L'ormesi è un termine utilizzato in biologia e farmacologia per descrivere l'effetto benefico di una bassa dose di una tossina o di un fattore di stress. La risposta ormonale è generalmente bifasica, con basse dosi di stressor che hanno un effetto stimolante e alte dosi che hanno un effetto inibitorio.
"Ciò che non ci uccide, ci rende più forti".
- Friedrich Nietzsche
L'ormesi deriva dal termine greco hórmēsische significa "movimento rapido" o "mettere in moto". È stata descritta per la prima volta dal farmacologo tedesco Hugo Schulz nel 1888, durante gli studi sui lieviti. Egli notò che, predisponendo il lievito a piccole quantità di sostanze tossiche o velenose, invece di ucciderlo, in realtà faceva crescere il lievito più velocemente. Nella letteratura scientifica, il termine ormesi è stato utilizzato per la prima volta da Southam ed Ehrlich nel 1943 in un articolo che studiava i funghi che decompongono il legno.
Il fattore di stress benefico o l'esperienza di eustress è anche descritto in letteratura come un fattore di stress ormonale. In generale, per ormesi si intende l'effetto biologico di un fattore che provoca stress nell'organismo, dove una piccola quantità è benefica e rafforza l'organismo, ma una quantità elevata è quasi tossica. Esempi di fattori di stress ormonale sono l'allenamento fisico, l'esposizione al sole, il nuoto all'aria aperta, sostanze fitochimiche delle piante, e restrizione calorica temporanea.
Immagine: L'ormesi governa un programma pleiotropico di sopravvivenza.
Fonte: Zimmermann, A. & Bauer, M. & Kroemer, G. & Madeo, F. & Carmona-Gutierrez, D. (2014). Quando meno è meglio: l'ormesi contro lo stress e le malattie. Cellula microbica 1 (5): 150–153.
Ormesi rappresenta una strategia evolutiva centrale che è limitata da singoli resilienza o plasticità biologica individuale. Queste risposte integrative e adattive condividono caratteristiche quantitative simili tra le specie, il che le rende un fattore evolutivo chiave. Ogni organismo è quindi in grado di definire in modo intelligente il grado in cui si verificano le prestazioni biologiche e, dall'altro lato, il costo di tali prestazioni migliorate in qualsiasi circostanza o situazione.
Le risposte alle sfide ormonali sono coordinate tra più sistemi di organi e coinvolgono meccanismi molecolari autonomi nelle cellule e segnali trasmessi tra i diversi tessuti. L'esercizio fisico e il digiuno, ad esempio, impongono sfide bioenergetiche a più sistemi di organi.con risposte di muscoli, fegato, reti neurali e tessuto adiposo che sono particolarmente importanti durante l'esercizio.
Dal punto di vista meccanicistico, l'ormesi sembra essere eseguita da una serie di processi cellulari fisiologici che in cooperazione convergono su una maggiore resistenza allo stress e sulla longevità. L'esercizio fisico può contrastare l'invecchiamento in virtù di una relazione ormonale dose-risposta: la mancanza di attività fisica e il sovrallenamento sono entrambi svantaggiosi, ma l'esercizio fisico regolare e moderato è benefico attraverso il precondizionamento mediato dalle specie reattive dell'ossigeno (ROS).
Immagine: Ormesi ed esercizio fisico.
Fonte: Pingitore, A. et al. (2015). Esercizio fisico e stress ossidativo: potenziali effetti delle strategie alimentari antiossidanti nello sport. Nutrizione 31 (7–8): 916–922.
I modelli animali hanno dimostrato che l'ormesi può verificarsi dopo una lesione acuta o all'insorgere di una malattia cronica. Ne sono un esempio le sfide metaboliche post-trauma nell'ictus, nell'infarto del miocardio, nelle lesioni traumatiche dei tessuti e nella chirurgia. I segnali ormonali provenienti da un tessuto sotto stress possono essere comunicati a tessuti distanti, un fenomeno naturale chiamato "condizionamento a distanza", che aiuta l'organismo a sopravvivere in situazioni di stress e di sfida.
Immagine: Esempi di ormesi metabolica nell'organismo.
Fonte: Calabrese, E. & Mattson, M. (2017). Che impatto ha l'ormesi sulla biologia, la tossicologia e la medicina? NPJ Invecchiamento e meccanismi di malattia 3 (1): 1–8.
La moderna teoria dell'ormesi si basa sulla revisione del 2001 della teoria dell'ormesi. Scienze tossicologiche -che ha esplorato gli effetti di quasi 700 diverse sostanze chimiche nell'organismo. Lo studio ha rilevato che la curva dose-risposta mostra una curva a U o a J, a seconda della quantità di dose. Piccole dosi sono utili e più la dose è alta, più la sostanza diventa tossica. Questa osservazione è stata confermata esaminando la relazione dose-risposta di fino a 9.000 sostanze diverse.
L'ormesi è stata trascurata in tossicologia per quasi 70 anni, ma alla luce di studi recenti l'ormesi è stata apprezzata come un fattore più importante delle soglie di valore per spiegare gli effetti di varie sostanze.
Immagine: Curva di risposta alla dose ormonale.
Fonte: Calabrese, V. & Cornelius, C. & Dinkova-Kostova, A. & Calabrese, E. & Mattson, M. (2010). Risposte cellulari allo stress, paradigma dell'ormesi e vitagenesi: nuovi bersagli per l'intervento terapeutico nei disturbi neurodegenerativi. Antiossidanti e segnalazione redox 13 (11): 1763–1811.
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