* Milena Roberta Mazzocchi,
** Cinzia Boselli,
*** Luisa Gervasio,
** Francesco Saverio Robustelli della Cuna
Ricerche etnobotaniche ed etnofarmacologiche, effettuate nei paesi dove l’uso della medicina tradizionale è consolidato e i pazienti affetti dall’epilessia si affidano ai guaritori che utilizzano piante medicinali locali, hanno spinto i ricercatori a verificarne gli effetti attraverso diversi studi preclinici su modelli animali, ottenendo risultati promettenti soprattutto dai rimedi appartenenti alla Medicina Tradizionale Cinese o all’Ayurvedica indiana.
L’epilessia è una patologia neurologica cronica caratterizzata dall’insorgenza di crisi epilettiche, definite come manifestazioni cliniche parossistiche spesso imprevedibili i cui sintomi indicano un’anomala, sincrona ed eccessiva attività neuronale. Dopo la cefalea, l’epilessia risulta la patologia neurologica cronica più comune con prevalenza globale (numero di casi nella popolazione in un determinato momento) poco inferiore all’1% e una stima a livello italiano pari allo 0,6%. L’incidenza (numero di casi registrati in un anno) varia da 40 a 70 ogni 100.000 abitanti/anno nei Paesi Industrializzati mentre nei Paesi in Via di Sviluppo è da 100 a 190 ogni 100.000 abitanti/anno. La nuova classificazione di crisi, epilessie ed eziologie epilettiche è stata redatta dalla Lega Internazionale contro l’Epilessia (ILAE) nel 2017. Le crisi sono classificate in base all’insorgenza in: a) generalizzate, b) focali, c) sconosciute. Le epilessie vengono quindi suddivise in base alla prevalenza della tipologia di crisi in generalizzate, focali, combinate e sconosciute, mentre le eziologie sono classificate in sei differenti gruppi. Le sindromi epilettiche, ovvero patologie epilettiche caratterizzate da parametri distintivi che si presentano contemporaneamente, non trovano una classificazione formale ma sono suddivise in base a età di esordio/remissione e tipologie di crisi caratteristiche [1-3, 1s, 2s] (BOX 1).
Il potenziale elettrico neuronale a riposo (-70mV) dipende dalla ripartizione delle cariche ioniche positive e negative tra interno ed esterno del neurone, il cui bilanciamento è mantenuto da canali che regolano il passaggio di sodio, potassio, calcio e cloruri situati sulla superficie neuronale con permeabilità voltaggio-dipendente o controllata da ligandi e neurotrasmettitori; in particolare acido gamma-aminobutirrico (GABA) con azione inibitoria e glutammato con effetto eccitatorio. Gli impulsi inibitori mediano iperpolarizzazione della membrana e sopiscono l’eccitabilità, al contrario gli impulsi eccitatori mediano depolarizzazione originando il potenziale d’azione che attiva il neurone (-40mV). Nell’epilessia meccanismi di aumentata trasmissione eccitatoria, deficit inibitori o abnorme connettività neuronale danno luogo a popolazioni neuronali contigue che scaricano in maniera sincrona e a depolarizzazione parossistica di durata ed entità eccessiva. L’EEG relativo a queste condizioni consta di un potenziale rapido, detto punta o spike, seguito da un’onda lenta detta wave, che esprime il coinvolgimento dei circuiti inibitori [3s].
Terapia farmacologica convenzionale
La base della terapia convenzionale è rappresentata dai farmaci antiepilettici (FAE), suddivisi in tre generazioni in base allo spettro d’azione: ampio (attivi su crisi focali e generalizzate) o ristretto (attivi solo su crisi focali e da focali a bilaterali generalizzate). La terapia con tali farmaci va distinta in acuta, atta al controllo della crisi acuta e basata sulle benzodiazepine per via e.v o endorettale o cronica, atta alla riduzione di frequenza e gravità delle crisi nel tempo. Iprincipali meccanismi d’azione di tali farmaci sono la riduzione dell’attività eccitatoria mediata dal glutammato, il potenziamento dell’attività inibitoria sinaptica mediata dal GABA e la modulazione di canali ionici cerebrali implicati nel controllo dell’eccitabilità neuronale [4s] (BOX2).
Epilessia farmacoresistente
Il principale limite della terapia antiepilettica, oltre ai numerosi effetti avversi causati dai FAE unitamente alla scarsa disponibilità di tali farmaci a livello dei paesi sottosviluppati (dove peraltro l’incidenza risulta maggiore), è rappresentato dalla farmacoresistenza: in circa il 30-40% dei pazienti epilettici si sviluppa tale condizione di refrattarietà ai farmaci: un problema clinico rilevante associato ad un aumentato rischio di morte. Un’epilessia è definita farmacoresistente quando le crisi persistono nonostante il trattamento con almeno tre FAE differenti ai massimi dosaggi tollerati [4, 5].
TERAPIE NATURALI: DROGHE VEGETALI DELLA MEDICINA TRADIZIONALE CINESE E INDIANA AYURVEDICA
I limiti della terapia antiepilettica convenzionale hanno promosso una ricerca sempre più attiva di sostanze con meccanismo od origine diversi. Ricerche etnobotaniche in paesi sottosviluppati con forte tradizione medicinale locale riportano come numerosi pazienti affetti da tale patologia si affidino a guaritori tradizionali che basano il trattamento su erbe medicinali locali. Ciò ha spinto i ricercatori a verificare gli effetti antiepilettici tramite studi preclinici su modello animale di crisi indotte con chemoinduttori o stimolazione elettrica cerebrale, ottenendo risultati promettenti soprattutto da piante medicinali appartenenti alla Medicina Tradizionale Cinese (TCM) e alla Medicina Ayurvedica Indiana [6-8].
Piante medicinali antiepilettiche della medicina tradizionale cinese
Cynanchum otophyllum
Appartenente alla famiglia delle Apocinaceae, la sua radice è una delle principali droghe utilizzate nel Sudest della Cina per trattare l’epilessia; gli attivi principali dell’estratto dotati di effetto anticonvulsivante sono le saponine steroidiche, otofilloside A (1) e otofilloside B insieme a cinque glicosidi pregnanici. I risultati positivi interessano il modello di crisi indotte con kainato; l’associazione con fenitoina sembra ridurre il verificarsi di risposte intracellulari responsabili di crisi epilettiche acute [7].
Scutellaria baicalensis
Esistono in natura due specie di Scutellaria utilizzate come piante medicinali, entrambe con effetti anticonvulsivanti: S. galericulata, tradizionalmente impiegata per trattare l’epilessia dai nativi Americani e dagli Europei e S. baicalensis, diffusa in Asia e Cina. Nell’estratto di Scutellaria sono stati isolati 10 flavonoidi e 2 glicosidi feniletanoidi: tra i flavonoidi i più attivi ci sono la baicaleina (2) e il rispettivo glucuronide baicalina (3). L’azione anticonvulsivante è ascrivibile alla protezione dei livelli di enzimi endogeni, aumento del livello di GABA cerebrale e inibizione del danno ossidativo. Baicaleina e baicalina sono principi attivi vegetali agenti sui sottotipi α2 ed α3 del recettore GABAA: numerosi studi riportano come tali flavonoidi esercitino i medesimi effetti ansiolitici e anticonvulsivanti dei farmaci agenti su questo target (es. benzodiazepine), senza causare effetti sedativi e miorilassanti [5-7].
Gastrodia elata
Appartienente alla famiglia delle Orchidaceae, cresce principalmente sui rilievi di zone montuose umide orientali dell’Asia. La maggior parte delle attività terapeutiche attribuite a questa pianta si concentrano sulle patologie del SNC (morbo di Parkinson e patologia di Alzheimer) oltre a significative attività anticonvulsivanti. I principali costituenti attivi dell’estratto sono il glicoside fenolico gastrodina (4), il suo metabolita alcol para-idrossi benzilico (HBA) e la vanillina (5). L’estratto metanolico di Gastrodia è in grado di ritardare l’inizio delle crisi indotte da cocaina e ridurne la durata in modello murino. È ipotizzato che il meccanismo coinvolga l’interazione con il recettore GABAA. Altri studi rilevano una riduzione del danno neuronale ippocampale e della gravità delle crisi kainato- e PTZ-indotte. Numerosi studi sulla gastrodina, isolata dalla frazione n-butanolica, hanno dimostrato l’efficacia nel diminuire l’attività di tre enzimi coinvolti nella degradazione del GABA. La co-somministrazione di fenitoina e gastrodina in modelli murini di crisi penicillina-indotte causa un potenziamento dell’effetto anticonvulsivante e una riduzione degli effetti collaterali della fenitoina. Anche gli altri componenti degli estratti di Gastrodia esercitano attività anticonvulsivanti: HBA sembra essere inibitore irreversibile dell’enzima degradativo GABA-transaminasi, mentre vanillina e alcol vanillico modulano la neurotrasmissione GABAergica aumentando il legame di agonisti endogeni al recettore e inibiscono l’apoptosi mediata dal glutammato [7, 9].
Bupleurum chinense
Pianta appartenente alla famiglia delle Apiaceae, molto diffusa in Cina è uno degli ingredienti fondamentali della TCM. Il componente più attivo è la saikosaponina (6), il cui meccanismo d’azione è stato recentemente indagato su modello murino di epilessia, che ha permesso di ipotizzare che le proprietà anticonvulsivanti di tale saponina si basino sull’inibizione del recettore NMDA del glutammato e delle correnti del sodio nonché sul potenziamento selettivo delle correnti neuronali a inattivazione transiente del potassio. Tale pianta medicinale fa parte di una importante formula della TCM, costituita da altre 12 droghe vegetali e denominata chaihu longgu muli tang, utilizzata da tempi antichissimi come sedativo e anticonvulsivante, recentemente oggetto di uno studio clinico su 20 pazienti con epilessia refrattaria nei quali ha esercitato riduzione della frequenza delle crisi tramite la correzione delle attività di perossidazione lipidica e l’aumento delle attività antiossidanti fisiologiche [7, 10].
Piper nigrum
Si tratta di una pianta appartenente alla famiglia delle Piperaceae, il cui principale costituente attivo è la piperina (7), alcaloide piperidinico presente anche nella specie Piper longum. La piperina è in grado di modulare i sistemi di neurotrasmissione serotoninergici, GABAergici e noradrenergici ritardando le crisi tonico-cloniche grazie all’aumento di serotonina e GABA corticali e ippocampali. Studi hanno dimostrato che il potere anticonvulsivante di tale sostanza è legato all’inibizione dei canali neuronali di sodio e calcio. La piperina in modelli murini di crisi epilettiche pilocarpina-indotte incrementa il periodo di latenza della prima convulsione e la probabilità di sopravvivenza. Un farmaco anticonvulsivante derivato dalla piperina, chiamato Kangxianning è in fase di trial clinico in Cina. Recente argomento di studio è il caricamento di piperina su nanoparticelle di chitosano-sodio tripolifosfato al fine di indagare l’effetto anticonvulsivante e neuroprotettivo con questa diversa formulazione, più adatta alle caratteristiche di lipofilia di tale alcaloide [7, 11, 12].
Uncaria rhynchophylla
Si tratta di un’altra pianta molto comune nella TCM, utilizzata da secoli principalmente per il trattamento dell’epilessia. La droga è costituita da radice e corteccia. L’estratto di Uncaria ha dimostrato efficacia in un modello sperimentale di crisi indotta da acido kainico mentre ha prodotto la riduzione del numero di crisi e prolungamento del tempo di latenza di crisi convulsive e non convulsive quando lo stato epilettico è stato indotto con litio e pilocarpina. La componente maggiormente attiva dell’estratto sembra essere la frazione alcaloidea composta da: rincofillina (8), isorincofillina (9), corinoxeina, irsutina e irsuteina. Il composto più attivo è la rincofillina, alcaloide ossindolico dotato di effetti neuroprotettivi in grado di proteggere l’organismo dalla citotossicità mediata dal glutammato. Il meccanismo alla base comprende l’inibizione dei canali del sodio e dei recettori ionotropici NMDA, la soppressione dell’espressione di geni che codificano per alcuni tipi di canali sodio, la regolazione della risposta immunitaria e dei processi di segnalazione delle neurotrofine e l’inibizione dell’espressione di alcuni geni, come l’agente proinfiammatorio IL-1β [7, 11, 13].
Crocus sativus
Comunemente detto zafferano, è una pianta appartenente alla famiglia delle Iridaceae coltivata soprattutto in Cina e Asia orientale, la cui droga è rappresentata dagli stimmi del fiore. C. sativus contiene numerosi componenti attivi, soprattutto carotenoidi e tra questi i principali sono la crocina (10), la crocetina e il safranale (11), maggior responsabile degli effetti anticonvulsivanti. In modelli animali lo zafferano dimostra effetti antidepressivi, ipnotici, ansiolitici e citoprotettivi, benefici nel trattamento della sindrome d’astinenza da oppioidi, epilessia, degenerazione maculare, ischemia cerebrale e patologie neurodegenerative quali morbo di Parkinson e di Alzheimer. Il safranale sembra esercitare gli effetti maggiori dimostrando azione benefica su modelli murini di crisi convulsive PTZ-indotte tramite l’interazione con il sito del recettore GABAA (bersaglio delle benzodiazepine). In accordo con uno degli studi condotti su C. sativus, la somministrazione di safranale intraperitoneale al dosaggio di 0.15 e 0.35 mL/kg in topi con crisi convulsive PTZ indotte determina una riduzione della durata delle crisi, ritardo nell’inizio della fase convulsiva tonico- clonica e aumento della percentuale di sopravvivenza degli animali testati [7].
Ginkgo biloba
Appartenente alla famiglia delle Ginkgoaceae si ritrova principalmente nelle regioni sud-occidentali della Cina. I principali attivi con effetto antiepilettico ricavati dall’estratto della foglia di tale albero sono i lattoni terpenici ginkgolidi e bilobalide. Esistono diversi meccanismi proposti per l’azione antiepilettica esercitata da Ginkgo: ginkgolide B (12) e bilobalide antagonizzano il fattore di attivazione piastrinico, riducendo l’incidenza di danni ischemici che possono produrre crisi epilettiche; un altro meccanismo rilevante sembra l’inibizione dei recettori NMDA del glutammato e quindi della neurotrasmissione eccitatoria glutammato-mediata a livello cerebrale. Un meccanismo particolare coinvolge bilobalide (13) che sembra capace di indurre il metabolismo di un componente proconvulsivante presente nell’estratto dei semi, la ginkgotossina, mediante induzione epatica, dunque si ipotizza possa svolgere la stessa azione nei confronti di altre sostanze proconvulsivanti. Gli effetti antiepilettici di Ginkgo sono stati verificati in numerosi studi su modelli animali di crisi PTZ-indotte. Inoltre uno studio ha dimostrato l’efficacia dell’estratto composto dalla sola frazione dei flavonoidi (quercetina e kaempferolo) su modello murino di epilessia pilocarpina-indotto. Studi precedenti avevano dimostrato gli effetti anticonvulsivanti della quercetina legati all’azione sui canali ionici, come l’inibizione dei canali del calcio di tipo L, del sodio in neuroni ippocampali e del recettore GABAC e il potenziamento dei canali del potassio voltaggio-dipendenti [5, 7, 14].
Salvia miltiorrhiza
Si tratta di una pianta appartenente alla famiglia delle Lamiaceae, detta tradizionalmente danshen o salvia rossa, utilizzata nella TCM per trattare patologie e disturbi neurologici, cardiovascolari e cerebrovascolari. In uno studio condotto su un modello animale innovativo, ovvero le larve del pesce zebra (zebrafish), l’estratto del rizoma di Salvia miltiorrhiza si è dimostrato efficace nel ridurre le convulsioni PTZ-indotte. Responsabili di tale azione sembrano essere i tanshinoni idrofobici miltirone, diidrotanshinone I e soprattutto tanshinone IIA (14). Quest’ultimo in particolare, oltre a essere utilizzato in Cina per il trattamento di pazienti con ischemia cerebrale, è risultato efficace nel modello di pesce zebra PTZ-trattato, nel modello di crisi psicomotorie indotte a 6 Hz e anche nel modello murino di crisi PTZ-indotte. Tanshinone sembra mediare una riduzione dell’espressione dell’oncogene c-fos, la cui iperespressione è correlata a induzione di crisi e danno cerebrale in modelli sperimentali di zebrafish e di mammiferi, indicando un’azione neuroprotettiva. Inoltre è in grado di potenziare i canali del potassio voltaggio-dipendenti (KCNQ) e calcio-dipendenti (BKca) e i canali HCN (Hyperpolarization-activated Cyclic Nucleotide-gated channels) bloccando il rilascio di glutammato nei sinaptosomi corticali murini tramite l’interruzione dell’entrata di calcio presinaptico e l’inibizione della proteina chinasi MEK [6, 7, 15].
Curcuma longa
Pianta erbacea rizomatosa della famiglia delle Zingiberaceae, utilizzata da migliaia di anni in Cina e nel sud dell’Asia come rimedio tradizionale e condimento. L’estratto ottenuto dai rizomi di Curcuma longa è utilizzato nella TCM e asiatica per il trattamento dell’epilessia. I principali componenti attivi della droga sono i curcuminoidi, ovvero miscele di derivati del cinnamoilmetano, quali curcumina (15), dimetossi-curcumina e bis-dimetossicurcumina. Rilevante è anche la frazione volatile della droga, rappresentata soprattutto da composti terpenici quali bisabolene, zingiberene, α-turmerone, β-turmerone e curcumolo (16). È stato dimostrato, in uno studio su modello di larva di pesce zebra con crisi PTZ-indotte, che tale composto è in grado di sopprimere le crisi epilettiche favorendo il passaggio del cloro attraverso il recettore GABAA. Anche ai curcuminoidi sono stati attribuiti effetti anticonvulsivanti collegati al potenziamento dell’influsso inibitorio GABAergico, all’azione antiossidante e all’attivazione del recettore A1 dell’adenosina, che inibisce il rilascio di neurotrasmettitore eccitatorio presinaptico e iperpolarizza la membrana della cellula postsinaptica. Inoltre i curcuminoidi sono in grado di migliorare le disfunzioni cognitive e il danno ossidativo indotti dallo stato epilettico: studi su modello murino hanno dimostrato che tali composti sono in grado di alleviare il comportamento depressivo e il danno cognitivo associati allo stato epilettico negli animali testati [7,8].
Panax ginseng
Panax ginseng è una specie appartenente alla famiglia delle Araliaceae, utilizzata come erba medicinale soprattutto in Cina e in Corea. Grazie alle numerose proprietà terapeutiche è considerata da secoli un prezioso prodotto tonico, profilattico e adattogeno. I principali componenti attivi sono i ginsenosidi, una classe di saponine triterpeniche presenti solo nel genere Panax, distinte a loro volta in protopanaxadioli (17) e protopanaxatrioli (18). Numerosi studi hanno dimostrato le proprietà anticonvulsivanti dei ginsenosidi, utilizzando su modelli murini di epilessia combinazioni differenti di panaxadioli e panaxatrioli, suggerendo che tutti i componenti appartenenti a tale classe abbiano proprietà ed effetti terapeutici antiepilettici e che il miglior metodo per ottenerne l’efficacia sia l’utilizzo combinato. Un meccanismo d’azione proposto per gli effetti neuroprotettivi ed anticonvulsivanti di tali saponine include l’inibizione del flusso di calcio NMDA-dipendente indotto dallo stato epilettico e blocco dei canali del calcio di tipo L a livello ippocampale, ipotesi tuttavia non ancora del tutto confermata. Recenti studi attribuiscono le proprietà dell’estratto di ginseng al principale metabolita dei ginsenosidi Rb1, Rb2 e Rc, chiamato ginsenoside K, GCK, M1 o IH901 (19), prodotto dai batteri intestinali a seguito di somministrazione orale di ginseng. GCK è risultato in grado di inibire l’attività epilettica tramite la promozione del rilascio del GABA dai neuroni ippocampali e il potenziamento dell’espressione di proteine coinvolte nell’azione inibitoria di tale neurotrasmettitore [6, 7, 16].
Huperzia serrata
Si tratta di una pianta appartenente alla famiglia delle Lycopodiaceae che cresce principalmente nelle regioni del nord della Cina. Il principale composto attivo è l’alcaloide sesquiterpenico uperzina A (20), conosciuto soprattutto come inibitore dell’AchE e per questo arrivata fino ai trial clinici in America, dove è già in commercio come integratore per rallentare la perdita di memoria e la compromissione mentale, potenziale farmaco per la terapia del morbo di Alzheimer, ma con anche una possibile azione antagonistica non competitiva verso il recettore NMDA del glutammato e ciò lo rende un potenziale composto antiepilettico naturale. Tradizionalmente utilizzato in Cina per il trattamento di edema, febbre, infiammazione, malattie del sangue, schizofrenia e morbo di Alzheimer. Secondo studi recenti, l’uperzina A è risultata anche in grado di esercitare una potente attività nei confronti di crisi indotte da NMDA e ciò ne confermerebbe l’azione come antagonista del recettore NMDA. L’alcaloide possiede inoltre effetti anticonvulsivanti in un modello murino di epilessia PTZ-indotta, in cui dimostra azione profilattica sullo sviluppo delle crisi epilettiche. Un altro effetto proposto è quello di inibizione delle condizioni neuroinfiammatorie associate al morbo di Alzheimer, a epilettogenesi o conseguenti allo stato epilettico. Inoltre l’uperzina A risulta in grado di diminuire i livelli di citochine pro-infiammatorie come IL-1β e TNF-α, rilevate elevate nei casi sopra citati, e di modulare positivamente la trasmissione GABAergica [7, 17].
Piante medicinali antiepilettiche della medicina tradizionale ayurvedica
Acorus calamus
Si tratta di una pianta della famiglia delle Araceae che cresce soprattutto in Cina, India e Giappone, considerata dall’ayurveda un rimedio di ringiovanimento (rasayana) tradizionalmente somministrato per via orale e nasale. Il principale composto attivo è l’α-asarone (21), un fenilpropanoide dotato di effetto anticonvulsivante, mentre l’isomero β, anch’esso presente nell’estratto, è responsabile degli effetti tossici. Studi recenti hanno dimostrato che il metodo tradizionale di purificazione di tale droga, ovvero la bollitura insieme a altre erbe, potenzia l’attività antiepilettica riducendo i livelli di β-asarone e gli effetti avversi. Uno studio su modello murino di crisi prolungate PTZ-indotte dimostra che il trattamento con decotto e olio essenziale dei rizomi di A. calamus provoca un aumento del numero di neuroni GABA immuno-reattivi e della densità di reazione immunoistochimica nell’ippocampo. Tali cambiamenti si sono verificati parallelamente ad una riduzione della severità delle crisi, il che suggerisce che i livelli di GABA possano essere un fattore coinvolto nel meccanismo anticonvulsivante di tale pianta. Il fenilpropanoide α-asarone è efficace su modelli animali di crisi PTZ- e kainato-indotte; il meccanismo proposto è la modulazione del recettore GABAA, in particolare il potenziamento dell’inibizione tonica mediata dal GABA nei confronti dei neuroni piramidali ippocampali, azione che gioca un ruolo rilevante nel controllo dell’eccitabilità neuronale, intesa sia come oscillazioni fisiologiche del potenziale di membrana che come propagazioni patologiche di attività epilettiforme [8].
Bacopa monnieri
Bacopa monnieri è un’erba perenne della famiglia delle Plantaginaceae originaria dell’India orientale contemplata esclusivamente dalla medicina ayurvedica per la cura dell’epilessia. B. monnieri è stata estensivamente utilizzata per il trattamento ayurvedico di molteplici disordini neurologici, come ansia, depressione e amnesia. Gli studi di caratterizzazione chimica riportano che i principali componenti attivi sono saponine triterpeniche dette bacosidi, soprattutto bacoside A (22), il componente neuroprotettivo dell’estratto. Grazie ai bacosidi, gli estratti di B. monnieririsultano in grado di stabilire un fisiologico equilibrio antiossidante in alcuni tessuti (specialmente fegato e cervello) e minimizzare lo stress ossidativo tramite scavenging dei radicali liberi, soppressione della perossidazione lipidica e attivazione degli enzimi antiossidanti. La base molecolare di tale effetto è la regolazione della trascrizione dell’mRNA e l’espressione superficiale di neurorecettori come AMPA, NMDA e GABA nelle diverse zone del SNC. Oltre all’azione neuroprotettiva B. monnieri risulta potenzialmente utile per gli effetti anticonvulsivanti emersi da studi effettuati sul modello innovativo di Caernorhabditis elegans in cui bacoside A risulta sopprimere le crisi convulsive epilettiche indotte tramite l’esposizione ad alte temperature. Altre ricerche provano inoltre che l’estratto di tale pianta è capace di normalizzare lo stato eccito-tossico mediato dal glutammato in alcuni tipi di epilessia e gli associati cambiamenti cognitivi, comportamentali e motori [8].
Ferula asafoetida
L’utilizzo di tale pianta della famiglia delle Apiaceae, originaria della Persia (Iran), è molto diffuso sia nella tradizione medicinale iraniana sia indiana, soprattutto in formulazioni a base lipidica e per somministrazione nasale. Nella tradizione ayurvedica è considerata un rimedio utile per la cura dell’isteria e dei disturbi del sistema nervoso, nella tradizione iraniana la resina ottenuta da F. gumosa, F. asafoetida, F. badrakema e F. diversivittata viene utilizzata da secoli come rimedio antiepilettico. Numerosi studi evidenziano l’attività anticonvulsivante delle specie di Ferula: l’estratto acetonico di semi e radice e l’olio essenziale ricavato dal frutto di F. gommosa mostrano attività anticonvulsivante su modello murino probabilmente dovuto ai composti monoterpenici e terpenoidi presenti negli estratti. Da uno studio effettuato su un modello murino è risultato che l’estratto idroalcolico di F. asafoetida riduce la durata e l’intensità delle crisi in maniera dose-dipendente. È emersa anche un’attività antiossidante dovuta alla riduzione dei livelli di malondialdeide e di ossido nitrico nei tessuti cerebrali. F. asafoetida, alla dose di 100 mg/kg è in grado di ridurre la severità di crisi convulsive PTZ-indotte e di elevare la soglia per la genesi di scariche epilettogene. Gli effetti anticonvulsivanti sono attribuibili ai monoterpeni presenti negli estratti, soprattutto α-pinene (23), β-pinene (24) e linalolo (25). Il linalolo ha mostrato efficacia antiepilettica nel contrastare crisi convulsive indotte con PTZ, picrotossina e NMDA, ma anche pinene, eugenolo e metil-eugenolo presenti nelle specie di Ferula, hanno dimostrato proprietà anticonvulsivanti in modelli PTZ e MES. Il meccanismo proposto per i composti potenzialmente responsabili degli effetti anticonvulsivanti è la modulazione della trasmissione glutammatergica e GABAergica [8, 17].
Withania somnifera
È una pianta appartenente alla famiglia delle Solanaceae, utilizzata nella tradizione ayurvedica come rimedio di molteplici patologie neurologiche e considerata uno dei principali agenti rigeneranti. Fin dai tempi antichi è stata impiegata dai praticanti della medicina ayurvedica nel trattamento dell’epilessia, specialmente in combinazione con altre piante dotate di effetti antiepilettici, per questo motivo W. somnifera è stata oggetto di recenti studi su modelli animali con l’intento di dimostrarne le proprietà antiepilettiche. Da tali studi è emerso che l’estratto di Withania alla dose di 300 mg/kg è in grado di ridurre l’intensità e la durata di crisi convulsive indotte con PTZ e MES e di inibire completamente la fase catatonica immediatamente successiva. Inoltre l’estratto ottenuto dalla radice di Withania è stato in grado di ridurre la severità delle crisi motorie indotte con stimolazione elettrica del complesso basolaterale destro dei nuclei dell’amigdala. Altri studi hanno dimostrato che la co-somministrazione di questo estratto con diazepam possa indurre un aumento della soglia delle crisi epilettiche. Non è ancora del tutto noto quale sia il principale o i principali responsabili degli effetti antiepilettici di W. Somnifera, tuttavia si conoscono i composti attivi dell’estratto ricavato dalla radice che mediano le azioni antiossidanti. Tali costituenti sono i lattoni steroidei witanolide A (26) e witaferina A (27), in grado di ripristinare la memoria spaziale nei ratti epilettici probabilmente per inibizione dello stress ossidativo, ottenuto con il potenziamento dell’azione antiossidante e la modulazione dei recettori NMDA del glutammato [8, 18].
Glycyrrhiza glabra
Pianta erbacea appartenente alla famiglia delle Fabaceae, comunemente detta liquirizia. L’estratto, ottenuto per bollitura della radice, viene utilizzato da tempo come alimento e medicamento sia in Cina sia in India. I principali composti attivi presenti nella radice sono flavonoidi e glicirrizina (28), un glicoside saponinico triterpenico. È dimostrato che la frazione flavonoidica estratta dalla radice di G. glabra previene la morte neuronale e il danno cognitivo indotti da crisi epilettiche grazie alle proprietà antiossidanti, il che ne suggerisce un potenziale utilizzo nell’ambito di prevenzione e trattamento del danno cerebrale associato all’epilessia. Le azioni anticonvulsivanti sembrano attribuibili a triterpeni e/o steroli presenti nelle foglie, ma ancora non è chiaro quali siano tali sostanze, anche perché l’effetto principale è quello neuroprotettivo esercitato dall’estratto della radice. Tale azione non è però attribuibile solamente ai flavonoidi, ma sembra essere mediata anche dalla glicirrizina che esercita benefici neuroprotettivi tramite effetti antinfiammatori e antiossidanti. Più precisamente, alcuni studi ne hanno dimostrato il potere anti-infiammatorio, epatoprotettivo e neuroprotettivo e gli effetti benefici sui danni cerebrali indotti da ischemia e da crisi epilettiche. Da uno studio su modello murino di stato epilettico litio/pilocarpina-indotto, è emerso che la glicirrizina esercita azione antiossidante neuroprotettiva con differenti meccanismi: si comporta da scavenger verso alcune specie reattive dell’ossigeno, come il perossido di idrogeno e gli anioni superossidi. Inoltre è in grado di modulare l’attività di numerosi enzimi e agenti antiossidanti fisiologicamente presenti, aumentandone i livelli che in seguito allo stato epilettico risultano diminuiti. È emerso anche che la glicirrizina è in grado di mediare una riduzione della risposta infiammatoria conseguente al danno neuronale prodotto dallo stato epilettico mediate la soppressione dell’induzione di citochine pro-infiammatorie, come la IL-1β e il TNF-α ippocampali [7, 19].
Formulazioni della Medicina Tradizionale Cinese
Secondo la tradizione cinese, la maggior parte delle piante con effetti antiepilettici non vengono utilizzate da sole ma in combinazione, allo scopo di ottenere formulazioni in grado di trattare la maggior parte dei sintomi correlati a questa patologia. Tali formule prevedono composizioni fisse e rigorose che non tengono conto di regimi di dosaggio individuali. Alcune di esse sono oggetto di studio di ricercatori interessati principalmente alla potenziale sinergia tra gli attivi vegetali derivanti da estratti differenti: i più promettenti sono stati testati su alcune popolazioni di pazienti epilettici, oltre a un modello animale. Uno dei principali esempi è Chaihu longgu muli tang, una combinazione di estratti di 13 piante medicinali che includono Bupleuri radix, Fossilia ossis mastodi, Scutellariae radix, Zingiberis rhizoma, Codonopsitis radix, Cinnamomi ramulus, Hoelen, Pinelliae tuber, Ostrease testa, Gastrodiae rhizoma, Zizyphi fructus e Uncaria. Tale formula è risultata in grado di ridurre la frequenza delle crisi in pazienti affetti da epilessia refrattaria. Le formulazioni della TCM più conosciute restano le compresse Dianxianning e le pastiglie Zhenxian, caratterizzate da composizioni estremamente complesse. Malgrado la tradizione popolare sembri suggerire che la combinazione di più droghe aumenti l’efficacia del trattamento, l’azione antiepilettica di tali formule sembra principalmente dovuta ai singoli meccanismi degli attivi presenti negli estratti che le compongono e non alla sinergia degli stessi. Recentemente sono stati effettuati cinque trial clinici randomizzati controllati, che avevano arruolato 1125 pazienti, sull’utilizzo di formulazioni della TCM nella terapia dell’epilessia: nonostante tali formulazioni abbiano riportato interessanti risultati, negli studi clinici sono stati riscontrati problemi metodologici di randomizzazione, distribuzione e reclutamento. Due recenti trial clinici con Chaihu longgu muli tang e Dianxianning hanno riportato che la terapia additiva con tali formulazioni è in grado di diminuire la frequenza delle crisi nell’epilessia refrattaria, il che avalla un potenziale ruolo della TCM nella terapia adiuvante delle epilessie farmaco-resistenti. Tuttavia la sicurezza resta un problema critico che merita considerazione in quanto, come i farmaci convenzionali, anche i prodotti naturali, specialmente se combinati in formulazioni complesse, possono causare interazioni. Nessuno dei trial clinici effettuati sulle formulazioni composte ha riportato effetti avversi, tuttavia il profilo di sicurezza a lungo termine delle formulazioni, come anche della maggior parte dei singoli derivati vegetali, resta poco chiaro in quanto nessuno studio ha finora approfondito tale ambito [7].
Formulazioni polierbali della medicina tradizionale Ayurvedica
Tradizionalmente anche le formulazioni ayurvediche sono composte da numerose piante, soprattutto quando vengono utilizzate per il trattamento di patologie croniche. Tali combinazioni supportano la credenza popolare che gli effetti collaterali di alcune delle droghe vegetali possano essere mitigati dalla presenza di altre e che l’effetto terapeutico possa essere aumentato dalla presenza di altri fitocomplessi. Alcune delle formulazioni ayurvediche indicate per la terapia antiepilettica sono state oggetto di studi su modello sperimentale. La preparazione composta da più droghe Brahmi Rasayan è risultata in grado di proteggere da crisi indotte su modello murino con MES e chemoinduttori, probabilmente grazie all’effetto sul sistema GABAergico; Siotone, un’altra preparazione contenente Ashwagandha (Withania somnifera), Tulasi (Ocimum sanctum) e Shatavari (Asparagus racemosus), esercita protezione da crisi convulsive PTZ, MES e stricnina-indotte, sia da sola sia in combinazione con FAE convenzionali. Unmadnashak ghrita, formulazione a base di Ferula narthex, Gardenia gummifera, Ellataria cardamomum, Bacopa monnieri e grassi di burro chiarificato, media una potente riduzione di convulsioni indotte con MES e PTZ. Una formulazione ayurvedica formata a partire da E. officinalis, G. glabra e grassi del burro chiarificato esercita un prolungamento significativo della latenza in crisi PTZ-indotte. Due formulazioni di Ferula asafoetida, Hindusauvarchaladi ghrita e saptavrita Hingusauvarchaladi hanno mostrato attività anticonvulsivanti in crisi PTZ-indotte. Altri studi hanno investigato differenti formulazioni contenenti Ashwagandha (W. somnifera): per esempio Ashwagandharishtam (Withania somnifera, Cyperus rotundus, Curcuma longa, Terminalia chebula, Acorus calamus, Pueraria tuberosa, Glycyrrhiza glabra) è risultata in grado di ridurre la durata della fase di flessione in crisi convulsive indotte con modello MES. Le formulazioni tradizionali ayurvediche sono spesso molto complesse in quanto includono moltissime componenti ed è indubbio che siano necessari più studi in vivo e in vitro per verificarne la potenziale efficacia. Ciononostante, quando e se i prodotti fitoterapici tradizionali inizieranno a far parte della terapia ufficiale antiepilettica, anche l’uso in combinazione, ispirato alle modalità tradizionali ma rafforzata da evidenze scientifiche e studi clinici, potrebbe rappresentare un nuovo approccio terapeutico [8].
Cannabis e fitocannabinoidi nel trattamento dell’epilessia
Cannabis o canapa è un genere di piante angiosperme appartenente alla famiglia delle Cannabaceae; i principali composti attivi presenti negli estratti ottenuti dalle infiorescenze di tale pianta sono definiti cannabinoidi, oltre a terpenoidi quali linalolo, β-mircene, β-cariofillene e a flavonoidi quali apigenina, quercetina e cannaflavina. La resina ottenuta dalle infiorescenze può contenere fino a 60 cannabinoidi, 100 terpenoidi e 20 flavonoidi. Gli oltre 100 fitocannabinoidi rintracciabili nell’estratto di Cannabis hanno una struttura che può essere descritta come un terpene unito ad un resorcinolo a sostituzione alchilica, oppure come la struttura di un sistema ad anello benzopiranico. Il principale cannabinoide psicotropo è il Δ9-tetraidrocannabinolo (Δ9-THC) (29), mentre composti dotati di limitato potere psicoattivo sono la Δ9-tetraidrocannabivarina (Δ9-THCV) (30) e l’acido Δ9-tetraidrocannabinolico (Δ9-THCA) (31); infine i principali fitocannabinoidi privi di effetto psicoattivo sono il cannabidiolo (CBD) (32) e la cannabidivarina (CBDV) (33), i più promettenti per il trattamento di diverse patologie e disturbi. Tali derivati sono in grado di interagire, con diversi livelli di agonismo, con due particolari recettori endogeni, detti recettori cannabinoidi CB1 e CB2, facenti parte, insieme agli agonisti endogeni, del sistema endocannabinoide. Per quanto riguarda il trattamento dell’epilessia, grande interesse è rivolto agli effetti benefici dei cannabinoidi, particolarmente di quelli non psicoattivi, e sono infatti in corso da alcuni anni numerosi studi su modelli sperimentali di epilessia. Tutti i fitocannabinoidi dimostrano un elevato potenziale antiepilettico con meccanismi ancora non del tutto noti che differiscono da un composto all’altro (BOX3). Tali applicazioni e studi si sono recentemente focalizzati sul cannabidiolo, oggetto tra il 2016 e il 2018 di tre trials clinici per i potenziali effetti terapeutici nei confronti di epilessie farmacoresistenti, in particolare le sindromi di Dravet e di Lennox-Gastaut. Nel 2018 Epidiolex, prodotto dalla stessa azienda britannica che commercializzò Sativex (il primo farmaco a base di cannabinoidi naturali, con THC e CBD in proporzione di 1:1, approvato in 28 paesi per il trattamento della sclerosi multipla), ha ricevuto l’approvazione da parte della FDA per la commercializzazione ed è stato introdotto negli USA nella Schedule V, ovvero la classe di farmaci a basso rischio di abuso. Di contro la richiesta, fatta dall’azienda nel 2018, di autorizzazione all’immissione in commercio all’EMA è stata accettata per la revisione e l’esito è previsto entro la fine del 2019. Tale risultato ha promosso la ricerca sui potenziali effetti degli altri fitocannabinoidi e ha dimostrato che, anche nella terapia dell’epilessia, lo sviluppo di un composto attivo di origine vegetale, se supportato da studi preclinici e clinici di alta qualità e professionalità che ne permettano la commercializzazione, è attualmente una via percorribile e auspicabile [20, 21, 5s].
Effetti antiepilettici del CBD e potenziali meccanismi
A differenza del Δ9-THC che esercita i suoi effetti anticonvulsivanti presumibilmente tramite il legame con i recettori cannabinoidi, il cannabidiolo mostra scarsissima affinità per tali target recettoriali, dunque la ricerca si è focalizzata su potenziali meccanismi che siano indipendenti dai recettori CB1 e CB2. A oggi sono stati identificate e proposte molteplici opzioni per spiegare gli effetti antiepilettici del CBD, tuttavia il preciso meccanismo con cui agisce rimane ancora non del tutto noto. Il CBD si comporta come agonista dei recettori TRP, soprattutto i vanilloidi TRPV1, che risultano in parte responsabili della modulazione dei canali del calcio, azione che potrebbe essere correlata alla eccitabilità neuronale e dunque con gli effetti antiepilettici dei loro attivatori. Inoltre il CBD possiede una serie di azioni a livello di canali ionici che costituiscono i target di alcuni FAE convenzionali, per esempio il blocco dei canali del calcio voltaggio-dipendenti di tipo T, bloccati anche da zonisamide ed etosuccimide. Un altro effetto dimostrato in vitro dal CBD è il blocco dei canali del sodio voltaggio-dipendenti di tipo Nav1.6, tipologia molto importante in ambito epilettico, in quanto il gene codificante per tali canali risulta mutato in alcune sindromi epilettiche (sindrome di Dravet), la cui terapia rientra nelle indicazioni del nuovo farmaco a base di cannabidiolo. Il CBD risulta agire non solo sulle normali correnti risorgenti dei canali Nav1.6, ma anche e soprattutto su quelle aberranti generate da canali Nav1.6 mutati, che aumentano l’eccitabilità neuronale e la risposta allo stimolo depolarizzante. Altri potenziali meccanismi suggeriti per il fitocannabinoide sono l’affinità per i recettori della serotonina 5-HT1A e 2A, l’antagonismo nei confronti del recettore GPR55, la modulazione dei recettori dell’adenosina A1 e A2 e il rilascio del fattore di necrosi tumorale TNFα [20].
Principali studi preclinici e clinici effettuati sul CBD
Dagli anni ’70 del secolo scorso sono iniziati gli studi preclinici sul potere anticonvulsivante del CBD che hanno prodotto risultati veramente promettenti tali da promuovere una sperimentazione a livello clinico esitata nella commercializzazione del primo farmaco antiepilettico a base di CBD. Il fitocannabinoide ha dato risultati positivi sia in modelli in vitro (Mg2+ e 4-aminopiridina) sia in vivo quali modello MES e di crisi indotte da GABA-inibitori, acido 3-mercaptopropionico, picrotossina, acido isonicotinico, PTZ, bicucullina. Dai dato ottenuti da studi preclinici e da segnalazioni aneddotiche di pazienti pediatrici affetti da DS (sindrome di Dravet) responsivi al CBD, è nata una collaborazione tra un gruppo di ricercatori clinici indipendenti e l’azienda farmaceutica GW Pharmaceuticals, che si è tradotta nella realizzazione di tre primi studi clinici OPEN-LABEL per verificare sicurezza ed efficacia del CBD nel trattamento delle TRE (epilessie farmacoresistenti), dell’epilessia associata a TSC (sclerosi tuberosa, patologia genetica che causa epilessia nell’85% dei pazienti, due terzi dei quali sviluppa una TRE) e della FIRES (sindrome epilettica da infezione febbrile, un’encefalopatia epilettica acuta potenzialmente fatale, che si manifesta nei pazienti pediatrici in concomitanza con uno stato febbrile e porta allo sviluppo di gravi TRE). Considerati i risultati significativamente positivi di tali studi, GW Pharmaceuticals ha realizzato altri tre trial clinici randomizzati (RCT) con controlli trattati con placebo sul prodotto a base di CBD che questa aveva formulato per valutarne efficacia e sicurezza in pazienti affetti da sindrome di Dravet e di Lennox-Gastaut (encefalopatie epilettiche infantili altamente refrattarie ai farmaci) ed epilessia da sclerosi tuberosa, ottenendo una significativa riduzione della frequenza mensile delle crisi. A tali studi è seguita la richiesta di approvazione da parte dell’azienda ad FDA ed EMA: la prima ha già dato parere favorevole alla commercializzazione di Epidiolex negli USA nel 2018, mentre il responso dell’EMA è atteso per la fine del 2019 [22-26, 6s-8s].
Conclusioni
L’epilessia è una patologia neurologica cronica che affligge l’1% della popolazione mondiale; gran parte dei pazienti riesce a controllare le crisi grazie alla terapia con farmaci antiepilettici convenzionali, ma nel 30% dei casi si sviluppano forme di epilessia refrattarie (farmacoresistenti) o non trattabili. La maggior parte dei FAE convenzionali provoca inoltre effetti collaterali rilevanti e non risulta prevenire o trattare i processi patologici associati alle forme epilettiche, fattore che insieme agli altri stimola una continua ricerca di nuove terapie. Il 90% dei pazienti epilettici che vivono in Paesi in Via di Sviluppo o Sottosviluppati non è in grado di ricevere un trattamento a causa della scarsa disponibilità e del costo elevato di questi farmaci. In tali Paesi, soprattutto quelli con una radicata tradizione medicinale naturale, i pazienti epilettici si rivolgono a guaritori locali, esperti nell’uso delle droghe naturali autoctone. Per questa motivazione, per il trattamento dell’epilessia è nato un interesse scientifico verso piante impiegate nelle medicine tradizionali, specialmente la Medicina Ayurvedica Indiana e la Medicina Tradizionale Cinese, con ricerche mirate a investigare effetti e meccanismi anticonvulsivanti sottesi e isolarne i fitocomplessi attivi. Gli estratti di centinaia di piante utilizzate da secoli dai guaritori locali hanno dimostrato un’attività anticonvulsivante paragonabile ai farmaci di sintesi, attribuibile principalmente a flavonoidi, alcaloidi, cumarine, saponine, terpenoidi e derivati fenolici. In aggiunta, alcuni estratti hanno dimostrato attività neuroprotettive, antinfiammatorie utili al controllo di sintomi spesso associati all’epilessia. I risultati di questi studi sembrano suggerire che le erbe medicinali possiedano un grande potenziale per l’identificazione di nuovi agenti antiepilettici efficaci anche in forme di epilessia rare e/o farmacoresistenti. Nello specifico, il cannabidiolo è un principio attivo vegetale che ha riportato risultati interessanti e ha suscitato l’interesse della casa farmaceutica GW Pharmaceuticals, che, dopo aver condotto studi clinici randomizzati e placebo-controllati, ha richiesto e ottenuto dalla FDA l’autorizzazione all’immissione in commercio dello sciroppo a base di CBD, Epidiolex, approvato per il trattamento di crisi epilettiche associate a DS, LGS e TSC. In conclusione, i composti naturali rappresentano senza dubbio un potenziale ancora non del tutto esplorato, tuttavia sono necessari ulteriori studi sia sperimentali sia clinici per poter far emergere nuovi agenti attivi e quindi nuove strategie terapeutiche. Occorre inoltre sottolineare che il cannabidiolo (CBD) è un esempio recente di come le Medicine Tradizionali siano una potenziale fucina di innovative ed efficaci soluzioni terapeutiche.
aFarmacia Dr. Cesare Mazzocchi, Morbegno
bUNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PAVIA – Dipartimento di Scienze del Farmaco
cFondazione Istituto Neurologico Nazionale “Casimiro Mondino”, Pavia
La bibliografia del presente articolo è disponibile sul sito www.ntural1.it sezione “Fitoterapia”.
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