Rădăcinoasa Beta vulgaris rubra a atras în ultima vreme multă atenție ca aliment care promovează sănătatea. Este bine cunoscută pentru efectele sale puternice antioxidante, antiinflamatoare și de protecție vasculară, demonstrate clar de mai multe studii in vitro și in vivo pe oameni și animale.

În special ca abordare nutrițională pentru gestionarea bolilor cardiovasculare și a cancerului, aceasta devine tot mai populară. În studiile pe oameni, suplimentarea cu sfeclă roșie a redus tensiunea arterială, a atenuat inflamația, a prevenit stresul oxidativ, a menținut funcția endotelială și a restabilit parametrii hemodinamici cerebrovasculari. În plus, mai multe studii au stabilit că suplimentarea cu sfeclă roșie este eficientă pentru îmbunătățirea performanței atletice. (1)

În special reducerea inflamației ar putea reprezenta o oportunitate majoră de extindere a utilizării sfeclei roșii în domeniile prevenirii și modulării.

Acest articol explică efectele benefice ale sfeclei roșii asupra organismului uman și potențialul incredibil pe care aceasta l-ar putea avea în cazul mai multor boli cauzate de inflamația cronică.

2.1 Compuși potențial bioactivi

Efectele benefice ale Beta vulg. asupra sănătății sunt atribuite în mare parte compușilor săi bioactivi.

În special, conținutului ridicat de nitrați anorganici. Nitrații în sine nu sunt considerați mediatori ai unei funcții fiziologice specifice; efectele benefice sunt mai degrabă legate de reducerea lor la oxid nitric (NO). Reducerea la nitriți are loc după absorbție și intrarea în ciclul entero-salivar; presupunem că 25% dintre nitrați intră în acest ciclu. Bacteriile salivare reduc nitrații salivari la NO. Totuși, nitriții salivari sunt reabsorbiți în circulație prin stomac și metabolizați acolo la NO. (1)

Sfecla roșie este una dintre puținele legume care conțin un grup de pigmenți cu activitate biologică intensă, cunoscuți sub denumirea de betalaini. O serie de studii au raportat o capacitate antioxidantă și antiinflamatoare ridicată în modele in vitro și in vivo pe animale, stârnind interesul pentru o posibilă utilizare a sfeclei roșii în afecțiuni clinice caracterizate prin stres oxidativ și inflamație cronică (în BII/SII, astm, sindrom de oboseală cronică, boli hepatice, artrită, boala Alzheimer, boala Parkinson, boli cardiovasculare, diabet zaharat, boală cronică de rinichi).

Betalainii pot fi împărțiți în betacianine, precum betanina și izobetanina, și betaxantine, precum vulgaxantina I și II și indicaxantina. (1)

În plus, Beta vulg. conține anumite cantități de carotenoizi, acizi ascorbici și compuși fenolici, precum flavonoide, acizi fenolici și amide fenolice. (1)

2.2. Beneficiile betalainei

Betalainele au determinat, în modele in vitro, o reducere semnificativă a expresiei moleculelor inflamatorii, precum ciclooxigenaza-2 (COX-2), sintaza inductibilă a oxidului nitric (iNOS) și citokinele inflamatorii IL-6 și IL-8. (7)

Modelele in vivo au evidențiat o reducere a apoptozei cerebrale la persoanele care au urmat o dietă bogată în grăsimi, după patru săptămâni de tratament oral cu indicaxantină. Acest efect poate fi explicat prin reducerea expresiei genelor proapoptotice și creșterea expresiei genelor antiapoptotice, prin diminuarea neuroinflamației datorită scăderii expresiei genelor și proteinelor proinflamatorii și prin atenuarea stresului oxidativ prin reducerea speciilor reactive de oxigen (ROS) și a speciilor reactive de azot.

În ansamblu, betalainele, în special betanina și indicaxantina, prezintă efecte antioxidante și antiinflamatorii puternice, acționând asupra unor mecanisme-cheie precum reducerea ROS, inhibarea citokinelor proinflamatorii și modularea căilor asociate apoptozei. (7)

2.3 Structura chimică a compușilor din sfeclă

Capacitatea betaninei de a combate radicalii liberi este explicată prin structura sa chimică, care conține grupări hidroxil și legături nesaturate în nucleul benzenic. Betanina previne deteriorarea oxidativă a proteinelor prin inhibarea nitrării aminoacidului tirozină. (7)

3.1 Antioxidant

S-a demonstrat că sfecla este un aliment funcțional cu funcție biologică antioxidantă, datorită betalainelor (betaninei) și altor compuși fenolici pe care îi conține. Capacitatea betaninei de a neutraliza radicalii liberi este explicată prin structura sa chimică (7)

Studiile demonstrează că sfecla roșie este o sursă remarcabilă de antioxidanți, care protejează semnificativ componentele celulare împotriva oxidării in vitro și, mai important, și in vivo. (1)

3.2 Antiinflamator

Datele mai multor studii au demonstrat, folosind modele in vivo, că pigmentul bogat în betalaină, obținut din Beta vulgaris, reduce producția mediatorilor inflamatori TNF-α și IL-1ß. Betalainele limitează, de asemenea, efectele lipopolizaharidei asupra macrofagelor derivate din măduva osoasă. LPS activează NF-kB și crește nivelurile de IL-1ß și TNF-α. (7)

În concluzie, betalainele din sfecla roșie, în special betanina, pot reduce inflamația prin inhibarea căii de semnalizare NF-kB și prin reducerea ROS, prin activarea căii factorului nuclear eritroid 2 asociat (Nrf2)/elementului de răspuns antioxidant (ARE). (8)

Pietrzkowski et al. au arătat în studiul lor că capsulele orale bogate în betalaină, administrate în scop terapeutic, reduc durerea și inflamația la pacienții cu osteoartrită. După o perioadă de peste 10 zile și suplimentarea zilnică cu cel puțin 35 mg de două ori pe zi, pacienții au prezentat niveluri serice mai scăzute de interleukină-6 (IL-6), factor de necroză tumorală alfa (TNF-α) și o inhibare semnificativă a activității a două chemokine: oncogena reglată alfa (GRO-alfa) și factorul reglat la activare exprimat de celulele T normale (RANTES). (9)

Capacitatea antiinflamatoare a sfeclei roșii pare, de asemenea, să îmbunătățească vasodilatația dependentă și independentă de endoteliu la nivelul antebrațului pacienților cu sindrom Raynaud. (11)

3.3 Microbiomul intestinal

Calvani și colab. au arătat că ingestia sucului de sfeclă roșie a determinat o abundență mai mare a bacteriilor cu efecte benefice bine cunoscute, inclusiv Akkermansia, Oscillospira, Prevotella, Roseburia, Ruminococcaceae și Turicibacter, comparativ cu placebo. De asemenea, au evidențiat niveluri semnificativ mai mari de nicotinat și trimetilamină în materiile fecale. (6)

4.1 Sindromul intestinului iritabil (SII)

SII este o tulburare funcțională a sistemului gastrointestinal, cauzată de alterarea căilor de comunicare intestin-creier. 

Posibilele mecanisme ale disfuncției intestin-creier sugerează că, în unele subgrupuri, tulburarea intestinală primară reprezintă cauza subiacentă. 

Mecanismele subiacente care ar putea conduce la sindromul intestinului iritabil includ factorii genetici, modificările postinfecțioase, infecțiile cronice și tulburările microbiotei intestinale. Alterarea microbiomului intestinal conduce adesea la inflamație mucoasă de intensitate redusă, activare imună și permeabilitate intestinală modificată. Anomaliile metabolismului serotoninei și modificările funcției cerebrale ar putea fi factori primari sau secundari. (4)

Alte dovezi implică, de asemenea, inflamația intestinală, răspunsul citokinic și microbiomul intestinal, care afectează mai întâi intestinul și apoi conduc la modificări cerebrale în SII.(4)

Totodată, unele studii au arătat că factorii psihosociali, precum abuzul în copilărie și tulburarea de stres posttraumatic, sunt asociați cu dezvoltarea SII la vârsta adultă. Se știe că stresul crește activarea imună prin intermediul citokinelor proinflamatorii și al NF-kB. 

Se știe, de asemenea, că ambii factori psihosociali promovează un fenotip proinflamator prin sensibilizarea sistemelor factorului de eliberare a corticotropinei și dereglarea axei HPA. De asemenea, o axă HPA hiperreactivă ar putea contribui la hipersensibilitatea viscerală, întâlnită frecvent și la pacienții cu SII. (5)

Tulburările de anxietate și de dispoziție sunt, de asemenea, factori de risc bine stabiliți pentru dezvoltarea SII postinfecțios, prezentând un risc similar celui asociat unui episod sever de gastroenterită infecțioasă. Cercetările suplimentare asupra tulburărilor de dispoziție au evidențiat persistența inflamației sistemice și a neuroinflamației. 

Studiile de imagistică prin rezonanță magnetică funcțională efectuate la pacienții cu SII au evidențiat un răspuns crescut la stimulii viscerali, cu activarea intensificată a cortexului cingulat anterior, a cortexului prefrontal și a talamusului ca răspuns la distensia rectală. Aceste răspunsuri par, de asemenea, să fie modulate de anxietate și depresie. (5)

Nivelurile crescute de interleukină-6 (IL-6) și interleukină-8 (IL-8), identificate la pacienții cu SII, afectează metabolismul triptofanului și conduc la o funcționare serotonergică anormală (5-HT). Funcționarea anormală a 5-HT este asociată cu modificarea motilității intestinale și cu o sensibilitate crescută la durerea nociceptivă, simptome întâlnite frecvent la pacienții cu SII. (5)

De asemenea, probele fecale ale pacienților cu SII și diaree au prezentat cantități crescute de citokine: interleukina 1β, interleukina 10, TNFα și interleukina 6. De asemenea, concentrația acestor citokine pare să fie asociată cu frecvența și severitatea durerii. (5)

Observăm, de asemenea, o suprapunere între SII și colita ulcerativă și boala Crohn, în cazul cărora s-a demonstrat că tratamentul anti-TNFα îmbunătățește funcția senzorială viscerală și tendințele pozitive de atribuire. Acest lucru reprezintă o dovadă suplimentară că procesele inflamatorii intestinale afectează procesarea centrală a informațiilor. (5)

4.2 Afecțiuni de sănătate mintală

Osimo et al. au constatat niveluri sanguine semnificativ crescute de CRP, IL-3, IL-6, IL-12, IL-18, sIL-2R și TNF-α la pacienții cu depresie, cu dimensiuni ale efectului medii spre mari. Aceste rezultate au rămas valabile în analizele de sensibilitate privind factorii predictivi psihiatrice și legați de stilul de viață, influența asimetriei, influența studiilor de calitate scăzută și tendința de publicare. (13)

De asemenea, Li et al. au identificat în cea mai recentă revizuire sistematică și meta-analiză a lor o serie de biomarkeri inflamatori și imunologici diferiți. Aceștia prezintă diferențe semnificative la adolescenții cu depresie, comparativ cu martorii sănătoși. (16)

CRP este unul dintre cei mai bine studiați markeri inflamatori din domeniul medicinei. Niveluri mai ridicate de CRP au fost constatate în mod constant în mai multe studii privind depresia, inclusiv în studii longitudinale.

Creșterea nivelului său precedă adesea debutul bolii, sugerând că inflamația ar putea fi o cauză, nu doar o consecință a bolii.

În sprijinul acestei ipoteze, o analiză de randomizare mendeliană a eșantionului UK Biobank a constatat că IL-6 și CRP sunt probabil legate cauzal de depresie. 

În plus, s-a constatat că nivelurile periferice crescute de CRP se corelează cu nivelul său din sistemul nervos central, existând o corelație puternică între CRP plasmatic și CRP din LCR. (13)

TNF-α este una dintre principalele citokine proinflamatorii.

Este produs de celulele dendritice și macrofage, care produc IL-6 și IL-12 în timpul infecțiilor acute. Creșterea TNF-α, IL-6 și IL-12 în episoadele depresive actuale evidențiază natura sistemică a stării inflamatorii, aceasta prezentând similarități cu reacția imună la o infecție activă. (13)

Mai multe studii privind IL-6 și CRP/hsCRP au identificat asocieri predictive între nivelurile markerilor și răspunsul la tratament. Studiile au constatat că nivelurile inițiale erau asociate cu un răspuns mai bun la compuși cu caracteristici antiinflamatorii cunoscute, precum infliximab și ketamina.

De asemenea, diferitele subtipuri ale tulburării depresive majore prezintă diferențe în profilurile lor inflamatorii, precum IL-6 și IL-1β în cazul depresiei melancolice și CRP în cazul depresiei non-melancolice. (14)

Studiile au arătat, de asemenea, că inflamația crescută la copii și adolescenți este asociată cu o probabilitate mai mare de apariție ulterioară a depresiei. Dovezile sugerează că citokinele inflamatorii din creier pot modifica structura și funcția creierului prin alterarea neurotransmisiei, a funcției hipocampului, a axei hipotalamo-hipofizo-suprarenale și a sistemului simpatic. 

Aceste modificări pot duce la schimbări cognitive și pot determina apariția simptomelor depresive. (15)

Aceste rezultate confirmă că depresia acută este o stare proinflamatorie și susțin ipoteza că valorile crescute ale markerilor inflamatori în depresie se datorează unei deplasări spre dreapta a distribuției markerilor imuni. (13)

De asemenea, ele indică o asociere bidirecțională între depresie și stările proinflamatorii, detectabilă încă din primele etape ale vieții. (15)

Pentru ca o componentă alimentară să fie considerată benefică pentru sănătate, aceasta trebuie să fie biodisponibilă in vivo.

Observăm o biodisponibilitate ridicată a nitraților anorganici alimentari din sfecla roșie și există rapoarte privind o absorbție de aproape 100% în urma digestiei. (1)

Deoarece reducerea nitraților la nitriți este mediată de anumite bacterii salivare, scuiparea salivei sau utilizarea tratamentelor antibacteriene orale, precum apa de gură, poate diminua conversia nitrat-nitrit. (1)

Gradul de absorbție al betalainei este mai puțin clar. Măsura în care betalainele sunt metabolizate și transformate structural în metaboliți secundari nu a fost încă caracterizată, însă acest aspect ar trebui luat în considerare la examinarea biodisponibilității lor. (1)

Studiile sugerează că unii compuși activi din sfeclă se pierd sau, posibil, se degradează în timpul gătirii și procesării. În principiu, tratamentul termic, expunerea la agenți bacterieni, acidificarea, condițiile de depozitare și tratarea în atmosferă modificată pot afecta compoziția fitochimică. (3)

Există mai mulți factori care afectează negativ stabilitatea betalainelor, inclusiv temperatura ridicată, lumina, oxigenul, valorile extreme ale pH-ului, ionii metalici și activitatea ridicată a apei. 

În special degradarea termică reprezintă o provocare majoră în cazul produselor pe bază de betalaine. Betacianinele își pierd stabilitatea la temperaturi de peste 60°C, în timp ce betaxantinele o pierd deja la temperaturi de peste 40°C. În timpul depozitării, temperatura camerei pare să asigure o stabilitate mai mare pentru produsele pe bază de betalaine.

În ceea ce privește pH-ul, betalainele sunt, în general, stabile în intervalul 3–7. Condițiile alcaline le afectează negativ.

Principala provocare pentru utilizarea betalainelor în industrie este instabilitatea lor în raport cu acești factori de mediu.

Tehnicile de încapsulare și adsorbție sunt alternative promițătoare pentru depășirea acestor limitări și îmbunătățirea stabilității compușilor bioactivi. (7)

Printre factorii care îmbunătățesc stabilitatea betalainelor se numără acidul ascorbic, acidul izoascorbic și agenții chelatori, precum acidul citric și EDTA. De asemenea, ß-ciclodextrina și glucozoxidaza pot fi eficiente prin absorbția apei libere și îndepărtarea oxigenului dizolvat. (12)

De asemenea, derivații de betanină formați pot avea o influență puternică asupra bioactivității produselor din B. vulgaris și pot fi utilizați în diverse aplicații alimentare, cu noi potențiale beneficii pentru sănătate și proprietăți colorante. (12)

Studiile au arătat o rată de absorbție mai scăzută, determinată de transportul epitelial redus, a betalainelor din sfecla roșie în comparație cu betalainelor din alte surse, precum fructele de cactus. Un studiu recent sugerează că ratele mai scăzute de absorbție sunt cauzate de diferențele dintre matricile alimentare. Acest lucru sugerează că biodisponibilitatea betaninei poate fi mai scăzută după consumul de sfeclă roșie comparativ cu alte surse de betanină. (3)

Deși există dovezi privind eficacitatea biologică in vivo a betalainelor, acestea par să aibă, în general, o biodisponibilitate foarte scăzută, ceea ce le-ar putea afecta potențialul terapeutic. Prin urmare, este esențial să se ia în considerare faptul că interacțiunile dintre substanțele care alcătuiesc matricea naturală pot influența biodisponibilitatea betalainelor din sfecla roșie. (7)

Un studiu in vitro care a utilizat celule Caco-2 a arătat că indicaxantina și betanina sunt absorbite prin epiteliul intestinal, dar în moduri diferite. În timp ce indicaxantina urmează o cale care nu depinde de transportorii membranari, betanina este limitată de aceștia, ceea ce îi reduce absorbția. Absorbția indicaxantinei este mai eficientă, iar biodisponibilitatea sa este mai mare. Absorbția indicaxantinei nu a fost afectată de matricea alimentară, spre deosebire de cea a betaninei. (7)

Un studiu efectuat pe voluntari umani a arătat că nivelurile betalainelor au atins un vârf în plasmă după prima săptămână de consum de suc fermentat de sfeclă și în urină după a doua săptămână de consum al sucului. Acest lucru poate sugera că betalainele trec, posibil, printr-o biotransformare secvențială. (7)

Un alt studiu a observat că o proporție mare de betacianine din sfeclă a suferit fragmentare în tractul gastrointestinal, inclusiv deglucozidare și decarboxilare. În plus, se pare că diverse bacterii intestinale sunt implicate în transformarea intestinală, ceea ce poate determina variații individuale semnificative. (7)

Dovezile in vivo și in vitro demonstrează că betalainii pot reduce inflamația. Deoarece acționează cu succes asupra unor căi diferite ale procesului inflamator, aceștia prezintă un potențial pentru tratarea diverselor boli asociate cu fiziopatologii inflamatorii, precum SII.

Pe baza datelor colectate, sfecla pare a fi un aliment care promovează sănătatea, cu diverse efecte benefice. Deși datele sunt promițătoare, este în continuare necesar să explorăm, prin studii clinice de amploare, efectul sfeclei roșii asupra bolilor inflamatorii cronice, precum SII, artrita etc. Cu toate acestea, datele colectate indică în mare măsură faptul că suplimentarea cu sfeclă roșie reprezintă o intervenție alimentară economică, puternică și naturală într-un cadru clinic.

În ceea ce privește biodisponibilitatea, pare esențială crearea unui produs încapsulat pentru suplimentare, în cadrul unui proces de producție monitorizat cu strictețe, în special în ceea ce privește căldura aplicată în timpul producției. De asemenea, pare foarte important să fie evaluați factorii care ar putea afecta absorbția în mod pozitiv sau negativ și să se încerce excluderea sau adăugarea acestora în procesul de suplimentare.

Dacă produsul este preparat în mod corespunzător, în condiții stricte, și administrat pacientului într-un mod adecvat, consider că suplimentarea cu betalaini are un potențial extraordinar într-un cadru clinic, putând influența medicina modernă într-un mod durabil, deoarece am putea trata cauza bolii, nu doar simptomele, și, de asemenea, am putea preveni boala într-un mod economic și cu un risc absolut redus.

Sfecla roșie conține, de asemenea, FODMAP-uri, care pot accentua simptomele în cazul unor subgrupuri de pacienți cu SII, însă este discutabil dacă cantitatea conținută într-un extract de sfeclă roșie are vreun efect asupra simptomelor SII. Totuși, ar putea fi benefică evaluarea potențialului suplimentelor administrate concomitent pentru a facilita digestia și a îmbunătăți absorbția compușilor bioactivi.

În plus, ar putea exista un potențial în prevenirea tulburărilor de sănătate mintală sau în reducerea simptomelor acestora.

Principalul motiv pentru potențialul ridicat al suplimentării cu sfeclă roșie este lipsa medicamentelor capabile să trateze cu succes tulburările inflamatorii cronice și să le prevină. Până în prezent, există puține sau chiar nicio posibilitate de a trata cauza sau mecanismele subiacente ale acestor boli. De obicei, terapia se bazează pe reducerea simptomelor într-un mod mai mult sau mai puțin eficient.

Întrucât incidența tulburărilor de sănătate mintală și a altor afecțiuni inflamatorii, precum SII, continuă să crească, generând un interes tot mai mare pentru nutriția și medicina durabile și naturale, pare a fi momentul perfect pentru a veni cu soluții promițătoare pentru nevoile medicale ale unui anumit procent din populația umană.