Un nuovo gel scompone l’alcol nel corpo

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 (Immagine: Pixabay CC0)
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I ricercatori hanno sviluppato un gel proteico che scompone l’alcol nel tratto gastrointestinale senza danneggiare l’organismo. In futuro, le persone che assumeranno questo gel potranno ridurre gli effetti nocivi e intossicanti dell’alcol.

La maggior parte dell’alcol entra nel flusso sanguigno attraverso la mucosa gastrica e l’intestino. Le conseguenze di questo fenomeno sono oggi indiscusse: Anche piccole quantità di alcol compromettono la capacità di concentrazione e di reazione e aumentano il rischio di incidenti. Chi beve regolarmente grandi quantità danneggia la propria salute: malattie epatiche, infiammazioni del tratto gastrointestinale e cancro sono conseguenze comuni. Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, circa 3 milioni di persone muoiono ogni anno a causa del consumo eccessivo di alcol.

I ricercatori hanno sviluppato un gel proteico che scompone l’alcol nel tratto gastrointestinale. In uno studio recentemente pubblicato sulla rivista "Nature Nanotechnology", hanno dimostrato che il gel converte l’alcol in modo rapido, efficiente e diretto in acido acetico innocuo prima che entri nel flusso sanguigno, dove sviluppa i suoi effetti intossicanti e dannosi.

Riduzione dei danni alla salute causati dall’alcol

"Il gel sposta la scomposizione dell’alcol dal fegato al tratto digestivo. A differenza del metabolismo dell’alcol nel fegato, però, questo non produce il dannoso prodotto intermedio acetaldeide", spiega Raffaele Mezzenga, professore di alimenti e materiali morbidi al Politecnico di Zurigo. L’acetaldeide è tossica ed è responsabile di molti problemi di salute causati dal consumo eccessivo di alcol.

In futuro, il gel potrebbe quindi essere assunto per via orale prima o durante il consumo di alcolici per evitare che il livello di alcol nel sangue aumenti e che l’acetaldeide danneggi l’organismo. A differenza di molti prodotti disponibili sul mercato, il gel non combatte solo i sintomi del consumo nocivo di alcol, ma anche le sue cause. Tuttavia, il gel è efficace solo fino a quando l’alcol è ancora presente nel tratto gastrointestinale e quindi non può più aiutare in caso di intossicazione da alcol se l’alcol è già presente nel sangue. Inoltre, non aiuta a ridurre il consumo di alcol in generale. "È più salutare non bere affatto alcolici. Tuttavia, il gel potrebbe essere particolarmente interessante per le persone che non vogliono rinunciare completamente all’alcol, ma non vogliono affaticare il proprio corpo e non sono interessate agli effetti dell’alcol", afferma Mezzenga.

Ingredienti principali: Siero di latte, ferro e oro

Per produrre il gel, i ricercatori hanno utilizzato normali proteine del siero di latte. Sono state fatte bollire per diverse ore per formare fibre lunghe e sottili. Se poi si aggiungono sale e acqua come solvente, le fibre si reticolano formando un gel. Il vantaggio di un gel rispetto ad altre forme di somministrazione è che viene digerito molto lentamente. Tuttavia, affinché il gel possa scomporre l’alcol, sono necessari diversi catalizzatori.

I ricercatori hanno utilizzato come catalizzatore principale singoli atomi di ferro, che hanno distribuito uniformemente sulla superficie delle lunghe fibre proteiche. "Abbiamo praticamente immerso le fibre in un bagno di ferro in modo che potessero reagire efficacemente con l’alcol e convertirlo in acido acetico", spiega Jiaqi Su, ricercatore dell’ETH e primo autore dello studio. Per innescare questa reazione nello stomaco sono necessarie minuscole quantità di perossido di idrogeno. Queste sono generate da una reazione a monte tra il glucosio e le nanoparticelle d’oro. I ricercatori hanno scelto l’oro come catalizzatore del perossido di idrogeno, poiché il metallo prezioso non viene digerito ed è quindi efficace più a lungo nel tratto digestivo. I ricercatori hanno inserito tutte queste sostanze - ferro, glucosio e oro - nel gel. In questo modo è stata attivata una cascata di reazioni enzimatiche in più fasi, alla fine delle quali l’alcol viene convertito in acido acetico.

Il gel funziona nei topi

I ricercatori hanno testato l’efficacia del nuovo gel su topi a cui è stato somministrato alcol una volta e su topi a cui è stato somministrato alcol regolarmente per dieci giorni. Trenta minuti dopo la singola dose di alcol, l’applicazione profilattica del gel ha ridotto il tasso alcolico dei topi del quaranta per cento. Cinque ore dopo l’assunzione di alcol, il loro livello di alcol nel sangue era addirittura diminuito del 56% rispetto al gruppo di controllo. L’acetaldeide nociva si è accumulata meno in questi topi e le reazioni di stress del fegato sono state significativamente ridotte, il che si è riflesso in valori ematici migliori.

Nei topi a cui è stato somministrato alcol per 10 giorni, i ricercatori sono riusciti a dimostrare non solo un livello di alcol inferiore, ma anche un effetto terapeutico duraturo del gel: I topi a cui è stato somministrato il gel ogni giorno in aggiunta all’alcol hanno mostrato una perdita di peso significativamente inferiore, meno danni al fegato e quindi un migliore metabolismo dei grassi nel fegato, oltre a valori ematici migliori. Anche altri organi come la milza o l’intestino e i tessuti dei topi hanno mostrato una riduzione significativa dei danni causati dall’alcol.

In attesa di brevetto

I ricercatori avevano già scoperto che il ferro reagiva con l’alcol formando acido acetico in uno studio precedente sulla somministrazione di ferro attraverso le fibre proteiche del siero di latte. Poiché all’epoca questo processo era troppo lento e troppo debole, hanno cambiato la forma in cui hanno attaccato il ferro alle fibre proteiche. "Invece di nanoparticelle più grandi, abbiamo optato per singoli atomi di ferro, che possono essere distribuiti in modo più uniforme sulla superficie delle fibre e quindi reagire più efficacemente e rapidamente con l’alcol", spiega il professor Mezzenga dell’ETH.

I ricercatori hanno già richiesto un brevetto per il gel. Tuttavia, sono ancora necessari diversi test clinici prima che possa essere autorizzato per l’uso umano. Tuttavia, poiché i ricercatori hanno già dimostrato che le fibre di proteine del siero di latte da cui è composto il gel sono commestibili, sono fiduciosi che anche questo passo avrà successo.

Riferimenti bibliografici

Su J, Wang P, Zhou W, Peydayesh M, Zhou J, Jin T, Donat F, Jin C, Xia L, Wang K, Ren F, Van der Meeren P, García de Arquer P e Mezzenga R. Single-site iron-anchored amyloid hydrogels as catalytic platforms 1 for alcohol detoxification. Nature Nanotechnology. DOI: pagina esterna 10.1038/s41565’024 -01657-7 call_made
Christoph Elhardt