La scoperta scientifica dell’età di un vecchio concetto: l’ormesi

Quando una piccola dose ha il potere di guarire

“Snap the Whip” di Winslow Homer, 1872, uno dei preferiti di Homer. I genitori non dovrebbero proteggere eccessivamente i bambini dai piccoli stress della vita. Ci può essere una “benedizione in un ginocchio pelato”.

Fonte: Metropolitan Museum of Art, Public Domain

“Se i genitori si affrettano a salvarli dall’angoscia, i bambini non hanno l’opportunità di imparare che possono soffrire e guarire da soli”, scrive Wendy Mogel nel suo libro intitolato appropriatamente, La benedizione di un ginocchio dalla pelle. (2001) Continua: “I genitori devono preparare i bambini per le condizioni difficili insegnando loro a tollerare alcuni stress ed estremi”. Il sentimento di Mogel è simile al motto del 1888 di Friedrich Nietzsche, “… anche in una ferita c’è il potere di guarire … cresce il vigore attraverso una ferita “( Prefazione a Twilight of the Idols ) e la sua massima più comunemente citata,” Ciò che non mi distrugge mi rende più forte. “( Maxims and Arrows , from Twilight of the Idols) Esposizione a un certo grado di stress (es. , un disturbo dell’omeostasi) con cui un bambino o un adulto può far fronte con successo, è un segno di resilienza. (Per una discussione più approfondita sullo stress, vedi il mio blog precedente, The Obliterative, Dislocating Effects of Stress, https://bit.ly/2C7UeWO.)

• Come prendiamo decisioni su Tinder
• I conservatori sono più sani dei liberali?
• Come trovare la gioia in 10 secondi!
• Il ruolo dell’informazione nella coscienza
• Il vero sé e la filosofia di un divario

Paracelso, alchimista e medico nato nel 1493, che credeva che l’alchimia fosse destinata a essere utilizzata per preparare i farmaci.

Fonte: Wellcome Trust Immagini, Pubblico Dominio

• Lo Zen e la Neurobiologia del lasciar andare il tuo ego
• La metamorfosi della leadership
• Reiki for Animals: The Power of Peace to Heal
• 10 Pratiche di guarigione olistica indigene
• L’ecologia del respiro: migliorare il tuo ormone coccole

Quantificare l’esposizione implica il concetto di dose ed è stato descritto nel corso della storia. Gli antichi greci scrissero “Nothing in Excess” sul Tempio di Apollo a Delfi. (Tsatsakis et al, Toxicology Reports , 2018), e l’alchimista e medico del 16 ° secolo Paracelso scrisse notoriamente: “Tutte le cose sono veleno e nulla è privo di veleno; solo la dose rende una cosa non un veleno. “(citato in Gohlke e Allison, Obesity , 2013; Pai-Dhungat e Parikh, Journal of the Association of Physicians of India , 2015). Fu, tuttavia, il fisiologo della metà del 19 ° secolo Claude Bernard che per primo scrisse di una dose-risposta. (Tsaksakis et al, 2018)

Più tardi, nel XIX secolo, il professore di farmacologia Hugo Schulz, che lavorava con il lievito, notò che circa una dozzina di disinfettanti sembravano stimolare il lievito a basse concentrazioni inibendo il suo metabolismo a concentrazioni più elevate. (Calabrese, Mutation Research , 2002; Calabrese, International Journal of Molecular Sciences , 2018) Schulz interpretò questa risposta bifasica come il “principio esplicativo” dell’omeopatia. (Calabrese, Microbial Cell, 2014.) L’omeopatia è un ramo di studio, proposto per la prima volta dal medico Samuel Hahnemann (1755-1843), i cui principi principali sono “simili cure” e le sostanze sono in grado di mantenere la loro efficacia biologica anche dopo sostanziali ripetitivi diluizioni. (Ernst, British Journal of Clinical Pharmacology , 2002) Ora considerata una pseudoscienza con risultati non migliori del placebo, era immensamente controverso e una grave minaccia per la medicina tradizionale allora. (Ernst, 2002) Schulz, identificando la sua risposta bifasica con l’omeopatia, ha commesso un errore nella sua carriera. Divenne completamente screditato ed emarginato dai suoi colleghi medici, e con esso la sua scoperta. (Calabrese, 2014) Per decenni, ricercatori e medici hanno accettato che la dose di droga seguisse uno schema lineare, “generando un’enorme ignoranza nella conoscenza delle risposte nell’intervallo di basse dosi.” (Bhakta-Guha e Efferth, Pharmaceuticals , 2015)

Samuel Hahnemann, medico e fondatore di Omeopatia, ora considerato una pseudoscienza con risultati non migliori del placebo. Questa statua in bronzo di Charles Henry Niehaus, è stata dedicata nel 1900 ed è un memoriale per lui a Scott Circle, Washington, DC.

Fonte: Wikimedia Commons / concesso in licenza Creative Commons Attribution 2.0 Generic

Non fino a quando il ricercatore Charles Southam, lavorando su una tesi sulla silvicoltura (1941), fu il concetto di quella che venne chiamata una curva dose-risposta risorta. Southam, che in seguito divenne un medico, studiò gli effetti di un estratto dell’albero del cedro rosso occidentale su funghi invasivi. Scoprì che un estratto di acqua calda di questo albero era tossico per i funghi, ma dopo diverse diluizioni (cioè una concentrazione molto bassa), questo stesso estratto stimolava effettivamente la crescita dei funghi. La sua tesi originale, in cui per la prima volta ha usato il termine ormone , dal greco antico, desiderio, urgenza, messa in moto, (Tsatsakis et al, 2018) è disponibile su Internet (vedi Stone et al, Dose Response , 2018 per il link) e più facilmente disponibile rispetto al documento pubblicato con John Ehrlich sulla rivista Phytopathology nel 1943. (Ancora in attesa di prestito interbibliotecario!)

Il concetto di ormesi ha avuto un “risorgere” negli anni ’80 quando l’Environmental Protection Agency (EPA) e altre agenzie di regolamentazione si interessarono alla stima dei rischi di cancro e usarono l’ormesi per interrogare, dopo la contaminazione tossica, “Quanto è pulito?” (Calabrese, 2002)

Sebbene alcuni ricercatori sostengano che non esiste una definizione chiara dell’ormesi (Mushak, Science of the Total Environment, 2013; Tsatsakis et al, 2018), la maggior parte accetta che “definisce una relazione dose-risposta a due fasi” in cui basse dosi stimolare un effetto benefico e alte dosi hanno un effetto inibitorio o tossico. (Zimmermann et al, Microbial Cell, 2014) Ma non tutti sono d’accordo sul fatto che la stimolazione a basse dosi è necessariamente un effetto benefico e “la stimolazione non dovrebbe essere confusa con il beneficio”. (Mushak, 2013) Ad esempio, quando i batteri vengono trattati con un ” “dose di antibiotici sub-letali, possono sviluppare” un’ondata di popolazioni resistenti. “(Zimmermann et al, 2014)

“The Dance of Death: the Apothecary”, acquatinta colorata di Thomas Rowlandson, 1816. “Ho un segreto per curare ogni malattia …”

Fonte: Wellcome Trust Images, concesso in licenza sotto Creative Commons 4.0

L’ormesi, in generale, tuttavia, è considerata un eustrro -tenso positivo- e può essere applicata non solo alle tossine, ma ad altre interruzioni dell’omeostasi, comprese quelle da stress chimici, termici e radiologici. (Murugaiyah and Mattson, Neurochemistry International , 2015; Gems and Partridge, Cell Metabotism , 2008) Ad esempio, riflette la resilienza acquisita (analoga al concetto di immunità acquisita ) (Stone et al 2018) che si sviluppa con basse dosi di luce solare, phytochemicals, esercizio fisico e restrizione calorica con un’alimentazione adeguata, vale a dire, “lo stress della vita quotidiana” (come differenziato da dosi molto elevate di questi stessi stress che sono tossici.) Può anche aiutare a spiegare la cosiddetta ipotesi igienica , vale a dire che le allergie e l’asma sono più comuni oggi perché i bambini sono inizialmente meno esposti ad alcuni agenti patogeni. (Gems and Partridge, 2008) L’ormesi crea una tipica curva dose-risposta a forma di U o a forma di J (o un invertito a U o a forma di J) (Stone et al, 2018), a volte indicata come curva bimodale o bidirezionale .

Il più grande cedro rosso occidentale conosciuto. Fu su un estratto del Cedro rosso occidentale che Southam sperimentò sui funghi e trovò stimolazione a basse dosi e inibizione ad alte dosi, il modello che chiamò “ormesi”. Foto di Wsiegmund.

Fonte: Wikipedia di Wikipedia / GNU Free Documentation License, Creative Commons, Attribution-Share Alike 3.0 Unported

Questa relazione ormonale dose-risposta è stata definita “l’aspetto più importante della tossicologia” e per molti anni è stata ignorata come “punto cieco storico nella tossicologia”. (Calabrese, EMBO Reports, 2004) Ma poiché “diffuso e implicazioni significative “per lo sviluppo di farmaci e resistenza alle malattie, ha finalmente raggiunto la maggiore età scientifica. (Calabrese, 2018) Ad esempio, molti farmaci, compresi quelli usati per trattare l’ansia, l’epilessia e la malattia di Alzheimer, mostrano caratteristiche ormonali. (Calabrese, 2018) Così fa la produzione di cortisolo del nostro corpo: ci sono effetti bifasici dei nostri glucocorticoidi, compreso un ruolo nel migliorare la funzione sinaptica e la plasticità adattiva (ad esempio mediando il rimodellamento dendritico.) (McEwen , Chronic Stress , 2019)

Un paziente che subisce gli effetti avversi del trattamento con arsenico. Litografia colorata, ca. 1850. A volte una dose molto piccola di una sostanza può essere terapeutica mentre una dose elevata può essere tossica. Credito: James Morison.

Fonte: Wellcome Trust Immagini / Pubblico Dominio

L’aspetto più prevedibile dell’ormesi è che i suoi effetti stimolatori a basse dosi sono “tipicamente modesti”, ma la risposta è indipendente dal modello biologico, dall’endpoint o dall’agente che induce. (Calabrese, 2018) A causa della risposta modesta, l’ormesi potrebbe non essere rilevata o potrebbe essere difficile da replicare e il suo rilevamento dipende dalla qualità del progetto di ricerca, dal numero di dosi / concentrazione, dalla distanza tra le dosi durante la somministrazione della dose bassa, e il potere statistico dello studio. (Calabrese e Mattson, Nature Partner Journals , 2017) Inoltre, ci sono più tipi di dosaggio, tra cui la dose di esposizione, la dose assorbita, la dose somministrata e la dose biologicamente efficace. (Tsatsakis et al, 2018)

Vaso per farmaci per pillole di mercurio, Italia, 1731-1770. Anni fa, il mercurio era usato per trattare la sifilide, ma chiaramente in dosi elevate è piuttosto tossico.

Fonte: Wellcome Trust Images, Museo della Scienza, Londra.

Conclusione : la curva dose-risposta dell’ormesi, che riflette la stimolazione benefica a basse dosi e l’inibizione ad alte dosi (cioè, tossicità), è stata spesso trascurata o ignorata per anni a causa della sua iniziale associazione con la pseudoscienza dell’omeopatia. Sebbene la ricerca che coinvolge un estratto diluito da un albero e il suo effetto sui funghi invasivi nei primi anni ’40 rinnovasse l’interesse per il fenomeno di una dose-risposta, fu solo negli anni ’80, nel contesto degli inquinanti ambientali, che l’ormesi venne ampiamente studiata. Oggi ci sono letteralmente migliaia di esempi di ormesi. Il concetto può anche avere rilevanza per l’educazione dei figli: permettere ai bambini di provare un piccolo stress, come un ginocchio spellato, può consentire loro di sopportare l’esposizione a stress molto più grandi nella vita. A volte il vigore cresce attraverso una ferita e una piccola dose ha il potere di guarire.