Glicemia e rischi per il sistema immunitario: cosa ci dice la scienza?

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Questo articolo analizza il legame tra livelli anomali di glucosio nel sangue e una compromessa risposta immunitaria, aumentando così il rischio di infezioni. Esplora come l’iperglicemia possa influenzare negativamente la capacità del sistema immunitario di rispondere alle infezioni emergenti, mettendo in evidenza l’importanza del controllo glicemico. Inoltre, presenta strategie per il controllo della glicemia attraverso modifiche dietetiche, attività fisica e trattamenti farmacologici.

DIABETE E INFEZIONI

La correlazione tra diabete mellito (DM) e malattie infettive è ampiamente riconosciuta. I pazienti con DM sono caratterizzati da una funzione compromessa del sistema immunitario. Ciò si traduce nel verificarsi di una varietà di infezioni, tra cui infezioni del tratto urinario, della pelle e del sito chirurgico, polmonite, tubercolosi e, più recentemente, SARS-CoV-2.

Il diabete mellito (DM) è una malattia cronica caratterizzata da livelli anomali di glucosio nel sangue derivanti da un’alterata azione dell’insulina e/o dalla secrezione di insulina [1].

Il DM può essere classificato come diabete di tipo 1, tipo 2 e diabete gestazionale [2].

Secondo la decima edizione dell’IDF Diabetes Atlas, a 536,6 milioni di persone è stato diagnosticato il diabete mellito in tutto il mondo, con una prevalenza del 10,5%, e si prevede che questo numero aumenterà fino a 783,2 milioni nel 2045 [3].

Oltre alle complicanze macro e micro-vascolari, al DM è comunemente associato un aumento del rischio di infezione [4]. Gli individui affetti da DM corrono un rischio maggiore di ospedalizzazione e mortalità a causa di infezioni virali, batteriche e fungine [5].

GLICEMIA E ALTERAZIONI DEL SISTEMA IMMUNITARIO

Uno scarso controllo glicemico aumenta il rischio di infezioni della pelle, delle ossa, degli occhi, dell’orecchio, del tratto gastrointestinale, del tratto urinario e delle vie respiratorie [6].

Diversi studi preclinici e clinici hanno rivelato un difetto significativo sia nell’immunità innata che in quella adattativa nei pazienti con DM. Sebbene alcuni meccanismi siano indipendenti dalla glicemia [7], la maggior parte di essi si basa sull’iperglicemia e sui suoi effetti metabolici, come la glicazione non enzimatica e la generazione di specie reattive dell’ossigeno (ROS) [8].

Le alterazioni del sistema immunitario durante l’iperglicemia sembrano essere associate a meccanismi che includono una minore secrezione di citochine infiammatorie, depressione della funzione dei neutrofili e delle cellule T, nonché diminuzioni dell’immunità umorale [9, 10]. Inoltre, è documentato che l’iperglicemia può ritardare il recupero dei tessuti, questo, a sua volta, può portare ad una maggiore suscettibilità di questi tessuti a sviluppare infezioni secondarie emergenti (principalmente batteriche).

Altre alterazioni nella risposta immunitaria indotte dall’iperglicemia possono essere spiegate da eventi biochimici e/o cellulari, come:

  • creazione di prodotti finali della glicazione avanzata (AGE), che riducono l’espressione delle proteine ​​superficiali delle cellule mieloidi [11];
  • diminuzione della migrazione dei leucociti polimorfonucleati, della chemiotassi e/o dell’attività fagocitica [12];
  • aumento dell’apoptosi dei leucociti polimorfonucleati e riduzione della trasmigrazione attraverso l’endotelio.

Ovviamente, il controllo della glicemia è obbligatorio per affrontare le infezioni emergenti (principalmente batteriche), poiché:

  • alcuni batteri crescono meglio in un ambiente ad alto contenuto di glucosio [8];
  • uno stato iperglicemico sembra influenzare negativamente la capacità dell’organismo di rispondere alla terapia antimicrobica [13].

Le infezioni comuni legate al diabete mellito sono quelle delle vie respiratorie e urinarie [14].Altri tessuti/organi comunemente compromessi nei pazienti diabetici includono, tra gli altri, la pelle, il midollo osseo, il tratto gastrointestinale e il fegato [9, 10, 15]. Questa predisposizione allo sviluppo di infezioni può portare a complicazioni nella gestione dei pazienti diabetici, come infezioni post-operatorie, sepsi, parodontite cronica ed altre complicazioni gravi [9, 10, 15, 16].

È interessante notare che le infezioni del piede sono molto comuni nei pazienti con diabete e di solito iniziano dopo una ferita al piede che alla fine porta all’ulcerazione. A questo proposito, la neuropatia sembra essere una componente importante dell’ulcerazione del piede che, a sua volta, aumenta il rischio di amputazione [17].

IPERGLICEMIA E STRESS

Oltre al diabete, un’altra condizione che comunemente predispone all’iperglicemia è lo stress. L’iperglicemia indotta da stress (SIH) si riferisce generalmente a una condizione metabolica con un’iperglicemia transitoria associata a malattia clinica [18]. Il SIH è particolarmente pericoloso nelle malattie croniche critiche [19], poiché le funzioni degli organi diventano aberranti aumentando il rischio di morte.

Nei casi meno gravi, l’SIH sembra influenzare la normale risposta immunitaria, poiché l’iperglicemia è associata ad un aumento del rischio di infezioni [20]. L’iperglicemia è certamente correlata a un rischio più elevato di infezioni e sepsi nei pazienti in terapia intensiva [21], a un aumento del rischio di complicanze in pazienti sottoposti a intervento chirurgico per traumi ortopedici [22] e a infezioni del sito chirurgico in pazienti con traumi ortopedici non diabetici [23].

Una risposta allo stress è associata ad un aumento della risposta pro-infiammatoria caratterizzata dal rilascio di diverse citochine, tra cui IL-1 e IL-6 che sono correlati alla resistenza all’insulina (IR) [21].

DIABETE E VULNERABILITÀ ALLE INFEZIONI

Il diabete è una condizione che può potenziare le malattie infettive e predisporre i pazienti a contrarre malattie più gravi. A sostegno di questa ipotesi, un recente studio di coorte abbinato ha analizzato il tasso di incidenza dell’infezione in 306.011 pazienti (102.493 pazienti con diabete di tipo 1 e 2) e ha riportato che i pazienti con diabete (soprattutto di tipo 1) sono più suscettibili allo sviluppo di gravi malattie infettive [24]. Inoltre, i pazienti con diabete sono più vulnerabili alle infezioni fungine, virali e batteriche rispetto alla popolazione non diabetica, presentando una prognosi peggiore una volta che l’infezione si è instaurata [25].

Studi emergenti sulla salute globale hanno riferito che altre infezioni del tratto respiratorio con alto tasso di mortalità nei pazienti con diabete, oltre alla polmonite [26], sono quelle promosse da agenti virali. Questi includono i virus dell’influenza e il coronavirus [27, 28].

IPOGLICEMIA, UN ALTRO SEGNALE ALLARMANTE

In condizioni metaboliche e fisiopatologiche normali, gli individui presentano oscillazioni del glucosio durante il giorno [29], correlate con la velocità di svuotamento gastrico e i livelli di glucosio postprandiale. Le fluttuazioni glicemiche sono limitate da bassi livelli di glucosio che rallentano lo svuotamento gastrico o da alti livelli di glucosio che lo accelerano [30]. Tuttavia, uno stato ipoglicemico promuove effetti inversi; quindi, lo svuotamento gastrico viene accelerato e la velocità di assorbimento dei nutrienti viene aumentata per raggiungere i livelli glicemici fisiologici, suggerendo che la motilità gastrointestinale e la funzione motoria gastrica sono fattori importanti da considerare per una terapia di controllo glicemico [31].

Durante lo svuotamento gastrico fisiologico, i carboidrati e le proteine ​​vengono evacuati più velocemente dei lipidi per il loro contenuto calorico. L’evacuazione di questi macronutrienti inizia 20-40 minuti dopo l’assunzione del cibo e quando raggiungono l’intestino vengono secreti nel sangue alcuni ormoni noti come ormoni incretinici. Il “Glucagon-like peptide-1” (GLP-1) è un ormone incretinico che stimola la secrezione di insulina, riduce la secrezione di glucagone e ritarda lo svuotamento gastrico in modo glucosio-dipendente [30, 32].

L’ipoglicemia si manifesta in caso di insufficiente assunzione di cibo, eccessivo esercizio fisico, situazioni stressanti, consumo eccessivo di alcol, presenza di infezioni, gravi patologie digestive o urologiche e/o dopo l’assunzione di farmaci antidiabetici [33]. Ciò suggerisce che l’ipoglicemia è un segnale endocrino allarmante che viene attivato per livellare le concentrazioni richieste di glucosio nel sangue.

Il controllo glicemico e la riduzione degli eventi di iperglicemia o ipoglicemia rappresentano le principali sfide nell’esperienza clinica per ottenere una diminuzione della variabilità della glicemia [34]. In effetti, i livelli di glucosio e le sue costanti fluttuazioni sono buoni indicatori di disfunzioni d’organo come quelle associate alle infezioni [35], quindi, il monitoraggio del glucosio è uno degli elementi chiave nella gestione dell’iperglicemia e dell’ipoglicemia nelle malattie in cui il sistema immunitario è compromesso.

L’IMPORTANZA DEL CONTROLLO GLICEMICO

Diversi studi hanno dimostrato i potenziali benefici del controllo glicemico, come dieta ipoglicemica, esercizio fisico e approccio farmacologico nei casi più gravi. Il controllo glicemico dipende da molti fattori, tra cui la quantità di carboidrati consumati, il tipo di carboidrati, il tipo di amido, la preparazione del cibo e la presenza di altri macronutrienti negli alimenti (grassi, proteine e fibre).

Per quanto riguarda le componenti dietetiche, una strategia dietetica chiave per il trattamento dell’iperglicemia postprandiale, dell’iperinsulinemia e dell’insulino resistenza è il consumo di alimenti e pasti che riducono le fluttuazioni del glucosio note per indurre stress ossidativo e danno alle cellule β.

Anche il ritmo con cui si consuma un pasto è stato implicato nella modulazione dell’iperglicemia postprandiale, ad esempio, mangiare velocemente è stato associato a escursioni glicemiche più elevate nelle donne sane [36]. Inoltre, un’altra importante strategia da considerare è il consumo di alimenti e pasti che inducono un abbassamento del carico glicemico del pasto e ritardano lo svuotamento gastrico, portando così a una diminuzione del fabbisogno di insulina e alle escursioni del glucosio postprandiale, determinando, inoltre, un aumento del senso di sazietà[37]. Tali alimenti e pasti contengono tipicamente un alto contenuto di fibre, in particolare fibre solubili, basse quantità di carboidrati facilmente assorbibili, basse quantità di carboidrati totali e sono ricchi di proteine ​​[37, 38, 39].

Esistono diversi modelli dietetici suggeriti come scelte per la prevenzione e/o il trattamento degli individui con diabete mellito e tra questi ricordiamo la dieta mediterranea [40, 41], le diete vegetariane [42, 43], la dieta nordica [44] e la dieta per il controllo dell’ipertensione (DASH) [40, 45].

La perdita di peso è stata proposta come strategia chiave per il trattamento dell’iperglicemia postprandiale, dell’iperinsulinemia e dell’insulino resistenza [46].

L’iperglicemia postprandiale e l’insulino resistenza sono problemi complessi influenzati da molti fattori e cause. La loro gestione è fondamentale per la prevenzione del diabete mellito e il miglioramento dei fattori di rischio cardiometabolico.

Sebbene siano necessarie molte più ricerche, alcuni punti chiave dei dati scientifici disponibili per il miglioramento dell’iperglicemia postprandiale e dell’insulino resistenza possono includere quanto segue:

  • ridurre la quantità totale di carboidrati consumati durante il giorno al 40-50% dell’apporto energetico giornaliero, come nel caso delle diete in stile mediterraneo,
  • consumare la maggior parte dei carboidrati all’ora di pranzo,
  • aggiungere proteine ​​magre, proteine ​​vegetali e grassi “buoni” (come olio d’oliva, arachidi e frutta a guscio) nei pasti,
  • consumare alimenti ricchi di fibre, specialmente quelle solubili,
  • seguire una sequenza alimentare consumando prima verdure, poi proteine ​​e grassi e poi carboidrati, soprattutto quelli non trasformati,
  • scegliere alimenti che non portino ad aumentate escursioni del glucosio,
  • evitare di mangiare a tarda notte
  • consumare i pasti a orari costanti/regolari.

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