Melatonina e difese immunitarie, cosa c’è da sapere? Le ricerche del professor Pierpaoli hanno dimostrato che la melatonina regola la risposta immunitaria. Uno studio recente ipotizza implicazioni della melatonina nei casi di COVID-19.

sincronizzazione e salute

Alcuni studi, condotti dal professor Pierpaoli , Maestroni ,Conti, e altri negli anni tra il 1986 e il 1989, hanno preso in esame l’azione della melatonina (e il ruolo della ghiandola Pineale) come modulatore della risposta degli anticorpi e antagonista dell’immunosoppressione. La melatonina esercita la sua azione nella regolazione dell’immunomodulazione a diversi livelli, ma soprattutto mediante i suoi effetti sincronizzanti sull’intero sistema neuroendocrino, che controlla a sua volta il sistema immunitario.
Tali constatazioni propongono oggi nuovi spunti di riflessione in relazione all’emergenza sanitaria in atto.

Melatonina e difese immunitarie, le evidenze riscontrate

Il ruolo della ghiandola Pineale (1986)

Il primo esperimento, condotto nel 1986 (Role of the pineal gland in immunity. Circadian synthesis and release of the pineal melatonin modulates the antibody response and antagonizes the immunosuppressive effect of corticosterone), si è concentrato sull’osservazione della risposta immunitaria nei topi che non erano in grado di sintetizzare la melatonina, la cui funzione era temporaneamente bloccata. Nel momento in cui perveniva uno stimolo che avrebbe dovuto innescare la produzione di anticorpi, la risposta risultò nettamente ridotta, quasi annullata.

Nella fase successiva dell’osservazione, questi esemplari ricevettero una somministrazione serale di melatonina. In questo caso, la formazione di anticorpi risultò nettamente più funzionale e attiva: l’effetto immunosoppressivo era stato invertito, e antagonizzato grazie alla somministrazione della melatonina. I risultati di questo studio lasciano intuire che la melatonina, anche mediante la sua funzione cronobiotica e di regolazione-sincronizzazione dell’orologio biologico interno, esercita un’importante funzione immuno- modulatoria.

Melatonina effetti neuro immunoregolatori

Effetti antistress e immunopotenzianti (1987)

Il successo dei risultati emersi nello studio del 1986, evidenziarono ulteriori spunti di analisi, cui il professor Pierpaoli e il team di ricercatori diede seguito con un altro lavoro, che venne pubblicato l’anno successivo sulla rivista «Immunology Letters». Dall’esistenza di un ruolo immunoregolatore della ghiandola Pineale attraverso il rilascio ciclico e circadiano della melatonina, lo studio si concentrò su quei fattori in grado di influenzare questa preziosa attività. Emerse così che la sintesi e il rilascio della melatonina agisce come un sincronizzatore endogeno, che contribuisce a regolare i ritmi e aggiustare i tempi dell’orologio biologico centrale situato nei nuclei dell’asse pineale-ipotalamo-ipofisi.

L’analisi sugli effetti della melatonina, ha evidenziato come la molecola sia un fondamentale agente immunoregolatore, in grado di antagonizzare le conseguenze immunosoppressive dello stress d’ansia acuta nei topi, dovuto a fattori sia psicogeni che infettivi. L’osservazione è stata condotta attraverso misurazione della produzione di anticorpi e del peso del timo; e della capacità dei topi stressati e trattati con la melatonina esogena, di resistere a un virus letale. Risultò che la melatonina circadiana notturna era in grado di antagonizzare l’immunosoppressione dei topi che si trovavano in una condizione di stress. La melatonina si è dimostrata efficace alleata nel controllo fisiologico di stress e delle malattie infettive correlate a esso.

Ghiandola Pineale come immunoregolatore

Problemi legati all’età e malattie (1988)

Il nostro organismo è protetto da molteplici minacce attraverso una stretta rete di meccanismi immunitari e neuroendocrini, interconnessi tra loro. Questa considerazione è frutto di una dimostrazione contenuta nel volume della prima Conferenza di Stromboli, tenuta dal professor Pierpaoli nel 1988, edito dalla New York Academy of Science. La pubblicazione riporta la summa dei precedenti risultati, più uno: se correttamente somministrata nel corso dell’immunizzazione primaria, la melatonina aveva dimostrato di migliorare in modo specifico e permanente la memoria immunologica verso l’antigene specifico usato.

Melatonina e sistema immunitario (1989)


La pubblicazione sulla rivista «Nature» del 1967

Il professor Pierpaoli aveva condotto uno studio sull’interdipendenza tra sistema immunitario e neuroendocrino diversi anni prima. Nel 1967 lo studio aveva trovato pubblicazione sulla rivista «Nature», segnando l’inizio di una serie di ricerche correlate che si svilupparono nella direzione di riscontri empirici, e riconoscimento scientifico, sulle connessioni reciproche e funzionali tra il sistema immunitario e il sistema nervoso centrale. Iniziò a definirsi così una disciplina integrativa, cui venne dato il nome di Neuro-Immuno-Modulazione (NIM), di cui il Professor Pierpaoli può definirsi a pieno titolo uno dei pionieri.

In base a questa disciplina, il sistema immunitario e il sistema nervoso centrale comunicano tra loro principalmente attraverso fattori ormonali.

La risposta immunitaria

Ormoni e neurotrasmettitori

È stato dimostrato che ormoni e neurotrasmettitori influenzano in vari modi la risposta immunitaria ed è stato riportato che le citochine, molecole indicative di stati infiammatori, rilasciate da cellule immunocompetenti, influenzano i meccanismi neuroendocrini. La melatonina, per esempio, è un importante antiossidante e anche una diffusa molecola antinfiammatoria che modula le citochine sia pro che anti-infiammatorie in diverse condizioni. A questi risultati si aggiunse un’ampia documentazione circa l’attività oncostatica esercitata dalla ghiandola Pineale e dalle molecole da essa secrete. L’epifisi – era stato dimostrato – ha effetti positivi in grado di arrestare la proliferazione delle cellule tumorali.

Il lavoro del professor Pierpaoli a partire dai risultati riportati in questo articolo, si concentrò sul principale ruolo immunoregolatore svolto dalla ghiandola Pineale e dalla melatonina.

Tempesta di citochine e patogenesi del COVID-19

Uno studio più recente condotto da ricercatori del Chinese Academy of Medical Sciences, and Peking Union Medical College, nel Bejing, in Cina, insieme agli studiosi dell’UT Health di San Antonio, in Texas, ha offerto un’ulteriore conferma del potenziale uso della melatonina a sostegno dell’equilibrio immunitario. Oggetto dell’analisi: l’eziologia della Sindrome acuta da stress respiratorio, causata dal COVID-19.

Le osservazioni hanno evidenziato la presenza, nei pazienti che hanno contratto il virus, di un preesistente stato di immunodepressione. Questa ridotta capacità di rispondere agli attacchi del virus è legata a uno stato infiammatorio e al conseguente rilascio di citochine nei pazienti, evento che porta una rapida evoluzione verso una condizione di insufficienza respiratoria acuta.

L’applicazione della melatonina ha mostrato risultati promettenti nell’attenuazione dei livelli circolanti di citochine pro-infiammatorie. La melatonina ha proprietà anti-infiammatorie, antiossidanti e contribuisce a regolare il sistema immunitario. Essa aiuta anche a inibire gli inflammasomi NLRP3. Andando avanti viene evidenziata la logica dell’uso della melatonina nei pazienti COVID-19, non solo sull’attenuazione dei disturbi respiratori indotti dall’infezione e delle potenziali complicanze, ma anche su un miglioramento complessivo del benessere dei pazienti.

Fonti:

 

  • Pierpaoli W., Sorkin E.
    Relationship between thymus and Hypophysis
    Nature, 215, pp. 834–837, 1967
  • Maestroni G., Conti A. and Pierpaoli W.
    Role of the pineal gland in immunity. Circadian synthesis and release of the pineal melatonin modulates the antibody response and antagonizes the immunosuppressive effect of corticosterone.
    J. Neuroimmunol. 13, 19-30, 1986
  • Maestroni G., Conti A. and Pierpaoli W.
    Melatonin regulates immunity via an opiatergic mechanism.
    Clin. Neuropharmacol. 9, Suppl. 4, 479-481, 1986.
  • Maestroni G., Conti A. and Pierpaoli W.
    The pineal gland and the circadian, opiatergic, immunoregulatory role of melatonin.
    Ann. N.Y. Acad. Sci. 496, 67-77, 1987
  • Pierpaoli W. and Maestroni G.
    Melatonin, a principal neuroimmunoregulatory and anti-stress hormone: its anti-aging effects.
    Immunol. Let. 16, 355-362, 1987
  • Maestroni G., Conti A. and Pierpaoli W.
    Role of the pineal gland in immunity. II. Melatonin enhances the antibody response via an opiatergic mechanism.
    Clin. Exp. Immunol. 68, 384-391, 1987.
  • Maestroni G., Conti A. and Pierpaoli W.
    Role of the pineal gland in immunity. III. Melatonin antagonizes the immunosuppressive effect of acute stress via an opiatergic mechanism.
    Immunology 63, 465-469, 1988.
  • Maestroni G., Conti A. and Pierpaoli W.
    Pineal melatonin, its fundamental immunoregulatory role in aging and cancer.
    Ann. N.Y. Acad. Sci. 521, 140-148, 1988.

     

  • Maestroni G., Conti A. and Pierpaoli W.
    Melatonin, stress and the immune system.
    In: Pineal Research Reviews, Vol. 7 (Edited by Reiter R.J.) pp 203-226. Alan R. Liss, New York, 1989.
  • Pierpaoli W. and Yi C.X.
    The involvement of pineal gland and melatonin in immunity and aging. I. Thymus-mediated, immunoreconstituting and antiviral activity of thyrotropin releasing hormone (TRH).
    J. Neuroimmunol. 27, 99-109, 1990.
  • Rui Zhang, Xuebin Wang, Leng Ni, Xiao Di, Baitao Ma, Shuai Niu, Changwei Liu, Russel J Reiter
    COVID-19: Melatonin as a potential adjuvant treatment.
    Life Sci. 2020 Jun 1; 250: 117583.. 2020

NB: È importante sottolineare le azioni della melatonina riportate in letteratura sono spesso dipendenti dalla forma chimica e dalla concentrazione utilizzate.

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