Glicotecnologia: alla scoperta del ruolo degli zuccheri nelle terapie dermatologiche

Gli zuccheri, compresi i carboidrati, sono la classe più numerosa dei composti organici presenti negli organismi viventi. Le due sottofamiglie principali sono quelle degli zuccheri semplici, ovvero i monosaccaridi, e degli zuccheri complessi, questi ultimi suddivisi in oligosaccaridi, se composti da 2 a 10 monosaccaridi, e polisaccaridi, nel caso siano costituiti da più di 10 monosaccaridi.

Da lungo tempo è nota la funzione degli zuccheri di fornire e immagazzinare energia, ma è ormai assodato che questi composti svolgano anche altri ruoli, soprattutto in riferimento a ciò che riguarda la cute. Sono infatti ampiamente coinvolti nella segnalazione cellulare collegata all’evoluzione dell’infiammazione, e rivestono un ruolo importante anche nell’adesione microbica, nella colonizzazione e nel biofilm. ¹

Le glicotecnologie prevede l’ulteriore indagine di queste funzioni, con particolare interesse alle modalità d’impiego dei carboidrati esogeni simili nell’ambito delle terapie topiche finalizzate a controllare l’infezione e l’infiammazione cutane.

Il ruolo degli zuccheri nelle interazioni microbo-ospite di superficie

La cute è costantemente esposta al contatto con potenziali agenti patogeni, ma spesso questi rappresentano una minaccia solo quando la struttura e/o la funzionalità della barriera epidermica sono compromesse.

L’infezione cutanea si manifesta quando i microbi sono in grado di aderire alle cellule della cute, proliferare e produrre condizioni di virulenza. Riescono in questo compito attraverso le lectine, strutture glicoproteiche che aderiscono alla parete o alla membrana cellulare e che possono riconoscere e legarsi agli zuccheri della cute, sempre abbondanti sulla superficie delle cellule animali.

Gli stessi microbi sono dotati di carboidrati superficiali che promuovono l’adesione intracellulare, e quindi la formazione di biofilm. Data l’importanza degli zuccheri nel processo di adesione microbica, un approccio promettente nell’ambito della dermatologia riguarda l’impiego di carboidrati esogeni che imitano quelli presenti in natura. I carboidrati esogeni possono infatti essere riconosciuti e agganciati dalle lectine microbiche, dando origine ad una saturazione dei siti di legame che impedirà alle lectine di aggregarsi alla cellula ospite.

Sono stati pubblicati numerosi studi in vitro che dimostrano che specifici saccaridi possono efficacemente inibire e ridurre l’adesione microbica.² ³

Il ruolo degli zuccheri cutanei nell’immunità superficiale

I cheratinociti possono essere attivati da fattori esogeni, ad esempio infezioni, sostanze irritanti ed allergeni, e / o da stimoli endogeni, come le citochine rilasciate dal sistema immunitario. Una volta attivati, questi cheratinociti rilasciano un ampio gruppo di citochine, come l’interleuchina-1 (IL1) e il fattore di necrosi tumorale alfa (TNFα), che a loro volta avviano la catena dell’infiammazione.

Le citochine sono caratterizzate sia da un dominio vincolante del recettore (RBD), sia da un dominio vincolante dei carboidrati (CBD): proprio quest’ultimo è costituito da una lectina che riconosce zuccheri specifici.

Questa condizione è fondamentale per la produzione di una risposta immunitaria, pertanto l’azione bloccante del CBD tramite zuccheri esogeni ha come conseguenza la riduzione della stimolazione delle citochine pro-infiammatorie.

Uno studio in vitro⁴, volto a valutare il grado di attivazione dei cheratinociti nel cane, ha inoltre dimostrato un maggiore effetto inibitorio del rilascio di TNFα nella soluzione di L-ramnosio (riduzione del 75%) rispetto ad una soluzione di desametasone (riduzione del 56%).

In sintesi, è possibile sostenere che l’utilizzo di zuccheri esogeni specifici abbia effetti benefici antiadesivi e immunomodulatori, utili in ottica di gestione dell’infezione cutanea e dell’infiammazione.

L’impiego della glicotecnologia in formulazioni topiche come shampoo e detergenti per le orecchie rappresenta un ulteriore, prezioso elemento nel vasto orizzonte delle terapie dermatologiche.

1. Lloyd DH et al (2007) Role of sugars in surface microbe–host interactions and immune reaction modulation. ESVD and ACVD 18; 197–204

2. Bond R, Lloyd DH (1998). Studies on the role of carbohydrates in the adherence of Malassezia pachydermatis to canine corneocytes in vitro. Veterinary dermatology, 9, 105-109.

3. McEwan NA et al (2005). Sugar inhibition of adherence by Pseudomonas to canine corneocytes Veterinary Dermatology, 16, 204-205.

4. Ibisch C et al (2001). In vitro assays for keratinocyte activation: modulation by fucose, arabinose and rhamnose. In: Proceedings 18th ESVD-ECVD Congress, Copenhagen, Denmark, 155.