1 Introduzione: caratteristiche generali e rilevanza etnofarmacologica

La curcumina è il principale metabolita secondario attivo presente nella Curcuma longa L. (conosciuta popolarmente come curcuma) e in altre Curcuma spp. (Questo polifenolo lipofilo è il costituente più abbondante della curcuma ed è responsabile del suo colore giallo vibrante. Tuttavia, la curcumina è normalmente presente nella pianta insieme ad altri composti curcuminoidi come la demetossicurcumina e la bisdemetossicurcumina (Fig. 2.1) così come oli volatili (tumerone, atlantone e zingiberone), zuccheri, proteine e resine. Il complesso di curcuminoidi è conosciuto anche come spezia indiana/zafferano, haldi o haridara in Oriente, e polvere di curry in Occidente. Numerose e potenti attività farmacologiche, comprese le proprietà antimicrobiche, antiossidanti e antinfiammatorie, sono state attribuite alla curcumina, che è stata descritta come il composto più abbondante del gruppo dei curcuminoidi (77% del totale), giustificando così l’ampio uso della C. longa nelle medicine tradizionali (Ammon e Wahl, 1991; Goel e Aggarwal, 2010; Lestari e Indrayanto, 2014).

Figura 2.1. Strutture chimiche della curcumina (1), della demetossicurcumina (2) e della bisdemetossicurcumina (3).

C. longa L. (famiglia delle Zingiberaceae) è una pianta erbacea perenne che raggiunge i 2 m di altezza. Botanicamente è caratterizzata dalla presenza di (1) lunghe foglie verdi, alterne, lanceolate e picciolate; (2) falsi fusti terminati da lunghe infiorescenze rosa contenenti 3-5 fiori gialli; e (3) rizomi altamente ramificati di colore giallo-arancione, cilindrici e aromatici. C. longa è originaria dell’India e di altre parti del sud-est asiatico (ad esempio, Vietnam, Indonesia, Bangladesh), dove viene principalmente coltivata. Richiede temperature comprese tra 20°C e 30°C e una notevole quantità di precipitazioni annuali per prosperare (Akram et al., 2010; Saiz de Cos, 2014).

La curcuma è un triploide sterile con assenza di formazione di semi. Pertanto, viene propagata per talea dal rizoma, che è la parte della pianta (cioè la droga botanica) che ha interesse gastronomico, medicinale e cosmetico. I rizomi sono normalmente bolliti per circa 30-45 minuti e poi essiccati in forni prima di essere macinati per generare una polvere giallo-arancione intenso (spezia indiana), che è ampiamente utilizzata come colorante e aromatizzante in molte cucine asiatiche, soprattutto curry, così come nella tintura. La polvere di curcuma ha un sapore caldo, amaro, simile al pepe e un aroma terroso, simile alla senape; questo è stato riconosciuto anche nel mondo occidentale, e quindi è usato in salse, miscele di senape e sottaceti (Gupta et al, 2013a; Witkin e Li, 2013).

C. longa è la principale fonte di curcumina, che costituisce circa il 2%-5% della curcuma in polvere (circa il 3,1% in media), spesso mostrando significative variazioni di contenuto tra diversi esemplari della stessa specie C. longa. Alcune altre specie del genere Curcuma, come Curcuma phaeocaulis, Curcuma xanthorrhiza, Curcuma mangga, Curcuma zedoaria, e Curcuma aromatica, sintetizzano anche la curcumina. Tuttavia, poiché la C. longa è la specie più estesamente coltivata, la si può considerare la principale produttrice di curcuma in polvere e di curcumina (Hayakawa et al., 2011; Lal, 2012).

Oltre agli usi alimentari precedenti e attuali, fin dai tempi antichi, diverse preparazioni di curcuma sono state ampiamente utilizzate soprattutto nei paesi dell’Asia meridionale come rimedi medicinali per diverse patologie; infatti, l’uso terapeutico della Curcuma sp. fu registrato per la prima volta già nel 1748. Il primo articolo scientifico “rigoroso” che si riferisce al valore clinico della curcuma nelle malattie umane risale al 1937 e dimostra che la somministrazione orale di curcunat (una miscela di 0,1-0,25 g di curcumina sodica e 0,1 g di colato di calcio) per 3 settimane ha mostrato una buona tollerabilità e notevoli effetti curativi in pazienti con colecistite (Loeber, 1748; Oppenheimer, 1937). Inoltre, la curcuma ha una lunga storia di utilizzo in entrambi i sistemi di medicina tradizionale cinese e indiana, tra gli altri. Per esempio, la C. longa è uno dei principali costituenti del Jiawei-Xiaoyaosan, una formula medicinale tradizionale cinese impiegata per gestire la dispepsia, lo stress, la depressione e i disturbi legati all’umore e altri sintomi per migliaia di anni. Tale formula si è persino fatta strada nelle traduzioni occidentali delle medicine tradizionali cinesi (Ammon e Wahl, 1991). Anche se la revisione dell’etnofarmacologia della C. longa non è l’argomento di questo capitolo, si potrebbero citare alcuni altri esempi per illustrare la rilevanza dei suoi usi medicinali basati sulla tradizione: la curcuma è stata usata per sostenere la funzione epatica e per trattare l’ittero nella medicina ayurvedica. Si credeva che questa spezia pulisse gli occhi e migliorasse la vista. Risciacquare la bocca con acqua di curcuma è stato segnalato per fornire un sollievo immediato per il dolore e le infezioni dentali. Inoltre, la curcuma era riconosciuta come un buon antibatterico per coloro che erano cronicamente deboli o malati, con un nome in sanscrito che si traduce come “germicida”. I medici ayurvedici usano la curcuma per trattare disturbi biliari, anoressia, tosse, ferite diabetiche, ittero, tumori allo stomaco, reumatismi, sinusite, e così via. È interessante notare che è stata usata come agente antinfiammatorio per trattare gas, coliche, dolori al petto e difficoltà mestruali (Chaturvedi, 2009; Witkin e Li, 2013).

Le proprietà antiossidanti, antinfiammatorie, antimutagene, antimicrobiche e anticancro suggerite per la curcuma sono state inizialmente attribuite esclusivamente alla curcumina come suo componente principale. Tuttavia, non è ancora chiaro se tutte le attività attribuite alla curcuma siano dovute alla curcumina o se altri composti nella curcuma possano manifestare queste attività in modo unico, aggiuntivo o sinergico con la curcumina. La scienza moderna ha dimostrato che la curcuma contiene più di 300 entità chimiche diverse, ma la ricerca approfondita negli ultimi tre decenni ha certamente fornito una base logica per la sicurezza (è tollerata a dosi di grammo) e l’efficacia farmacologica contro le malattie umane per la sola curcumina. Nonostante le limitate ricerche su altri composti della curcuma, alcune prove hanno indicato che anche i componenti della curcumina senza curcumina possiedono numerose attività biologiche (tra cui attività antinfiammatorie, anticancro e antidiabetiche) (Gupta et al., 2012; Aggarwal et al, 2013).

Per quanto riguarda la ricca storia della curcumina, essa fu originariamente scoperta circa due secoli fa dagli scienziati di laboratorio dell’Harvard College Vogel e Pelletier, che riportarono l’isolamento di “materia colorante gialla” dai rizomi di C. longa (Vogel e Pelletier, 1815). Tuttavia, non è stato fino alla metà del 20° secolo che le attività biologiche della curcumina hanno cominciato ad essere identificate scientificamente. In un articolo pubblicato su Nature, Schraufstatter e Bernt (1949) riferirono per la prima volta che la curcumina esercita proprietà antibatteriche efficaci contro gli agenti patogeni umani. Più tardi, durante gli anni ’70 e ’80, il potenziale farmacologico della curcumina divenne l’argomento di ricerca di diversi gruppi di scienziati. Il numero di rapporti sulle sue attività biologiche e l’interesse per la curcumina si sono da allora drammaticamente moltiplicati. Infine, è stato sviluppato un database con l’obiettivo di raccogliere tutte le informazioni disponibili sul potenziale della curcumina nei campi della medicina e della tecnologia alimentare (>13.000 articoli scientifici) (Kumar et al, 2015).

Come suggerito, numerosi studi in vitro e in vivo negli ultimi decenni hanno evidenziato le proprietà ipocolesterolemizzanti, antidiabetiche, antinfiammatorie, cicatrizzanti, antinocicettive, antiossidanti e anticancro della curcumina, tra le altre, in modelli cellulari, tissutali e animali di malattie umane. In parte a causa della sua natura polifenolica, la curcumina è una molecola altamente pleiotropica e ha dimostrato di modulare varie molecole di segnalazione (compresi i mediatori infiammatori), fattori di trascrizione, enzimi, protein chinasi, protein reduttasi, proteine di trasporto, proteine di sopravvivenza cellulare, proteine di resistenza ai farmaci, molecole di adesione, fattori di crescita, recettori, proteine di regolazione del ciclo cellulare, chemochine, DNA, RNA, e ioni metallici. La progressiva conoscenza preclinica ha formato una solida base per valutare l’efficacia della curcumina negli studi clinici, principalmente contro i disturbi legati all’infiammazione e il cancro, così come altre malattie croniche che colpiscono il sistema nervoso, i polmoni, il fegato e i sistemi gastrointestinale e cardiovascolare. In generale, la curcumina è stata trovata sicura ed efficace negli esseri umani, e l’agenzia statunitense Food and Drug Administration ha approvato la curcumina come composto classificato come “generalmente considerato sicuro” (Araujo e Leon, 2001; Gupta et al., 2013b; Nelson et al., 2017).

Il potenziale antinfiammatorio della curcumina nelle malattie umane è una delle attività farmacologiche meglio esplorate e viene ulteriormente discusso nelle sezioni seguenti.