Un nuovo gel umwelt und Geomatik abbatte l'alcol nell'organismo

L'alcol entra nel flusso sanguigno in gran parte attraverso la mucosa gastrica e l'intestino. Le conseguenze di questa situazione sono oggi indiscusse: Anche piccole quantità di alcol compromettono la capacità di concentrazione e di reazione e aumentano il rischio di incidenti. Chi beve regolarmente grandi quantità danneggia la propria salute: malattie epatiche, infiammazioni del tratto gastrointestinale e cancro sono conseguenze comuni. Secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità, circa 3 milioni di persone muoiono ogni anno a causa del consumo eccessivo di alcol.

I ricercatori dell'ETH hanno sviluppato un gel proteico che scompone l'alcol nel tratto gastrointestinale. In uno studio recentemente pubblicato sulla rivista "Nature Nanotechnology", hanno dimostrato nei topi che il gel converte l'alcol in modo rapido, efficiente e diretto in acido acetico innocuo prima che entri nel flusso sanguigno, dove sviluppa i suoi effetti intossicanti e nocivi.

Ridurre i danni alla salute causati dall'alcol

"Il gel sposta la scomposizione dell'alcol dal fegato al tratto digestivo. A differenza del metabolismo dell'alcol nel fegato, però, questo non produce il dannoso prodotto intermedio acetaldeide", spiega Raffaele Mezzenga, professore di Alimenti e materiali morbidi all'ETH di Zurigo. L'acetaldeide è tossica ed è responsabile di molti problemi di salute causati dal consumo eccessivo di alcol.

In futuro, il gel potrebbe quindi essere assunto per via orale prima o durante il consumo di alcolici per evitare che il livello di alcol nel sangue aumenti e che l'acetaldeide danneggi l'organismo. A differenza di molti prodotti disponibili sul mercato, il gel non combatte solo i sintomi del consumo nocivo di alcol, ma anche le sue cause. Tuttavia, il gel è efficace solo finché l'alcol è ancora presente nel tratto gastrointestinale e quindi non può più essere utile in caso di intossicazione da alcol se l'alcol è già presente nel sangue. Inoltre, non aiuta a ridurre il consumo di alcol in generale. "? più salutare non bere affatto alcolici. Tuttavia, il gel potrebbe essere particolarmente interessante per le persone che non vogliono rinunciare completamente all'alcol, ma non vogliono gravare sul proprio corpo e non sono interessate agli effetti dell'alcol", afferma Mezzenga.

Ingredienti principali: Siero di latte, ferro e oro

Per produrre il gel, i ricercatori hanno utilizzato normali proteine del siero di latte. Queste sono state bollite per diverse ore per formare fibre lunghe e sottili. Se poi si aggiungono sale e acqua come solvente, le fibre si reticolano formando un gel. Il vantaggio di un gel rispetto ad altre forme di somministrazione è che viene digerito molto lentamente. Tuttavia, affinché il gel possa scomporre l'alcol, sono necessari diversi catalizzatori.

I ricercatori hanno utilizzato come catalizzatore principale singoli atomi di ferro, che hanno distribuito uniformemente sulla superficie delle lunghe fibre proteiche. "Abbiamo praticamente immerso le fibre in un bagno di ferro in modo che potessero reagire efficacemente con l'alcol e convertirlo in acido acetico", spiega Jiaqi Su, primo autore dello studio dell'ETH. Per innescare questa reazione nello stomaco sono necessarie minuscole quantità di perossido di idrogeno. Queste sono generate da una reazione a monte tra il glucosio e le nanoparticelle d'oro. I ricercatori hanno scelto l'oro come catalizzatore del perossido di idrogeno, poiché il metallo prezioso non viene digerito ed è quindi efficace più a lungo nel tratto digestivo. I ricercatori hanno inserito tutte queste sostanze - ferro, glucosio e oro - nel gel. In questo modo è stata attivata una cascata di reazioni enzimatiche a più stadi in cui l'alcol viene infine convertito in acido acetico.

Il gel funziona nei topi

I ricercatori hanno testato l'efficacia del nuovo gel su topi a cui è stato somministrato alcol una volta e su topi a cui è stato somministrato alcol regolarmente per dieci giorni. Trenta minuti dopo la singola dose di alcol, l'applicazione profilattica del gel ha ridotto il tasso alcolico dei topi del quaranta per cento. Cinque ore dopo l'assunzione di alcol, il loro livello di alcol nel sangue era addirittura diminuito del 56% rispetto al gruppo di controllo. L'acetaldeide nociva si è accumulata meno in questi topi e le reazioni di stress del fegato sono state significativamente ridotte, il che si è riflesso in valori ematici migliori.

Nei topi a cui è stato somministrato l'alcol per 10 giorni, i ricercatori sono riusciti a dimostrare non solo un livello di alcol più basso, ma anche un effetto terapeutico duraturo del gel: I topi a cui è stato somministrato il gel ogni giorno in aggiunta all'alcol hanno mostrato una perdita di peso significativamente inferiore, meno danni al fegato e quindi un migliore metabolismo dei grassi nel fegato, oltre a migliori valori ematici. Anche altri organi come la milza o l'intestino e i tessuti dei topi hanno mostrato una riduzione significativa dei danni causati dall'alcol.

Brevetto in iscrizione

I ricercatori avevano già scoperto che il ferro reagisce con l'alcol per formare acido acetico in uno studio precedente sulla somministrazione di ferro attraverso le fibre proteiche del siero di latte. Poiché all'epoca questo processo era troppo lento e troppo debole, hanno cambiato la forma in cui hanno attaccato il ferro alle fibre proteiche. "Invece di nanoparticelle più grandi, abbiamo optato per singoli atomi di ferro, che possono essere distribuiti in modo più uniforme sulla superficie delle fibre e quindi reagire più efficacemente e rapidamente con l'alcol", spiega l'ETH professor Mezzenga.

I ricercatori hanno già richiesto un brevetto per il gel. Tuttavia, sono ancora necessari diversi test clinici prima di ottenere l'ammissione all'uso umano. Tuttavia, poiché i ricercatori hanno già dimostrato che le fibre proteiche del siero di latte, che compongono il gel, sono commestibili, sono fiduciosi che anche questo passo avrà successo.