* Vittoria Borgonetti,
* Nicoletta Galeotti
I disturbi legati all’ansia presentano un quadro clinico complesso e molto variegato. La fitoterapia è una valida alternativa all’uso dei farmaci ansiolitici, caratterizzati da numerosi effetti collaterali e dallo sviluppo di fenomeni di dipendenza e tolleranza. La ricerca scientifica in questo campo è mirata allo sviluppo di terapie sempre più mirate e personalizzate, evidenziando le proprietà specifiche e le potenzialità di diverse piante medicinali, come per esempio l’Elicriso.
I disturbi comportamentali rappresentano una delle più diffuse patologie a livello mondiale e circa il 10% della popolazione mondiale è affetto da disturbi mentali, creando dei grossi disagi sia dal punto di vista sanitario che economico. Infatti, l’esponenziale crescita del numero di persone che soffrono di ansia e depressione negli ultimi anni è direttamente correlata ad una riduzione netta della crescita produttiva a livello mondiale (Murrough et al., 2015). Il problema reale legato a questo tipo di patologie è la mancanza di trattamenti efficaci a lunga durata e privi di effetti collaterali. Sedazione, alterazione della coordinazione motoria, dipendenza, insonnia, aumento del peso sono solo alcuni degli effetti indesiderati che si manifestano in seguito a un utilizzo cronico dei farmaci convenzionali maggiormente impiegati per il trattamento di ansia e depressione. Proprio per questo motivo c’è un crescente interesse nel cercare nuovi possibili trattamenti più sicuri e personalizzati. La fitoterapia rappresenta una delle possibilità con maggiore potenziale, in quanto nella medicina tradizionale l’utilizzo di piante medicinali nel trattamento di disturbi comportamentali è ampiamente diffuso (Yeung et al., 2018).
L’ansia
L’ansia è un’emozione naturale derivante dal processo evolutivo e funziona come una risposta adattativa allo stress, facilitando la sopravvivenza contro potenziali rischi. In alcuni individui, tuttavia, l’ansia può diventare persistente, incontrollabile anche dopo la scomparsa dello stimolo, diventando un evento privo di qualsiasi valore adattativo che può influenzare negativamente la qualità della vita quotidiana. Conseguentemente, mentre la normale ansia è uno strumento necessario per l’uomo, l’ansia cronica rappresentano una malattia psicologica di diffusione mondiale (Aparecida Gelfuso et al., 2014). Negli Stati Uniti la prevalenza dei disturbi dell’ansia è stimata con una percentuale del 18% e il loro costo annuale è riportato per un valore di 42.3 miliardi di dollari (Greenberg et al., 1999). Frequentemente i pazienti che soffrono di ansia soffrono anche di depressione e viceversa, essendo di fatto due patologie particolarmente collegate l’una all’altra dal punto di vista pato-fiosiologico. Questo ovviamente rende la terapia farmacologica difficile da controllare. I pazienti con ansia o depressione possono presentare sintomi relativamente lievi e transitori, che tendono a risolversi senza la necessità di intervento, ma molti hanno sintomi gravi, persistenti e invalidanti, che probabilmente trarranno beneficio dal trattamento psicologico o farmacologico.
Altro punto importante è che esistono diversi disturbi d’ansia che possono essere classificati in diverse categorie. Tra i più comuni troviamo il disturbo d’ansia generalizzato (GAD), il disturbo ossessivo-compulsivo (DOC), l’ansia sociale o fobia sociale, le fobie specifiche, le agorafobie senza storia di panico, il disturbo di panico con agorafobia e il disturbo di panico senza agorafobia. Tutto questo rende il quadro clinico complesso e fa emergere la necessità di cercare terapie sempre più mirate e personalizzate (Murrough et al., 2015).
La fitoterapia e l’ansia
L’utilizzo cronico di ansiolitici è caratterizzato da numerosi effetti collaterali e dallo sviluppo di tolleranza, che ne limitano l’utilizzo continuativo (Gabriel et al., 2020). Negli ultimi anni, l’impiego di piante medicinali nel trattamento di disturbi comportamentali è in netto aumento, in quanto le piante normalmente vengono ritenute una terapia più sicura rispetto alla medicina convenzionale (Yeung et al., 2018).
L’OMS e l’EMA descrivono numerose piante medicinali usate tradizionalmente nei disturbi comportamentali con differenti meccanismi d’azione (i.e., ansiolitici: Valeriana officinalis L., Passiflora incarnata L., Lavandula angustifoliaMill.; antidepressivi: Hypericum perforatum L.; adattogeni: Rhodiola rosea L., Panax ginseng C.A. Meyer) (WHO). Il numero di farmaci naturali che vengono tradizionalmente utilizzati per ridurre i sintomi dell’ansia è di ampia portata e nuovi composti vegetali naturali ed estratti vegetali sono in fase di studio al fine di identificare nuove strategie di trattamento (Sartori and Singewald, 2019).
Helichrysum: botanica e propriteà farmacologiche
Helichrysum stoechas (L.) Moench è una pianta, appartenente alla famiglia delle Compositae o Asteraceae, che cresce prevalentemente sui terreni argillosi della penisola iberica (Ascensao et al., 2001). Il genere Helichrysum è spesso indicato senza una chiara distinzione della specie, in quanto rappresenta un genere molto complesso con grande varietà dal punto di vista morfologico e chimico (Giovanelli et al., 2018) e raccoglie al suo interno circa 600 specie diverse, ampiamente disperse in tutto il mondo. Le specie di questo genere sono usate tradizionalmente in Europa e in Africa come piante medicinali e in letteratura sono riportati numerosi studi sull’utilizzo tradizionale di Helichrysum nel trattamento della tosse e problemi respiratori, disturbi digestivi e infiammazione cutanee (Les et al., 2017). A differenza di H. italicum, che è una specie ampiamente studiata, H. stoechas risulta essere meno conosciuta e solo pochi lavori descrivono una sua attività farmacologica. H. stoechas è stato proposto come trattamento di uroliti, e come antinfiammatorio, in quanto in grado di ridurre l’attivazione di pathways centrali del processo infiammatorio (Bremner et al., 2009).
In un recente lavoro (Les et al., 2017), un estratto metanolico di H. stoechas ha dimostrato di possedere un’azione inibitoria sulle monoamminoossidasi A (MAO-A), enzimi deputati alla metabolizzazione delle catecolamine (adrenalina, dopamina, noradrenalina e serotonina) a livello presinaptico (Finberg and Rabey, 2016). Le catecolamine sono neurotrasmettitori con un ruolo chiave a livello del sistema nervoso centrale nel mantenimento della normale attività neuronale e una loro alterazione risulta essere responsabile di patologie come ansia e depressione (Mathew et al., 1982) oltre che dolore e alterazione di processi mnemonici e cognitivi (Pertovaara, 2013). L’inibizione delle MAO promuove un aumento della trasmissione di tali neurotrasmettitori ripristinando la trasmissione catecolamminergica, rappresentando di per sé una delle terapie più comunemente utilizzate nei disordini del tono dell’umore. All’interno dell’estratto sono presenti numerosi composti, in particolare polifenoli (come arzanolo, derivati dell’acido caffeico e isoquercetina) e una componente essenziera, sui quali sono stati condotti numerosi studi che indicano come questi possono essere coinvolti nella modulazione della salute mentale, influenzando la plasticità neuronale, attraverso proprietà antiossidanti e antiinfiammatorie (Les et al., 2017).
Tutto ciò ci ha condotti a testare la possibile attività farmacologica di un estratto metanolico di H. stoechas (HSE) nel modulare il comportamento in modelli animali di ansia e depressione.
HSE riduce la sintomatologia dell’ansia in modelli animali
Partendo dalla premessa che l’estratto metanolico di H. stoechas (HSE) fosse capace di inibire le MAO-A in vitro, abbiamo deciso di studiare l’estratto in modelli animali di ansia e depressione. Per confermare la presenza di un effetto ansiolitico è necessario effettuare più test nei modelli animali, per escludere un possibile falso positivo. Il primo test che abbiamo effettuato è il light dark box test, che permette di valutare lo stato ansioso dell’animale con due parametri: il tempo trascorso nella camera illuminata e il numero di transizioni effettuate tra i due compartimenti. HSE, somministrato per via orale alla dose di 100 mg/kg, ha mostrato un marcato effetto ansiolitico paragonabile al diazepam, una benzodiazepina nota per la sua attività ansiolitica.
Il secondo test che abbiamo condotto è il marbles burying test, in cui si dispongono in evidenza 20 biglie in un’arena e si va a valutare il numero di biglie nascoste dall’animale in un tempo di 30 min. Maggiore è il numero di biglie sepolte, maggiore è lo stato di ansia dell’animale. Anche in questo caso, HSE riduce drasticamente il numero di biglie nascoste rispetto agli animali di controllo, dimostrando ulteriormente il suo effetto ansiolitico. Infine, HSE è stato testato nel novelty suppressed feeding test, che permette di valutare l’effetto ansiolitico in base al tempo che l’animale impiega per arrivare al centro di un’area dove si trova un piccolo pezzo di cibo. L’animale più ansioso impiegherà più tempo nel raggiungere il centro dell’area in quanto più timoroso nell’addentrarsi in un ambiente sconosciuto. Con questo test abbiamo ottenuto dei dati contrastanti con quelli dei test precedenti, poiché gli animali trattati con HSE impiegavano più tempo nell’avvicinarsi al cibo rispetto all’animale non trattato, effetto che viene generalmente provocato da sostanze ansiogene. Per comprendere la ragione di questa discrepanza dobbiamo porre l’attenzione su un altro parametro che viene considerato in questo test ed è la quantità totale di cibo ingerita dall’animale. HSE riduce significativamente la quantità di cibo ingerito rispetto all’animale di controllo, facendo dedurre che l’effetto di aumento della latenza nel raggiungere il pellet non fosse dovuto a un effetto ansiogeno, quanto piuttosto a un effetto di riduzione dell’appetito. Questo effetto è stato poi confermato in un ulteriore test, il feeding test, nel quale è stato controllata nel tempo la quantità di cibo consumato da un animale di controllo rispetto a un animale trattato con HSE. Ciò che si è osservato è una netta riduzione del cibo assunto dall’animale dopo i trattamenti, delineando proprietà anoressizzanti per HSE.
Come precedentemente accennato, ansia e depressione sono due patologie strettamente connesse tra di loro e molto spesso concomitanti. Per questo motivo abbiamo voluto indagare se HSE, alla dose di 100 mg/kg, oltre all’effetto ansiolitico potesse avere un effetto anche antidepressivo, azione plausibile a seguito della capacità di HSE di inibire le MAO che potrebbe influenzare l’equilibrio neurobiologico di neurotrasmettitori coinvolti nella regolazione dell’insorgenza della depressione (Finberg and Rabey, 2016). Per fare questo abbiamo utilizzato il tail suspension test, nel quale viene valutato il tempo di immobilità dell’animale, considerato come valore dello stato di depressione. In questo test l’animale perde la capacità di combattere nei 6 minuti. HSE non ha avuto alcun tipo di effetto, contrariamente all’amitriptilina (noto antidepressivo), che induce una netta riduzione del tempo di immobilità dell’animale rispetto all’animale non trattato. Da questi primi risultati è emerso quindi che HSE possiede un’attività ansiolitica selettiva alla dose di 100 mg/kg (Borgonetti et al., 2020).
HSE aumenta i livelli proteici di p-ERK1/2 e di BDNF nei neuroni noradrenergici dell’ippocampo
Le MAPK rappresentano una famiglia di segnali intracellulari ad attività serina/treonina chinasica composta da tre membri principali: chinasi extracellulare segnale-regolata ERK (inclusi ERK1/2), p38 (inclusi p38α, p38β, p38γ e p38δ) e c-Jun chinasi N-terminale JNK (inclusi JNK1, JNK2 e JNK3). Queste sono importanti per la trasduzione del segnale intracellulare e svolgono ruoli critici nella regolazione della plasticità neurale e delle risposte infiammatorie (Sanna et al.,2019).
In particolare, l’attivazione di ERK svolge a livello del sistema nervoso centrale, un ruolo di potenziamento a lungo termine delle connessioni nervose, sinaptogenesi e differenziazione dendritica (Huang et al., 2017). Studi hanno ampiamente evidenziato come uno stress acuto comporti l’attivazione della cascata di segnalazione ERK1/2 nelle regioni cerebrali che sono maggiormente coinvolte nei circuiti neuronali delle risposte emotive (Giovannini et al., 2015). Un ruolo importante per ERK1/2 risiede nella regolazione dell’espressione genica. Infatti, l’attivazione di ERK che avviene tramite la sua fosforilazione comporta un aumento dell’attivazione del fattore di trascrizione p-CREB, che induce a sua volta un aumento della trascrizione di BDNF. BDNF, fattore neurotrofico cerebrale, contribuisce a sostenere la sopravvivenza dei neuroni esistenti, favorendo la differenziazione e la formazione di nuove sinapsi. L’alterazione dei livelli delle neurotrofine è connessa con l’insorgenza di patologie a carico del sistema nervoso centrale, come Alzheimer, Parkinson e disturbi mentali (Nuernberg et al., 2016). La riduzione dell’espressione nel cervello di questo fattore neurotrofico, in particolare nell’ippocampo e nella corteccia prefrontale, può essere associata a uno stato ansiogeno. In questo studio quindi abbiamo voluto valutare tramite western blotting l’eventuale azione molecolare di HSE sull’espressione di ERK1/2, CREB e BDNF, sia a livello ippocampale che nella corteccia prefrontale. HSE alla dose di 100 mg/kg porta a un aumento significativo dei livelli di ERK1/2 a livello ippocampale ma non nella corteccia prefrontale. In maniera molto simile la moclobemide, inibitore delle MAO-A, è in grado di aumentare i livelli fosforilati di ERK 1/2 (Chiou et al., 2006). A livello ippocampale, HSE è in grado di indurre un aumento anche del fattore neurotrofico BDNF rispetto agli animali di controllo. Nessuna variazione si osserva invece per BDNF nella corteccia in tutti i casi osservati. Questo effetto si verifica anche con altri antidepressivi e ansiolitici noti, infatti uno studio riporta come la fenelzina, un inibitore delle MAO, somministrata cronicamente, induca un aumento dei livelli di BDNF (Nicolas et al., 2006). Al contrario, per quanto riguarda la regolazione di CREB si osserva un effetto completamente opposto. CREB è un fattore chiave nella modulazione dei sintomi associati all’ansia e la sua attivazione è risultata essere coinvolta nell’aumento della sintomatologia ansiogena, infatti negli animali di controllo è stato evidenziato un aumento dei livelli di tale proteina. HSE riduce i livelli di CREB nell’ippocampo, riportandoli a valori simili a un animale naïve, suggerendo quindi un ruolo protettivo. Tuttavia, un effetto completamente opposto è stato osservato a livello della corteccia prefrontale. Numerosi studi hanno riportato che l’attivazione di CREB può comportare diversi effetti fisiologici in base alla regione in cui avviene (Carlezon et al., 2005). Quindi possiamo dedurre che l’attivazione di CREB da parte di HSE a livello prefrontale esuli dall’attivazione di p-ERK e dall’attività ansiolitica prodotta dall’estratto.
Infine, tramite tecniche di immunofluorescenza, abbiamo confermato che l’effetto su p-ERK1/2 avviene principalmente a livello dei neuroni noradrenergici. Altri studi saranno necessari per capire quale costituente dell’estratto sia il maggiore responsabile di questa attività. Di interesse è sicuramente approfondire il ruolo dell’arzanolo, un fluoroglucinolo, che risulta tra i componenti più attivi e caratterizzanti dell’estratto, con spiccate capacità antiinfiammatorie (Rosa et al., 2007).
HSE non altera le funzioni motoria e cognitive
I farmaci convenzionalmente utilizzati per il trattamento dei disturbi del tono dell’umore sono normalmente caratterizzati da numerosi effetti collaterali che ne limitano l’utilizzo nel tempo, tra i quali netta compromissione delle attività locomotorie e cognitive (Nemeroff and Owens, 2002). Per esempio per gli inibitori delle MAO si osservano numerosi effetti indesiderati, che comprendono ipotensione ortostatica, vertigini, sonnolenza, insonnia e nausea come effetti a insorgenza rapida (Finberg and Rabey, 2016). HSE alla dose di 100 mg/kg non altera la coordinazione motoria né l’attività cognitiva rispetto agli animali di controllo, risultando un sicuro ed efficace potenziale candidato per il trattamento dell’ansia.
Conclusioni
Dal nostro studio è emerso che l’estratto metanolico di Helichrysum stoechas Moench somministrato per via orale alla dose di 100 mg/kg dimostra avere un’attività ansiolitica selettiva, priva di effetti collaterali. I meccanismi cellulari sembrano coinvolgere un aumento della fosforilazione della MAPK ERK1/2 e dei livelli di fattori neurotrofici nei neuroni noradrenergici delle regioni ippocampali. Ulteriori indagini saranno necessarie per individuare un possibile componente attivo e quindi ipotizzare un nuovo approccio farmacologico al trattamento dei disordini comportamentali.
* Dipartimento di Neuroscienze, Psicologia, Area del Farmaco e Saluto del Bambino (NEUROFARBA), Università degli Studi di Firenze
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