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La vitamina “del sole”, un pre-ormone fondamentale per la salute delle nostre ossa e non solo!

Si chiama vitamina D, ma non possiamo considerarla strettamente una vitamina.
Il termine vitamina identifica le sostanze organiche indispensabili per la vita, che devono necessariamente essere introdotte con la dieta perché l’organismo non è in grado di sintetizzarle. La vitamina D, invece, viene sintetizzata tramite l’esposizione ai raggi del sole.

La vitamina D è un pre-ormone, che ha il compito di regolare il metabolismo del calcio e del fosforo.
Una carenza di vitamina D può minare la salute muscolare, espone al rischio di fratture e osteoporosi negli adulti o un difetto nello sviluppo dello scheletro, denti ed ossa nei bambini.

Abbiamo chiesto alla Dott.ssa Giulia Aliboni, biologo nutrizionista, perché la Vitamina D è così importante per la nostra salute e cosa dovremmo fare in caso di carenza.

Cos’è la vitamina D?

La vitamina D fa parte della famiglia delle vitamine liposolubili, viene accumulata a livello del fegato e viene rilasciata nel circolo sanguigno al bisogno, in piccole dosi.

La vitamina D può essere assunta con l’alimentazione (sotto forma di ergocalciferolo, D2) oppure essere sintetizzata direttamente dal nostro corpo, nel momento in cui la pelle viene esposta al sole (in questo caso è nella forma di colecalciferolo, D3).

La vitamina D, una volta assunta o prodotta, passa nel sangue e viene trasportata ai diversi tessuti: a livello del fegato viene trasformata in calcitriolo, la forma attiva.

A cosa serve la vitamina D?

La vitamina D ha suscitato molto interesse negli ultimi anni, proprio per le sue funzioni benefiche sulla salute.

La sua funzione principale, e anche la più conosciuta, è quella di preservare la salute delle ossa: questa vitamina è in grado di aumentare l’assorbimento di calcio, ferro, magnesio, zinco e fosforo a livello intestinale, evitando che si perdano con feci e urine. Questi minerali sono fondamentali per la costruzione del tessuto osseo, per cui avere livelli adeguati di vitamina D sembra possa contrastare l’osteoporosi ed il rischio di fratture o infortuni.

La vitamina D è un prezioso alleato del sistema immunitario

Ultimamente però, la funzione più ricercata della vitamina D è il suo prezioso contributo al funzionamento del sistema immunitario. Diversi studi hanno mostrato una minore incidenza ad infezioni virali e respiratorie nelle persone con livelli adeguati di vitamina D, mentre chi è in carenza tende ad ammalarsi di più. Questo perché la Vitamina D ha la funzione di aumentare la capacità delle cellule del sistema immunitario di riconoscere ed eliminare i microrganismi patogeni.

Inoltre, la vitamina D sembra essere in grado di modulare la risposta infiammatoria del corpo, controllando l’attivazione delle cellule del sistema immunitario e la produzione delle citochine pro-infiammatorie.

Alcune linee di ricerca hanno suggerito una possibile associazione tra omeostasi della vitamina D e malattie infettive, metaboliche, tumorali, cardiovascolari e immunologiche. Sono in corso numerosi studi sulla correlazione tra la severità dell’infezione da Covid-19 e i livelli di vitamina D.

Nonostante il crescente interesse da parte della comunità scientifica e la grande mole di studi prodotta oggi non esistono ancora basi solide e incontrovertibili per raccomandare il suo impiego in questi ambiti.

Cos’è la carenza di vitamina D?

Nel periodo invernale (da ottobre ad aprile) a causa della latitudine non favorevole in Italia, la produzione di vitamina D è significativamente ridotta, infatti la carenza di vitamina D è molto comune e si stima che le persone con carenza siano circa l’80% della popolazione.

La carenza di vitamina D può essere dovuta a diversi fattori:

  • Uno scarso apporto nutrizionale: una dieta ricca di alimenti industriali e processati è povera di Vitamina D. In ogni caso, la Vitamina D proveniente dall’alimentazione è circa il 10-20% del totale, per cui spesso non è sufficiente da sola
  • Uno scarso assorbimento intestinale: in caso di intestino infiammato e non in forma, anche se l’alimentazione è ricca di alimenti che contengono vitamina D, questa non verrà assorbita
  • Una scarsa esposizione al sole: la vita sedentaria ed i ritmi lavorativi sempre più impegnativi, uniti allo sviluppo della tecnologia, impediscono di passare al sole ed all’aria aperta il tempo necessario per sintetizzare quantità efficienti di vitamina D. I raggi solari sono sufficientemente potenti solo nei mesi estivi: in inverno quindi la carenza aumenta. Teniamo sempre in considerazione che non possiamo esporci al sole per troppo tempo senza protezione dai raggi UV.

Quali sono le conseguenze di una carenza di vitamina D?

Gli stati di carenza possono essere diversi e più o meno gravi.

La carenza grave di vitamina D nell’infanzia può portare al rachitismo, una patologia caratterizzata da una mineralizzazione ossea inadeguata, che rende l’apparato scheletrico fragile e spesso deformato. Nell’adulto, una grave carenza può portare all’osteomalcia, simile al rachitismo, ed all’indebolimento dei denti, con conseguente predisposizione a carie.

Ci sono poi stati di carenza meno evidenti, che non portano a rachitismo o osteomalcia, ma ad una serie di conseguenze e sintomi più difficili da isolare.

La carenza di Vitamina D tende ad aumentare con l’avanzare dell’età, in quanto diminuisce l’assunzione di alimenti ricchi in questa vitamina, a causa di difficoltà digestive. Inoltre, anche l’esposizione al sole viene meno. Recenti studi hanno rilevato un’associazione interessante tra la carenza medio-grave di vitamina D e la comparsa di alcune patologie, tra cui:

  • Infiammazione cronica e relative patologie
  • Diabete
  • Malattie autoimmuni
  • Malattie della pelle
  • Rischio di incidenza di neoplasie
  • Malattie respiratorie
  • Malattie neurologiche

Altri studi hanno dimostrato l’efficacia dell’integrazione di Vitamina D in pazienti anziani per la prevenzione del rischio di fratture ossee.

Un recente studio sul British Medical Journal ha messo in relazione la supplementazione di vitamina D con un effetto protettivo dal rischio di infezioni acute del tratto respiratorio (tosse, infezioni, laringite, bronchite, etc.).

La protezione dell’integrazione di vitamina D è risultata maggiore nelle persone che partivano da un livello di vitamina D sierica più basso (e quindi da uno stato di carenza).

I risultati migliori, inoltre, sono stati raggiunti con la somministrazione di vitamina D settimanale o giornaliera piuttosto che con dosi più alte e meno frequenti, il che probabilmente è dovuto a un maggiore assorbimento della vitamina D somministrata.

In quali alimenti si trova la vitamina D?

Gli alimenti ricchi in vitamina D sono diversi e si tratta per lo più di prodotti di origine animale (l’unica eccezione sono i funghi).

Tra questi troviamo l’olio di pesce (spesso consumato come integratore) ed alcuni tipi di pesce grasso (tra cui il salmone ed il pesce azzurro). Per quanto riguarda la carne, il tipo di carne che contiene più vitamina D è il fegato. Latte, burro e formaggi grassi mostrano piccole quantità di vitamina D, mentre le uova (soprattutto a livello del tuorlo) sembrano contenerne di più.

È importante in questo senso consumare prodotti di origine animale che provengono da allevamenti seri e che tengano in considerazione anche il benessere animale: se l’animale, ad esempio la gallina, ha passato tanto tempo al sole, le sue uova saranno più ricche di vitamina D. Lo stesso vale per carne, formaggi e pesce.

La vitamina D proveniente dall’alimentazione incide solo del 20% sui livelli di vitamina D riscontrabili in circolo.

I consigli della nutrizionista

La vitamina D è presente in alcuni alimenti ma non in concentrazioni sufficienti a soddisfare le richieste del nostro organismo.

Oltre ad esporci al sole quando possibile, in inverno ed in caso di carenza, dovremo ricorrere all’uso di integratori.

Esistono molti tipi di integratori ed anche in questo caso è opportuno chiedere al proprio medico o biologo nutrizionista che, valutando i livelli di vitamina D del singolo paziente, sarà in grado di suggerire un dosaggio ed un tipo di integrazione adatta ad ogni esigenza.

Contatta la Dott.ssa Giulia Aliboni per una consulenza personalizzata

Dott.ssa Giulia Aliboni
Biologo nutrizionista

Riferimenti: Vitamina D
Redattore: Dott.ssa Giulia Aliboni


Una diagnosi completa per comprendere le difese immunitarie acquisite verso il SARS-CoV-2

L’epidemia di SARS-CoV-2 e il suo impatto sulla popolazione mondiale dimostrano l’importanza vitale delle procedure di test che possono riflettere il progresso delle infezioni.

Una diagnosi completa che consideri tutti i pilastri del sistema immunitario è fondamentale per determinare lo stato del paziente al fine di avviare interventi mirati, nonché per comprendere eventuali difese immunitarie acquisite.

L’infezione è clinicamente asintomatica o moderata nella maggior parte dei soggetti. In alcuni casi, l’infezione provoca una grave progressione che può portare anche ad un quadro clinico molto grave.

Per confermare la presenza di RNA virale o di anticorpi SARS-CoV-2 vengono comunemente utilizzati due tipi di test:

  • test RT-PCR (reazione a catena della polimerasi in tempo reale) con tamponi oro-faringei e/o salivari sono usati per eventualmente confermare la presenza di RNA virale

  • Il test anticorpale, comunemente detto “sierologico”, utilizza il rilevamento del braccio adattativo umorale (acquisito) del sistema immune (misurazione degli anticorpi circolanti).

Tuttavia, è sempre più dimostrato che le risposte anticorpali non sono sempre rilevabili, anche quando il soggetto è stato chiaramente esposto/infetto.

Le reazioni delle cellule immunitarie contro il SARS-CoV-2 possono essere rilevate per un periodo di tempo più lungo

La risposta cellulare, l’altro braccio del sistema immunitario, è ora riconosciuta come strumento di analisi importante  per la misurazione degli anticorpi circolanti contro il SARS-CoV-2. Infatti, è la prima linea di difesa del nostro organismo.

Il sistema immunitario cellulare, e in particolare le cellule T, controllano la forza della risposta immunitaria rilasciando citochine per aumentare o sopprimere la risposta, a seconda della carica virale. Il rilevamento di cellule T reattive (cellule effettrici) contro un agente patogeno indica un contatto e quindi un’infezione acuta o pregressa, indipendentemente dal fatto che siano stati prodotti anticorpi.

È interessante notare che in molti casi le reazioni delle cellule T contro SARS-CoV possono essere rilevate per un periodo di tempo più lungo rispetto ai titoli anticorpali. Anche tutta la vita grazie alla memoria immunitaria.

EliSpot-Assay per misurare la risposta immunitaria dopo l’infezione da Coronavirus

L’EliSpot-Assay (Enzyme-linked Immuno-Spot Assay) è in grado di rilevare le reazioni dei linfociti T a livello delle singole cellule e quindi caratterizzare la risposta immunitaria individuale degli individui che sono stati esposti al virus.
Il rilascio di citochine delle cellule T stimolate con antigeni specifici del coronavirus fornisce un quadro differenziato della risposta immunitaria per mostrare lo sviluppo della progressione della malattia e la possibile immunità dopo l’infezione.

 

Principio del saggio EliSpot a fluorescenza a 2 colori (iSpot). Una piastra a 96 pozzetti, rivestita con anticorpi contro le citochine desiderate, viene incubata con PBMC isolati e antigeni del patogeno di interesse per 24 ore. Successivamente, le cellule vengono rimosse e le citochine legate vengono colorate con anticorpi specifici, in questo caso Interferone-y (IFNy) e Interleuchina-2 (IL-2). Questi anticorpi vengono visualizzati in una seconda fase con anticorpi marcati con fluorescenza per generare macchie, che rappresentano una cellula che produce citochine.

 

L’EliSpot Assay (Enzyme-linked Immuno-Spot Assay) è in grado di rilevare le risposte delle cellule T a livello di singola cellula e quindi caratterizza la risposta immunitaria degli individui testati. La visualizzazione delle citochine secrete prodotte dalle cellule T, stimolate con antigeni specifici del coronavirus, fornisce un quadro differenziato della risposta immunitaria per monitorare la progressione della malattia e determinare l’immunità cellulare dopo l’infezione.

I titoli anticorpali individualmente in rapida diminuzione sono descritti anche in recenti pubblicazioni su SARS-CoV-2.

A causa dell’elevata somiglianza con SARS-CoV, il rilevamento della risposta delle cellule T contro SARS- CoV-2 fornisce ulteriori e importanti informazioni sullo stato del sistema immunitario nelle persone infette e guarite (anche per soggetti che non sanno di avere avuto l’infezione per mancanza di sintomi).

Questo sistema di monitoraggio visualizza l’espressione di IFN-γ (interferone- gamma, cellule T attivate) e IL-2 (interleuchina 2, cellule T di memoria) da cellule T funzionali specifiche contro SARS-CoV-2.

Il principio del test T-CEA SARS-CoV-2

Principio del saggio EliSpot a fluorescenza a 2 colori (iSpot). Una piastra a 96 pozzetti, rivestita con anticorpi contro le citochine desiderate, viene incubata con PBMC isolati e antigeni del patogeno di interesse per 24 ore. Successivamente, le cellule vengono rimosse e le citochine legate vengono colorate con anticorpi specifici, in questo caso Interferone-y (IFNy) e Interleuchina-2 (IL-2). Questi anticorpi vengono visualizzati in una seconda fase con anticorpi marcati con fluorescenza per generare macchie, che rappresentano una cellula che produce citochine.

 

Confronto di cellule T helper 1 (Th1) che esprimono IFNy e IL-2 nel contesto dell’infezione. I linfociti T attivati esprimono principalmente IFNy (visualizzato con macchie fluorescenti verdi) a causa della persistenza dell’antigene, di un elevato carico di antigene e/o di un’esposizione o riesposizione acuta dell’antigene. Durante il corso dell’infezione, sorgono cellule T di memoria, che esprimono IL-2 (visualizzata dai punti fluorescenti rossi), e principalmente cellule T a doppia colorazione (fluorescenza gialla) sono visibili a causa della coespressione di IFNy e IL-2. Più a lungo l’infezione viene superata o il carico di antigene viene eliminato principalmente, una reazione dominante delle cellule T memoria IL-2 è visibile mostrata esclusivamente da macchie rosse.

Confronto tra cellule T da donatore post infezione Covid e donatore vaccinato Biontech/Pfizer 

Cellule T CD4+ e CD8+ da donatore infettato naturalmente (A) e vaccinato con Biontech (B), stimolate con SARS-CoV-2 Mix. Le PBMC sono state isolate da due donatori, uno infetto naturalmente 8 settimane fa e un donatore vaccinato con Biontech/Pfizer 2 settimane dopo la seconda immunizzazione. Da questi PBMC, le cellule T CD4+ e CD8+ sono state isolate mediante l’uso di un kit commerciale e il metodo di separazione delle sfere magnetiche. Sia le preparazioni cellulari che le PBMC intatte (immagini non mostrate) sono state utilizzate per CoV EliSpot per determinare la partecipazione delle cellule Th1 e/o Th2 dopo l’infezione naturale e la vaccinazione. Senza alcun dubbio, esclusivamente le cellule T CD4+ e quindi solo le cellule Thelper sono responsabili della risposta immunitaria cellulare, in maniera irrilevante se da vaccino o naturalmente da infezione, come mostrano chiaramente le immagini e i numeri delle macchie.

L’importanza delle Cellule T per una risposta immunitaria efficace 

Le risposte immunitarie umorali e cellulari sono fondamentalmente diverse. La risposta immunitaria cellulare è dipendente dalle cellule T.

Le cellule T sono suddivise in diverse sottopopolazioni (ad esempio Th1 e Th2), che rilasciano citochine diverse a seconda della loro funzione. Alcune di queste citochine innescano la risposta immunitaria umorale. Le cellule T sono quindi all’inizio dei meccanismi di difesa acquisiti. Le diverse sottopopolazioni di cellule T sono il sito centrale della risposta immunitaria sia umorale che cellulare.

Le cellule T effettrici sono cellule T direttamente attivate e differenziate che hanno proprietà pro-infiammatorie. Sono prodotti da cellule T “vergini” dopo essere venute a contatto con il particolare antigene durante un’infezione o una vaccinazione. Dopo la differenziazione proliferano in cloni di cellule T patogeni specifici, che si trovano come cellule T effettori e di memoria nel sangue periferico.

I linfociti T regolatori sopprimono la risposta immunitaria. Come le cellule T effettrici, si formano per differenziazione dalle cellule T native. Un equilibrio tra cellule T effettrici attivate e cellule T regolatorie è fondamentale per una risposta immunitaria efficace e protettiva. Un equilibrio disturbato può essere alla base di una malattia autoimmune o di un processo infiammatorio cronico.

Rilevamento degli anticorpi in caso di infezione Covid-19 (SARS-CoV-2) asintomatica o con sintomi lievi

Nel rilevamento indiretto di una precedente infezione da COVID-19 soprattutto nei pazienti asintomatici o con sintomi lievi, spesso non si riscontrano titoli anticorpali di una certa entità e comunque molto spesso diminuiscono rapidamente.

Molte persone si liberano dell’agente infettivo usando il loro sistema immunitario cellulare prima che vengano prodotti gli anticorpi. Le precedenti infezioni da COVID-19 possono essere rilevate efficacemente rilevando i Linfociti T effettori specifici (o anche non specifici ma che hanno in comune lo stesso determinante antigienico) di SARS-CoV-2 o le cellule di memoria.

Rilevamento dell’immunità cellulare può indicare immunità esistente o pre-esistente 

Se è possibile rilevare cloni di cellule T specifici per SARS-CoV-2, questa non è solo una prova di un precedente contatto virale: il rilevamento può anche indicare un’immunità cellulare esistente o pre-esistente. Questo è particolarmente vero se il rilevamento di IL-2 o un rilevamento combinato di IL-2 e INF-γ rivela evidenza di cellule di memoria.

Secondo i primi studi, le risposte delle cellule T specifiche per SARS-CoV-2 rimangono rilevabili a lungo nel CoV-iSpot. Risposte anticorpali relativamente di breve durata ma immunità delle cellule T di lunga durata significa che cellule di memoria T specifiche per la SARS sono state osservate nei pazienti infettati da SARS dal 2003 al 2020.

Indicazione di possibile immunità contro i Coronavirus in generale

Nel T-CEA, vengono utilizzati anche altri Coronavirus per stimolare i linfociti al fine di chiarire la questione dell’immunità di base del sistema immunitario cellulare dopo un precedente contatto con coronavirus endemici a livello globale. Se il T-CEA mostra prove di risposte delle cellule T specifiche verso i coronavirus in generale e se questi pazienti non sviluppano la malattia o solo sintomi lievi dopo l’infezione da SARS-CoV-2, allora sembra molto probabile una risposta cellulare contro i coronavirus in generale.

L’osservazione che i pazienti con una risposta reattiva ai peptidi dei coronavirus spesso non risultano positivi agli anticorpi anti-SARS-CoV-2 suggerisce anche un’immunità cellulare di base. È possibile che le cellule infettate da virus siano state eliminate dalle cellule effettrici T prima di essere stimolate dalle plasmacellule agli anticorpi.

Domande e risposte

Il T-CEA SARS-CoV-2 test può essere utile per valutare l’immunità relativamente alla vaccinazione?

Sì, sia i vaccini a mRNA che a vettore virale o a DNA sono stati progettati per neutralizzare il peptide S virale.
Il mix di Peptidi utilizzato in questo test utilizza anche la proteina S. In conclusione, se i Linfociti T “sollecitati” dalla presenza della proteina S virale reagiscono, significa che c’è immunità e quindi protezione.

Il test T-CEA SARS-CoV-2 può rilevare una risposta immunitaria a una variante mutata di SARS-CoV-2?

Sì. Di oltre 10.000 mutazioni caratterizzate di SARS-CoV-2, le varianti di interesse sono Alpha, Beta, Gamma e Delta. Tutti questi sono caratterizzati da mutazioni nella regione del gene S. Come mostrato nella figura sottostante, queste mutazioni non interferiscono con il mix di peptidi nel T-CEA SARS-CoV-2.

 

 

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Linfociti T effettori e della memori a-Immunità eterologa e sars-cov-2

Bibliografia 

 

Dott. Mauro Mantovani

Responsabile Ricerca e Sviluppo IMBIO
Direttore Scientifico IMBIO Academy

Riferimenti: Linfociti T, Covid-19, Anticorpi SARS-CoV-2
Redattore: Dott. Mauro Mantovani

 


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