Azitromicina nella ME/CFS

Azitromicina nella ME/CFS

L’azitromicina migliora i sintomi della ME/CFS

Nel 2006 l’Erasmus MC-University Medical Center di Rotterdam (Olanda) pubblicò dei dati sull’uso dell’antibiotico azitromicina in 99 pazienti ME/CFS (criteri Fukuda) trattati tra il 2000 e il 2005 (Vermeulen RC et Scholte HR, 2006). Il trattamento consisteva nella somministrazione del macrolide azitromicina secondo la posologia seguente:

  • 500 mg al giorno, tre giorni consecutivi a settimana, per 6 settimane.

L’analisi dei sintomi di questi pazienti al termine del trattamento rivelò che:

  • il 59% aveva sperimentato una riduzione dei sintomi, recuperando fino a un massimo dell’80% della funzionalità premorbosa;

  • coloro che si giovarono del trattamento erano mediamente più giovani (34.7 anni contro 40.3) e presentavano un livello sierico ridotto della acilcarnitina C2;

  • nessun effetto avverso fu documentato.

La principale limitazione di questo studio consiste nel fatto che si tratta di una raccolta di dati su pazienti trattati in periodi diversi, senza il confronto con un gruppo placebo. Ma perché la azitromicina dovrebbe portare un beneficio nella popolazione ME/CFS? Vediamo tre ipotesi.

Prima ipotesi: infiammazione

Molti antibiotici presentano una significativa azione immunomodulante e anti-infiammatoria (Buret AG 2010). I macrolidi – in particolare – hanno dimostrato la capacità di ridurre l’espressione delle citochine pro-infiammatorie IL-6, IL-8, IL-1β, TNFα (Cervin A, 2001), (Sassa K et al. 1999), (Lin HC et al. 2000), (Fujita K et al. 2000). Una possibilità è dunque che la azitromicina migliori la sintomatologia nei pazienti ME/CFS riducendo la sintesi di citochine da parte delle cellule gliali (Vermeulen RC et Scholte HR, 2006), riducendo cioè la neuroinfiammazione documentata in questi pazienti (Nakatomi Y et al. 2014).

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Tabella 1. Dieci pazienti con titoli IgG elevati per C. pneumoniae migliorano rapidamente (entro due settimane) durante somministrazione di azitromicina, mentre i titoli anticorpali decrescono (Chia J et Chia L 1999).

Seconda ipotesi: Chlamydia pneumoniae

Chlamydia pneumoniae è una comune infezione respiratoria in grado di sopravvivere nell’ospite per diversi anni dopo la fase iniziale della infezione (Thom DH et al. 1992). Una infezione cronica di C. pneumoniae è stata proposta come possibile fattore eziologico di alcuni casi di ME/CFS da parte di John Chia (Chia J et Chia L, 1999). Questa ipotesi è stata formulata in base allo studio di 10 pazienti con elevati titoli anticorpali (IgG) per C. pneumoniae nei quali un prolungato trattamento con azitromicina produsse una riduzione significativa dei sintomi, associata a una riduzione dei titoli anticorpali specifici per C. pneumoniae (i dati di questi pazienti sono riportati in Tabella 1). Si noti che la durata della patologia in questo gruppo di pazienti è inferiore a tre anni. La posologia adottata da Chia per i suoi pazienti fu:

  • 250 mg al giorno, per 30 giorni.

Una aumentata incidenza di infezioni da Chlamydia nella popoazione ME/CFS è stata riportata negli USA (Nicolson GL et al. 2003) e in Italia (Linee guida Age.na.s, pag. 144). Dunque una possibile ulteriore spiegazione per il beneficio riportato dai pazienti olandesi dopo somministrazione di azitromicina potrebbe essere la seguente: l’antibiotico ha risolto una infezione attiva da Chlamydia. Vale la pena ricordare che azitromicina è parzialmente attiva anche contro altre infezioni potenzialmente implicate nella patogenesi della ME/CFS, come Borrelia burgdorferi (Feng J et al. 2014), l’agente eziologico della malattia di Lyme.

Terza ipotesi: modulazione della flora batterica

Alterazioni della flora batterica dei pazienti ME/CFS sono state riportate da diversi autori (per una revisione dell’argomento vi rimando a questo articolo) anche se non è stato possibile fino ad ora dimostrare un chiaro ruolo causale, che tuttavia è stato ipotizzato da alcuni autori (Navaneetharaja N et al. 2016). Di particolare rilievo risulta l’osservazione sperimentale che topi con un tratto digerente sterile si dimostrano refrattari allo sviluppo di malattie immunitarie quali malattie infiammatorie dell’intestino, lupus eritematoso sistemico, diabete di tipo uno, e artrite reumatoide (Carding S et al. 2015). Pertanto – se ammettiamo vera l’ipotesi per la quale la ME/CFS sarebbe una malattia autoimmune (Loebel M et al. 2016) – una riduzione della flora intestinale attraverso l’uso di antibiotici come la azitromicina, potrebbe essere di qualche beneficio. Tenuto anche conto che nella ME/CFS si ha una frequente comorbidità con una sovracrescita patologica della flora intestinale al livello del piccolo intestino (Pimentel M et al. 2000), la azitromicina potrebbe contribuire a equilibrare la flora intestinale.

Nuove terapie per la ME/CFS?

Nuove terapie per la ME/CFS?

Nell’ultimo paragrafo si trova un riassunto schematico di quanto discusso nell’articolo.

Introduzione

Sulla scorta dello studio di Fluge e Mella, che ha ipotizzato una inibizione della funzione del piruvato deidrogenasi (PDH) ad opera (fra gli altri fattori) delle piruvato deidrogenasi chinasi 1, 2, 4 (PDK1, PDK2, PDK4) (vedi qui, qui e qui), ho cominciato a cercare possibili approcci terapeutici.

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Figura 1. Sodio dicloroacetato (DCA) e diisopropilamina dicloroacetata (DADA).

Diisopropilamina dicloroacetata nella influenza

In un mio articolo ho raccontato come  una inibizione del PDH ad opera della PDK4 (simile quindi alla disfunzione metabolica descritta nei pazienti ME/CFS) sia stata descritta durante i primi sette giorni di infezione da virus della influenza A, nei topi (vedi qui). Ebbene, in quel contesto sono stati studiati due approcci terapeutici efficaci, che potrebbero essere utili nella ME/CFS: si tratta del sodio dicloroacetato (DCA) e della diisopropilamina dicloroacetata (DADA). Queste due molecole sono simili, o meglio (vedi figura 1) la seconda contiene la prima. Entrambe queste molecole inibiscono sia la PDK2 che la PDK4 (vedi figura 2) e nello studio sui topi migliorano il tasso di sopravvivenza alla influenza (Yamane K et al. 2014). Il DADA – in particolare – riporta alla normalità l’attività del piruvato deidrogenasi e il livello di ATP nei tessuti (figura 3). Il DADA è usato da oltre 50 anni in Giappone come trattamento di malattie epatiche, senza effetti avversi (distribuito con il nome di Liverall) (Kido H et al. 2016). Gli autori di questi studi raccomandano anche l’assunzione di L-carnitina durante l’influenza, la quale dovrebbe favorire l’ingresso degli acidi grassi nei mitocondri, come fonte alternativa di carburante per il ciclo del TCA (Kido H et al. 2016). Per quanto riguarda questa sostanza, una revisione della letteratura sulle patologie mitocondriali raccomanda 30-100 mg/kg/die distribuiti in varie dosi (Cohen B et Gold DR 2001).

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Figura 2. Capacità inibitoria di DCA e DADA su PDK2 e PDK4.

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Figura 3. Effetto del DADA sulla attività del PDH (A) e sul livello di ATP in vari tessuti (B). La dose è di 100mg/kg/die per 14 giorni, a cominciare dalla inoculazione del virus della influenza A.

Sodio dicloroacetato nel difetto genetico del PDH

Difetti genetici nel PDH sono noti da molto tempo alla scienza, e per essi esistono alcune strategie terapeutiche che potrebbero essere tentate nella ME/CFS. Il DCA (di cui abbiamo parlato sopra) ha una struttura simile al piruvato, ed è indicato come trattamento di vari difetti mitocondriali, in particolare quelli del piruvato deidrogenasi (Stacpoole PW 1997). Il DCA è infatti in grado di aumentare l’attività del piruvato didrogenasi nei pazienti affetti da difetti genetici del PDH, e persino (in misura minore) nelle persone sane (figura 4) (Fouque F et al. 2003). I dosaggi utilizzati sono di 25-50mg/kg/die (Stacpoole PW 1997). Come abbiamo già indicato nel paragrafo precedente, il DCA agisce inibendo le PDK (Yamane K et al. 2014), (Fouque F et al. 2003).

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Figura 4. Effetto del DCA nella attività enzimatica del PDH nelle persone sane (C) e in persone affette da errori genetici nel PDH (P1, P2, P3). La barra tratteggiata è l’attività del PDH senza farmaco, quella bianca è con il farmaco.

Nutrienti per il PDH

Esisitono diversi nutrienti coinvolti nel funzionamento del piruvato deidrogenasi: tiamina (vit B1), riboflavina (vit B2), niacina (vit B3), acido pantotenico (vit B5) e acido lipoico (Pieczenik SR et Neustadt J 2007). Per i dosaggi nei difetti genetici del piruvato deidrogenasi, si raccomandano 100-800 mg di vit B1, 400 mg di vit B2, 100-500 mg di vit B3 (Cohen B et Gold DR 2001), 5-1,200 mg/die di vit B5, 50-200 mg/die di acido alfa lipoico (Niyazov DM et al. 2016). Teoricamente queste sostanze potrebbero essere di beneficio anche nella ME/CFS.

Dieta chetogenica

Una dieta povera di carboidrati (dieta chetogenica) costringe i mitocondri a bruciare esclusivamente amminoacidi e acidi grassi. In questo caso è evidente che un difetto del piruvato deidrogenasi (che sia genetico oppure secondario, come nella ME/CFS e nella influenza) non costituisce più un ostacolo, venendo il PDH completamente aggirato dal metabolismo energetico. Questo tipo di alimentazione alternativa dei mitocondri avviene durante la privazione di cibo, l’allenamento strenuo e il diabete non trattato (Salvay JG 2004). Ma può essere anche indotta riducendo drasticamente il consumo di carboidrati. Questo tipo di alimentazione è stata proposta come trattamento nei difetti genetici del PDH (Wexler ID et al. 1997), (orpha.net). La supervisione di un medico è ovviamente necessaria per chi volesse tentare questo approccio terapeutico.

Conclusione

Riassumo schematicamente gli approcci terapeutici teoricamente utili contro il difetto del piruvato deidrogenasi (PDH) recentemente riscontrato nella ME/CFS:

  1. Sodio dicloroacetato (DCA) (25-50 mg/kg/die) inibisce le PDK aumentanto la funzione del PDH sia nei difetti genetici del PDH (Stacpoole PW 1997), (Fouque F et al. 2003) che nella disfunzione del PDH indotta dal sistema immunitario durante l’influenza (Yamane K et al. 2014), (Fouque F et al. 2003).
  2. Diisopropilamina dicloroacetata, è un equivalente del sodio dicloroacetato. Studiata nella disfunzione del PDH indotta dal sistema immunitario durante l’influenza (modello animale) (Yamane K et al. 2014), (Fouque F et al. 2003). Probabilmente le dosi andrebbero dimezzate rispetto al DCA, avendo peso molecolare doppio.
  3. L-carnitina, favorisce l’ingresso degli acidi grassi nei mitocondri. Questo processo non richiede l’intervento del PDH, quindi l’uso di L-carnitina (o acetil-L-carnitina) può essere di aiuto – teoricamente – nella ME/CFS. Nelle patologie mitocondriali si raccomandano 30-100 mg/kg/die distribuiti in varie dosi (Cohen B et Gold DR 2001).
  4. Tiamina (vit B1, 100-800 mg), riboflavina (vit B2, 400 mg), niacina (vit B3, 100-500 mg), acido pantotenico (vit B5, 5-1.200 mg) e acido alfa lipoico (50-200 mg) sono nutrienti che favoriscono le reazioni chimiche in cui è coinvolto il PDH (Pieczenik SR et Neustadt J 2007), (Cohen B et Gold DR 2001), (Niyazov DM et al. 2016).
  5. Una dieta povera di carboidrati può indurre il corpo a bruciare esclusivamente grassi e proteine nei mitocondri, saltando il PDH. Questa dieta è stata suggerita nel difetto genetico del PDH (Wexler ID et al. 1997), (orpha.net) e potrebbe teoricamente essere di beneficio nella ME/CFS.

Ossigeno-ozono terapia e CFS

Ossigeno-ozono terapia e CFS

Si è parlato recentemente di terapia con ozono (autoemotrasfusione) nella CFS. Vorrei allora condividere alcune riflessioni.

1) La terapia non può essere germicida, a differenza di quanto affermato da alcuni, in quanto – secondo la FDA – la concentrazione di ozono tale da esercitare effetto germicida dovrebbe essere molto superiore a quanto un paziente possa tollerare. Cito dal sito della FDA.

2) La terapia non è esente da effetti collaterali. Ci sono prove che induca fenomeni significativi di vasocostrizione e protrombotici, come rilevano gli autori di questo studio, apparso recentemente su Cardiology.

3) Un articolo del 2002 apparso sulla Rivista italiana di Ossigeno-Ozonoterapia afferma che la terapia si è dimostrata efficace in 4 su 5 pazienti fibromialgici e in 3 con ME/CFS (Borrelli E, Bucci V, 2002). La terapia è consistita in 2 autoemotrasfusioni settimanali (100 ml di sangue), con un massimo di 4 mg di ozono per ogni somministrazione. I pazienti ME/CFS hanno riscontrato la riduzione dei sintomi dopo 3 mesi di terapia continuativa e a 6 mesi dall’inizio della terapia erano guariti. Contemporanemente si somministrava vitamina C, N-acetil-cisteina, vitamina E, selenio e acido alfa lipoico, su base quotidiana. Lo studio non è in doppio cieco e si basa su un numero limitato di casi. Quindi questi dati sono di valore molto modesto.

4) L’idea che la procedura possa avere un qualche ruolo nel migliorare la produzione di energia del soggetto, fornendo ossigeno ai mitocondri, apparirà improbabile non appena si riflette sul fatto che un essere umano consuma circa 300 ml di ossigeno al minuto, e il gas infuso nel paziente durante la procedura ha un volume di 100-150 ml. Pur considerando che tale gas contiene anche ozono (quindi ossigeno triatomico) e che la sua pressione può essere maggiore di quella atmosferica, appare comunque evidente che tutto l’ossigeno infuso sarà bruciato nell’arco di alcune decine di secondi dal metabolismo del paziente.

Conclusione. La terapia non è stata ancora dimostrata efficace nella CFS, non è germicida, non fornisce un apporto significativo di ossigeno alle cellule e presenta effetti collaterali. Questo però non significa che non possa rivelarsi efficace, dopo studi più approfonditi, per motivi che ora non conosciamo. E’ bene che il paziente sia informato di questo, in modo da fare le sue valutazioni.

Ringraziamenti. Ringrazio Gualtiero Zucconi per aver recuperato sul web lo studio di Borrelli e Bucci.

Terapia psicologica ed esercizio sono senza utilità nella CFS

Terapia psicologica ed esercizio sono senza utilità nella CFS

Vecchi de dati e nuova analisi

L’esercizio graduale (GET), la terapia cognitivo-comportamentale (CBT), e la gestione delle energie (APT) non sono più efficaci del trattamento medico generico (SMC), nella CFS. Una rianalisi statistica dei dati di uno studio pubblicato sul Lancet nel 2011 (White, PD et al 2011), ha dimostrato che le quattro strategie elencate sopra sono equiparabili fra loro, cioè sono ugualmente inefficaci nella CFS (Matthees, A et al. 2016).

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Da (Matthees, A et al. 2016). Sebbene il grafico suggerisca che la CBT sia meglio della GET, e che entrambe siano meglio della SMC, queste differenze non sono statisticamente significative, come spiega l’articolo citato. Ovvero queste minime differenze possono essere il risultato di fenomeni casuali.

Lo studio apparso su Lancet aveva invece forzato la statistica, facendo così emergere una maggiore efficacia della GET e della CBT sugli altri due approcci. Una ulteriore forzatura era stata effettuata nel 2013, quando una rielaborazione dei dati da parte dello stesso gruppo aveva addirittura indicato la GET e la CBT come terapie risolutive nella CFS (White, PD et al 2013). Questo ha condizionato negativamente la visione di molti medici, anche in gamba, su questa patologia. La nuova analisi è stata effettuata, tra gli altri, da Philip Stark (dipartimento di statistica della University of California) e da Bruce Levin (dipartimento di biostatistica della Columbia University).

Il parere dell’Institute of Medicine

Nel 2015 L’institute of Medicine (IOM), un prestigioso organo scientifico statunitense, ha condotto una analisi approfondita delle migliaia di articoli scientifici prodotti negli ultimi decenni sulla ME/CFS. Questo lavoro ha prodotto un volume pieno di dati e di riferimenti bibliografici, disponibile gratuitamente on line (IOM, 2015). In merito alla CBT e alla GET, nel rapporto si legge (Appendix C): “I lavori di Taylor e Kielhofner (2005), coerentemente con le conclusioni della revisione sistematica di Ross e colleghi (2002, 2004), non hanno fornito alcuna prova per quanto riguarda l’efficacia riabilitativa  della CBT e/o della GET.  Differenze nelle metodologie, nelle misure dei risultati, nei criteri di selezione dei soggetti e altri fattori rendono difficle trarre conclusioni circa l’efficacia di questi interventi.”

Conclusioni

Questo non significa che si debba evitare ogni attività fisica, semplicemente ci si deve esercitare entro i propri limiti. La difficoltà è capire quali siano questi limiti, ma sicuramente il paziente riesce a individuarli meglio del medico. Non possono essere imposti dall’esterno, e l’idea che un allenamento progressivo possa migliorare il funzionamento di questi malati, è un mito medico privo di fondamento scientifico.

Ampligen and hypometabolism

Background

A few days ago Naviaux and colleagues have provided convincing proofs for the presence of an hypometabolic state in chronic fatigue syndrome (CFS) patients, with a pattern opposite to the one seen in response to acute infections. Naviaux et al. express the hypothesis that the metabolic shut down described in their paper “may represent a fundamental response to oppose the spread of persistent viral and intracellular bacterial infections” (Naviaux RK et al., 2016).

CFS is a condition without a definitive cure, although some pharmacological interventions have shown some efficacy in subgroups of patients. One of them is rintatolimod (brand name: Ampligen), a viral double stranded RNA (dsRNA) which selectively binds to toll like receptor 3 (TLR3), thus contributing to the induction of antiviral defenses (Gowen, BB et al., 2007). Approximately 30-40% of CFS/ME patients can be expected to respond beneficially to rintatolimod, according to the results of several clinical trials (Mitchell WM, 2016).

Ampligen

The first hypothesis for the efficacy of Ampligen in a subgroup of CFS patients (perhaps the most obvious one) is that it may help fighting some ongoing viral infection. If a virus was the permanent threat which mantains the hypometabolism described by Naviaux and collegues, then removing that threat could help ending the dauer-like hypometabolism. As only a subgroup of CFS patients might have the hypometabolism sustained by an active viral infection, this may be the reason why Ampligen works only for some of them.

But another feasible explanation for the efficacy of Ampligen in a subset of CFS patients, might be the following one: the positive effect could not be linked to its anti-viral activity, but could be due to its ability to artificially induce the immune response of an acute viral infection. As the hypometabolism described by Naviaux et al. has not evolved to manage an acute infection, our organism might decide to turn it off in order to shift towards the acute infection mode. At this point it might be easier for the metabolism to turn back to a normal level, instead of the previous hypometabolic state.

Ampligen approvato in Argentina per la ME/CFS

Ampligen approvato in Argentina per la ME/CFS

La notizia

Il 23 agosto il farmaco rintatolimod (nome commerciale Ampligen) è stato approvato in Argentina come trattamento per la ME/CFS. La Administracion Nacional de Medicamentos, Alimentos y Tecnologia Medica (ANMAT), cioè l’equivalente argentina della Food and Drug Administration (FDA), ha consentito l’utilizzo dell’Ampligen per il trattamento delle forme severe di ME/CFS. Il farmaco è prodotto da Hemispherx Biopharma, e sarà distribuito in Argentina da GP Pharm, suo partner commerciale in america latina. I dettagli della notizia sono sul sito della Hemispherix (qui). L’Ampligen detiene ora il primato di essere il primo farmaco approvato per la ME/CFS.

presentazione antigene
Figura 1. La cellula che presenta l’antigene (APC) lo ha precedentemente fagocititato, elaborato, e disposto sul proprio MHC II, che si trova sulla superficie. La cellule T helper con un TCR compatibile con l’antigene, si lega momentaneamente al complesso antigene-MHC II attraverso il suo TCR, e viene attivata da questo legame. Disegno di Paolo Maccallini.

Presentazione degli antigeni

Per capire cosa sia l’Ampligen e come funziona è necessaria una breve introduzione alla presentazione degli antigeni (vedi figura 1). Durante un processo infettivo alcune cellule del sistema immunitario innato si occupano di raccogliere frammenti del patogeno e di ‘presentarli’ alle cellule T helper (le T CD4+) le quali potranno così innescare la risposta immunitaria specializzata delle cellule B, con sintesi di anticorpi specifici. Le cellule che presentano gli antigeni (APC) sono principalmente (ma non solo) le cellule dendritiche. L’antigene è presentato alle T helper attraverso delle molecole di superficie delle APC, dette MHC II; l’antigene a sua volta è riconosciuto dalle cellule T helper attaverso dei recettori detti TCR (T cell receptor). Nel nostro corpo circolano in ogni istante 300 miliardi di cellule T e tra queste è sempre presente qualche cellula il cui TCR è compatibile con l’antigene del patogeno. Quando queste sono attivate dalla APC che presenta quell’antigene, le T helper si clonano (producendo anche 10 mila copie!) e innescano la risposta immunitaria specializzata. Un meccanismo analogo coinvolge le cellule T citotossiche che si occupano di attaccare direttamente le cellule infette da virus (Misiferi A e Jirillo E, Immunologia, SES).

Attivazione delle cellule dendritiche, il TLR3

Affinché una cellula dendritica venga attivata, ha bisogno di uno stimolo. L’attivazione delle cellule dendritiche può essere indotta da segnali prodotti da altri leucociti: ad esempio, la citochina TNF-alpha, sintetizzata da neutrofili e macrofagi, induce l’attivazione delle cellule dendritiche. Altri meccanismi di attivazione sono quelli subordinati ai Toll Like Receptor (TLR), recettori in grado di riconoscere schemi molecolari di particolari classi di agenti infettivi. Tra questi, il TLR3 riconosce RNA a doppia elica (dsRNA) di origine virale (Alexopoulou, et al., 2001).

Ampligen

Quanto sopra esposto ci permette finalmente di capire cosa sia l’Ampligen e come funzioni. L’Ampligen è una molecola che assomiglia a un frammento di RNA virale a doppia elica (dsRNA). Come abbiamo imparato, una molecola di questo tipo si lega al TLR3 delle cellule dendritiche, attivandole. L’attivazione delle cellule dendritiche  ha come effetto quello di innescare la risposta immunitaria, sia del ramo innato (macrofagi, altre cellule dendritiche etc) che del ramo adattativo, in particolare delle T helper (che a loro volta stimoleranno la produzione di anticorpi da parte delle cellule B) e delle T citotossiche. In definitiva l’Ampligen è un amplificatore della risposta immunitaria antivirale. In questo senso si può considerare sia un immunostimolante che un antivirale indiretto. Dato il suo funzionamento, è anche classificato come agonista del TLR3. La prima dimostrazione della attività agonistica dell’Ampligen sul TLR3 fu prodotta solo nel 2007 (Gowen, BB et al., 2007).

Ampligen e ME/CFS

In diversi trial, l’Ampligen ha dimostrato di essere efficace nel 30-40% dei pazienti con ME/CFS. Il farmaco viene somministrato in vena, due volte a settimana. La sospensione della terapia causa una ricaduta. Effetti collaterali possono essere presenti all’inizio del trattamento e consistono in un aggravamento dei sintomi simil-influenzali, compatibili con l’attività immunostimolante del farmaco. Bisogna dire però che la specificità dell’Ampligen per il TLR3 rende questa molecola meno pericolosa di altri dsDNA oggi disponibili, i quali invece esercitano una attivazione indiscriminata dei TLR (Mitchell WM, 2016).

Chi risponde all’Ampligen?

Poiché solo un terzo tei pazienti ME/CFS risponde al trattamento con Ampligen, è leggittimo chiedersi se è possibile identificare a priori un sottogruppo con maggiori possibilità di trarre beneficio dal farmaco. Purtroppo al momento non sembra possibile dare una risposta, e ulteriori studi sono necessari (Mitchell WM, 2016). Ciò detto, sono state tuttavia presentate delle ipotesi e dei parametri biologici che correlano con la risposta al farmaco.

Rnase-L. In seguito a un attacco virale, le cellule del nostro corpo sintetizzano INF-alpha, una molecola che innesca la risposta antivirale del sistema immunitario innato, attivando le cellule NK (vedi figura 2) (Sompayrac, How the immune system works, 2012). L’INF-alpha è anche coinvolto nell’attivazione dell’enzima 2-5A sintetasi, il quale a sua volta attiva l’enzima Rnase-L. Quest’ultimo, tra le innumerevoli funzioni, è ritenuto costituire un attore importante della risposta antivirale (Englebienne e De Meirleir, Chronic fatigue syndrome, a biological approach, 2002). Ebbene, nella ME/CFS è stato dimostrata la presenza di una variante a basso peso molecolare di Rnase-L (solo 37kD di peso), diversa da quella presente nel controllo sano (83kD di peso), la quale è stata associata a una disfunzione di questo ramo della risposta antivirale (Suhadolnik et al., 1997). Kenny De Meirleir sarebbe anche stato in grado di dimostrare che questa anomalia viene corretta dalla somministrazione dell’Ampligen nel corso del trial identificato come AMP-509 (Mitchell WM, 2016). La presenza della versione a basso peso molecolare di Rnase-L potrebbe costituire dunque un marcatore utile a identificare coloro che potrebbero beneficiare dall’uso dell’Ampligen. Da notare comunque che la recente revisione della letteratura dell’IOM non fa menzione dell’Rnase-L tra le anomalie del sistema immunitario (IOM, 2015).

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Figura 2. Risposta antivirale del sistema immunitario innato. Disegno di Paolo Maccallini.

Citotossicità delle NK. Una ridotta capacità delle NK di uccidere cellule invase da virus (vedi figura 2) è stata dimostrata in più studi sulla ME/CFS. In particolare, ben 16 studi hanno dimostrato una ridotta citotossicità delle NK quando le cellule K562 siano usate come bersaglio (IOM, 2015). Uno dei primi studi in merito credo sia quello di Caligiuri e colleghi del 1987  (Caligiuri et al., 1987). In seguito si poté chiarire che questa difettosa citotossicità risulta legata a una ridotta concentrazione intracellulare (nelle NK) di perforina (Maher et al., 2005), l’enzima che tanto le NK che le T CD8+ usano per indurre l’apopotosi delle cellule infette. In studi ancora posteriori è stato accertato sorprendentemente che, a fronte di una concentrazione ridotta di perforina, si ha un aumento della espressione di RNA messaggero relativo a questa molecola, sempre nelle NK (Brenu EW, 2011). E’ come se le NK tentassero di aumentare la concentrazione intracellulare di perforina, senza riuscirci. Ebbene, è stato dimostrata in vitro la capacità dell’Ampligen di migliorare il funzionamento delle NK provenienti da pazienti CFS (Strayer et al., 2015). Sfortunatamente non esistono dati in vivo, tuttavia anche la misura della citotossicità delle NK sembra avere il potenziale di identificare un gruppo di pazienti che potrebbero beneficiare del farmaco. Si consideri inoltre che la citotossicità delle NK è ridotta anche in altre patologie, come il lupus eritematoso sistemico e la sindrome di Sjögren (Struyf NG et al. 1990).

Metalli e malattie

Di Paolo Maccallini

1. Metalli tossici nella encefalomielite mialgica e in altre patologie

Effetti negativi sulla salute umana sono stati ben documentati per sostanze prive di un ruolo nel nostro metabolismo, come arsenico (As, 33), cadmio (Cd, 48), mercurio (Hg, 80), piombo (Pb, 82) e alluminio (Al, 13). Una modesta ma cronica esposizione all’arsenico è stata associata -tra le altre patologie- al rischio di sviluppare diabete di tipo II (Navas-Acien, et al., 2008). Il cadmio presenta un effetto simile agli estrogeni (Johnson, et al., 2003), è stato associato a danno renale (Suwazono, et al., 2000) e cancro (Huff, et al., 2007). Recentemente è stato suggerito un ruolo eziologico di questo metallo per la encefalomielite mialgica (Pacini, et al., 2012). Esposizione al mercurio è stata associata a declino cognitivo (Ngim, et al., 1992 ), problemi immunitari (Shenker, et al., 1998) ed encefalomielite mialgica  (Stejskal VD1, et al., 1999). Anche l’avvelenamento da piombo è stato associato a una patologia simile alla encefalomielite mialgica (Mesch, et al., 1996 ). L’alluminio induce neurodegenerazione nel modello animale (Wu, et al., 2012 ) e presenta svariati effetti negativi sul sistema immunitario (Zhu, et al., 2013). Negli esseri umani l’alluminio è stato associato alla malattia di Alzheimer (Tomljenovic, 2011). Caratteristiche immunitarie e sintomatologiche simili a quelle della encefalomielite mialgica sono state descritte in un paziente ammalatosi dopo l’esposizione a solventi, vernici e colle (Racciatti, et al., 2001). Poiché le vernici sono ottenute a volte con composti di metalli tossici, è possibile che anche questo caso possa essere ricondotto a un accumulo di tali sostanze. L’esclusione di una intossicazione da mercurio, piombo e altri metalli pesanti è raccomandata, da noti specialisti, nel percorso di diagnosi differenziale propedeutico alla diagnosi di encefalomielite mialgica (Friedberg, et al., 2014). Il possibile ruolo eziologico di mercurio, piombo e altri metalli in alcuni casi di encefalomielite mialgica è discusso in una recente pubblicazione dell’agenzia nazionale per i servizi sanitari regionali (Rusticali, et al., 2014). Il neurologo D. Dolcetta (Istituto Malattie Rare “M. Baschirotto”) approva la rimozione delle otturazioni in amalgama (contenenti mercurio) nei casi (ritenuti comunque rarissimi) in cui una condizione di “intossicazione da metalli sia stata definita senza ombra di dubbio mediante analisi delle urine dopo infusione di chelante (solitamente EDTA, un noto anticoagulante)…” (Dolcetta). Recentemente l’interesse per il ruolo dei metalli nella genesi della encefalomielite mialgica è stato riacceso dagli studi di R. Naviaux sulla risposta di pericolo delle cellule (cell danger response, CDR) la quale sembra indotta, fra gli altri fattori scatenanti, anche dalla presenza di elementi tossici come Pb, Hg, As, Al, Cd e altri (Naviaux, 2014). Ebbene il CDR è attualmente studiato come possibile meccanismo alla base della encefalomielite mialgica presso l’Università di Stanford (dati ancora non pubblicati).

2. Test da carico

 A seguito di una esposizione acuta, i metalli tossici si spostano velocemente dal sangue a diversi tessuti, come il sistema nervoso centrale, dove tendono ad accumularsi (Fulgenzi, et al., 2014). Per questo motivo non è possibile rilevare livelli insolitamente alti di queste sostanze nel sangue, nel caso di esposizioni che non siano nella fase acuta (Rosin, 2009). Una possibile soluzione per il problema della valutazione del carico di metalli tossici da esposizione remota nel tempo, può essere offerta dall’uso di sostanze che leghino questi metalli (sostanze ‘chelanti’) e le riversino nel flusso sanguigno, e quindi nelle urine (Fulgenzi, et al., 2014). Per ‘test da carico delle urine’ si intende una procedura che consiste nella somministrazione di un agente chelante a un soggetto, prima della raccolta delle sue urine e del loro esame per la presenza di metalli. I risultati ottenuti vengono poi confrontati con valori variamente misurati nella popolazione generale e/o con i livelli dello stesso soggetto, prima della somministrazione del chelante (detta ‘provocazione’) (Ruha, 2013). Le sostanze usate per la provocazione sono diverse, e includono l’acido dimercaptosuccinico (DMSA) (Archbold, et al., 2004), il dimercaptopropanesulfonate (DMPS) (Aposhian, et al., 1992) e l’acido ethylenediaminetetraacetico (EDTA) (Fulgenzi, et al., 2014). Le vie di somministrazione adottate per queste sostanze sono diverse, e includono la via rettale, quella orale, quella intramuscolare e la via parenterale. Per il DMPS è stata proposta anche la somministrazione transdermica, per mezzo di un cerotto applicato sulla cute. Questa procedura tuttavia sembra essere inefficace, poiché non porta a livelli sierici significativi del farmaco, e non produce alcun aumento della escrezione di mercurio attraverso le urine (Cohen, et al., 2013).

3. Storia del test da carico

Negli anni ’60 il test da carico con deferoxamine fu introdotto per la diagnosi di malattie da accumulo di ferro (Fielding, 1965). I pazienti venivano sottoposti a una iniezione intramuscolare di deferoxamine; se l’urina assumeva un colore rosato entro 4-6 ore, allora si considerava il soggetto affetto da un accumulo di ferro, e lo si sottoponeva ai trattamenti del caso (Ruha, 2013). In seguito ci si rese conto che questa procedura non permetteva di distinguere pazienti con accumulo tossico da quelli sani, e fu abbandonata (Proudfoot, 1995). Negli stessi anni ’60 fu sviluppato un test da carico con EDTA, per la diagnosi di intossicazione da piombo nei bambini. Di particolare interesse si dimostrò uno studio del 1962, in cui la procedura del test da carico era la seguente: 3 dosi di EDTA venivano somministrate per via intra-muscolare a distanza di 8 ore una dall’altra, quindi si procedeva alla raccolta dell’urina per 24 ore. Questo studio verificò che i bambini con sospetto di avvelenamento da piombo e quelli con un conclamato avvelenamento da piombo, avevano effettivamente livelli di Pb di gran lunga superiori rispetto a quelli del controllo sano. Altro risultato di interesse di questa ricerca, fu la constatazione che anche  i bambini asintomatici mostravano un aumento di piombo nelle urine, a seguito del test da carico (Whitaker, et al., 1962). Nel 1990 il DMSA fu approvato dalla US Food and Drug Administration per il trattamento dell’avvelenamento da piombo, ma questa sostanza è in grado di chelare anche il mercurio. Il DMPS è anch’esso un chelante del mercurio, ed è ampiamente usato in Russia dagli anni ’50. Il suo uso è stato approvato in Europa dagli anni ’70, ma non dalla FDA. Entrambe queste sostanze sono state usate come chelanti in diversi esperimenti volti alla determinazione dei livelli dei vari metalli tossici nelle urine di persone sane, dopo provocazione (Ruha, 2013).

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Tabella 1. Livelli urinari di alluminio (Al), cadmio (Cd), piombo (Pb) in gruppi eterogenei di persone, tra cui controlli sani. I livelli si riferiscono sia al caso di in cui sia stata effettuata una provocazione con un agente chelante (DMSA, DMPS o EDTA), che al caso in cui tale procedura non sia stata effettuata. [1] Dati CDC sulla popolazione sana sopra i venti anni, aggiornati al 2011-2012 (CDC, 2015). [2] Durata della raccolta non specificata. In caso di DMSA il dosaggio è di 0.5g per bocca (Blaurock-Busch, et al., 2014). [3] DMSA 30mg/kg, orale (Crinnion, 2009). [4] Esame effettuato su persone sane (18-29 anni) dopo somministrazione di 300mg di DMPS (per bocca) (Aposhian, et al., 1992). [5] Provocazione con 30mg/kg di DMSA orale. Raccolta di 6 ore, dopo due ore dal chelante (Archbold, et al., 2004). [6] Provocazione con 30mg/kg di DMSA orale. Raccolta di 12 ore prima e di 12 ore dopo chelazione (Ruha, et al., 2009). [7] Due grammi di EDTA in vena, raccolta di 12 ore (Fulgenzi, et al., 2014).

4. Livelli dei metalli nelle urine di persone sane

Un ottimo riferimento per i dati sui livelli di metalli tossici nelle urine di persone sane è costituito dal Report on Human Exposure to Environmental Chemicals (RHEEC), pubblicato periodicamente dai CDC americani (CDC, 2015). L’edizione più recente di questa impressionante raccolta di dati statistici è la quarta, pubblicata nel 2009. Tale edizione è stata poi aggiornata nel febbraio 2015. In particolare, per la tabella qui riportata, ho utilizzato i dati relativi alla popolazione sopra i 20 anni, aggiornati al 2011-2012, e riportati sia come microgrammi su litro (μg/l), che come microgrammi su grammo di creatinina (μg/g). Tutte queste misure si riferiscono a pazienti sani, non sottoposti a provocazione con agenti chelanti. La loro utilità quali termini di paragone nel caso di esposizioni remote nel tempo o croniche è – per quanto detto – bassa, mentre sono di enorme ausilio nella diagnostica di esposizioni acute. Nasce allora l’esigenza di valutare il livello dei metalli tossici nelle persone sane a seguito di chelazione. A questa domanda hanno risposto diversi studi, con procedure diverse. Lo studio già citato del 1962 indagò l’uso dell’EDTA come agente di provocazione nel test del Pb nelle urine (tre somministrazioni IM di EDTA in 24 ore, seguite da una raccolta di urine delle 24 ore). I soggetti analizzati erano bambini sani, bambini con sospetta intossicazione e un gruppo di bambini con avvelenamento conclamato da Pb (Whitaker, et al., 1962). Nel 1992 furono raccolti dati sull’uso del DMPS nel test da carico delle urine per Hg, secondo il seguente protocollo: le urine venivano raccolte per 11 ore prima della somministrazione orale di 300mg di DMPS, in seguito si eseguiva una raccolta delle urine di 9 ore. I pazienti furono divisi in due gruppi, uno costituito da portatori di amalgame dentarie, l’altro da soggetti senza amalgame. In questo studio le unità di misura usate non sono molto utili ai nostri fini, ovvero i microgrammi di mercurio presenti nell’urina prodotta in un’ora (μg/h). I dati sono riportati in Tabella 1, dove si può rilevare che anche le persone senza amalgame presentano un incremento medio di 10 volte, nel mercurio escreto; mentre nei soggetti con amalgame l’incremento è di 19 volte. L’aumento di escrezione dopo chelazione oscillava -in generale- da 12 a 70 volte. Il picco nella escrezione si ha nelle prime 4 ore dopo la somministrazione di DMPS. L’esperimento è stato condotto su persone sane, dai 18 ai 29 anni (Aposhian, et al., 1992). In uno studio del 2004 fu utilizzata una provocazione con DMSA orale per Hg, 30 mg per kg di peso. Dopo due ore dall’assunzione del chelante, fu effettuata una raccolta di sei ore. Il valore medio di mercurio nelle urine fu 14μg/l. Un confronto fra la concentrazione prima e dopo la chelazione dimostrò un aumento medio di 7 volte (Archbold, et al., 2004). In uno studio dl 2009 si è analizzato l’impatto del pesce nella dieta, sulla quantità di mercurio nelle urine, prima e dopo chelazione con DMSA. Procedura: si sono raccolte le urine per 12 ore, si è somministrato DMSA orale, 30mg /kg; quindi s sono raccolte le urine per 12 ore. I partecipanti sono stati divisi in tre gruppi, a seconda del consumo di pesce (nulla, medio, molto). Coloro che consumano più prodotti ittici hanno presentato più mercurio nelle urine prima della chelazione. Dopo la provocazione, il divario fra i gruppi è risultato ulteriormente amplificato (Ruha, et al., 2009). Uno studio del 2014 sul livello di alluminio nelle urine, ha utilizzato la procedura seguente: una infusione di EDTA (2g in 500ml di soluzione fisiologica) della durata di due ore viene seguita dalla raccolta delle urine per un periodo di 12 ore. I partecipanti vengono divisi in tre gruppi, un controllo sano, un gruppo con sclerosi multipla, e un gruppo con malattie degenerative del cervello (Alzheimer, Parkinson e sclerosi laterale amiotrofica). I risultati hanno evidenziato un valore medio di 80 μg su grammo di creatinina di alluminio nel primo gruppo, 104 e 120 negli altri due gruppi, rispettivamente (Fulgenzi, et al., 2014). Un laboratorio privato ha fornito nel 2014 una vasta collezione di dati sui livelli di metalli tossici prima e dopo la somministrazione dei vari chelanti (DMSA, DMPS, EDTA) in una discreta popolazione, che si è rivolta al medico per problemi di salute non precisati (Blaurock-Busch, et al., 2014). Ulteriori dati sono stati estrapolati da un dettagliato resoconto su un gruppo eterogeneo di 8 pazienti (Crinnion, 2009). Tutti i dati citati in questo paragrafo sono sintetizzati nella Tabella 1.

5. Stima del contenuto di Hg nelle urine di persone sane, dopo chelazione

È stata proposta una stima della escrezione di mercurio attraverso le urine, a seguito della assunzione di DMSA (Cutler, 1999). Questo modello sostiene che, se indico con E l’eliminazione di mercurio nelle urine prima dell’assunzione di DMSA, e con E_DMSA quella misurabile a seguito della provocazione, allora si ha

formula metallidove d  indica la quantità di DMSA assunta in 24 ore, prima della raccolta delle urine. Utilizzando questa equazione e i dati riportati nella quarta edizione del Report on Human Exposure to Environmental Chemicals aggiornata a febbraio 2015 (CDC, 2015) è possibile stimare la distribuzione della quantità di mercurio nelle urine delle persone sane, a seguito di assunzione di DMSA. Se fissiamo la dose di DMSA a 30g/kg e assumiamo un peso medio di 70 kg, allora si può costruire la Tabella 2.  Se si confrontano le previsioni così ricavate con i dati sperimentali del già citato studio Ruha 2009 (Ruha, et al., 2009), si riscontra che la equazione più sopra fornisce una stima per eccesso nel caso del gruppo con minore livello di mercurio nelle urine (coloro che non consumano pesce) e per difetto, nel caso degli altri due gruppi.

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Tabella 2. Stima della concentrazione di Hg nelle urine di persone sane, a seguito di provocazione con 2,1 g di DMSA.

6. Considerazioni pratiche per il test da carico

Supponiamo di voler valutare la possibilità di essere soggetti ad accumulo di metalli tossici nei tessuti. Ebbene, molti medici ‘alternativi’ propongono una vasta gamma di esami più o meno costosi, che prevedono spesso la spedizione di un campione (urine, sangue, capelli) all’estero. Una possibilità tuttavia è quella di eseguire un normale test delle urine, presso il più vicino centro prelievi. Se il medico specialista o di famiglia lo ritenesse opportuno, questo esame si può effettuare anche attraverso il Sistema Sanitario Nazionale, con pagamento di ticket, presso qualunque ospedale. In particolare si devono richiedere le seguenti prestazioni: piombo, mercurio, cadmio e alluminio e creatinina urinari. L’esigenza della creatinina urinaria è dettata dalla necessità di ricondurre tutte le misurazioni (a prescindere dalla unità di misura adottata dal laboratorio) a quella di riferimento, ovvero microgrammi di metallo su grammo di creatinina. Questo test può essere effettuato prima e dopo l’assunzione di un chelante, oppure esclusivamente dopo l’assunzione. È bene adottare sempre la stessa procedura, per avere dati confrontabili tra loro, nelle misurazioni successive. Una possibilità è quella di assumere come agente chelante il DMSA (30mg per kg di peso corporeo), meglio se distribuiti nel corso delle 24 ore. Quindi si può procedere alla raccolta delle urine per le successive 6 ore. Di questo campione si preleva poi un volume pari al normale campione per l’analisi delle urine.

riferimenti metalli smart

Tabella 3. Valori di riferimento per il test da carico con DMSA, relativi a Pb, Hg, Cd e Al.

Come termini di confronto dei valori così ottenuti si possono ad esempio utilizzare quelli che propongo nella Tabella 3, dedotti dalla Tabella 1 e da considerare con tutte le limitazioni del caso. Come esempio pratico, si supponga che il risultato della creatinina urinaria sia 0.2 g/l e il valore del Cd sia invece 3.2 μg/l, allora possiamo ricondurci alla unità di misura di riferimento con il semplice calcolo seguente:

formula metalli 2

In questo caso specifico, il valore ottenuto potrebbe forse suggerire di consultare il proprio medico, per ulteriori accertamenti.

7. Considerazioni per la rimozione dei metalli

Nel caso in cui si dovesse sospettare la presenza di un carico eccessivo di metalli indesiderati nei tessuti, ad esempio a seguito dei risultati del test da carico, potrebbe avere senso individuare una strategia di rimozione degli stessi, sia a scopo preventivo, che a fine curativo. Tra le varie possibilità, forse la più sicura ed efficace è quella descritta nel libro di un ingegnere chimico di Princeton (Cutler, 1999), la quale si basa sul principio che mantenere costante il livello ematico di chelante garantisce una minima ridistribuzione dei metalli nei tessuti e una massima escrezione. Il protocollo è stato determinato sulla base del principio enunciato, e della emivita dei due chelanti utilizzati, il DMSA (approvato dalla FDA per l’avvelenamento da piombo) e l’acido alfa lipoico (ALA), una sostanza naturalmente presente nel nostro corpo. Lo schema terapeutico (vedi Tabella 4) si basa sulla ripetizione di cicli di chelazione (detti ‘round’ dall’Autore) per diversi mesi. Un suggerimento utile è quello di utilizzare questi stessi round per periodici test da carico.

protocollo cutler

Tabella 4. Protocollo per la rimozione di metalli tossici (Cutler, 1999).

Un consiglio personale è quello di partire con dosaggi più bassi rispetto a quelli indicati dall’Autore, anche con soli 6 o 12 mg di DMSA, per poi salire nei round successivi. Al fine di evitare di doversi svegliare la notte per assumere una delle dosi, si può considerare di sostituire l’ultima assunzione serale con l’assunzione di una dose opportuna di ALA nella formulazione a rilascio ritardato (disponibile in qualunque farmacia o parafarmacia). Se ad esempio si stanno assumendo 12 mg di DMSA più 12 di ALA, si possono assumere 12 mg di DMSA più 25 di ALA a rilascio prolungato, nella ultima somministrazione serale.

8. Il caso di un paziente

Nella tabella seguente sono riportati i valori di Pb, Hg e Cd urinario ottenuti in due misurazioni distanziate di 15 mesi. Entrambe le misurazioni sono state effettuate raccogliendo un campione di urine alla fine di tre giornate di chelazione effettuata secondo il seguente schema terapeutico: 12,5 mg DMSA + 12,5 mg ALA ogni 4 ore. Tra la prima e la seconda misurazione è stato eseguito un round di chelazione di tre giorni ogni undici giorni, secondo la medesima posologia. Si può notare la riduzione marcata di Cd, e molto meno significativa di Pb e di Hg. Il valore del Pb resta comunque elevato rispetto ai riferimenti proposti.

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Tabella 5. Valori di due test da carico in un paziente sintomatico che si è sottoposto a chelazione con DMSA e ALA.

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