocortisone
- Progesterone
Sebbene questi integratori possano funzionare, non dovrebbero essere usati come soluzione di cerotti. Prendi in considerazione l'idea di intraprendere la strada olistica, mangiando prima una dieta nutriente e antinfiammatoria. E consulta sempre un operatore sanitario prima di apportare modifiche drastiche.
Il cibo da asporto
Gli scienziati stanno continuando a imparare quanto sia importante il glicocalice per il sistema cardiovascolare e per la salute generale.
Più imparano, più chiari diventano i pericoli del consumo regolare di zucchero e amido. Come abbiamo visto, l'iperglicemia può degradare prematuramente la copertura del glicocalice dei capillari. Questo evento semplice ma grave può benissimo spiegare gli alti tassi di malattie cardiovascolari osservati nel nostro paese.
Per fortuna, proteggersi è facile come proteggere il proprio glicocalice. Puoi iniziare riducendo il consumo di carboidrati trasformati e concentrandoti su grassi e proteine sani. Anche pratiche di riduzione dello stress come camminare, yoga, alimentazione consapevole e meditazione possono aiutare.
Prenditi cura del tuo glicocalice e si prenderà cura di te.
