Michele Ferrario

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    in Scienza

    Quanto caffè è troppo caffè?

    Ogni giorno miliardi di persone in tutto il mondo iniziano la loro giornata bevendo una o più tazze di caffè. Per molte di loro è un’abitudine, per altre una necessità per sentirsi più attive e scrollarsi di dosso la sonnolenza rimasta dopo il risveglio. C’è poi chi ripete il rito in diversi altri momenti della giornata, per semplice piacere e golosità oppure per allontanare una certa sensazione di torpore e continuare a sentirsi attivo. Il caffè è del resto una delle bevande più popolari e di conseguenza la caffeina – il suo stimolante principale – è la sostanza psicoattiva più diffusa e consumata al mondo.Proprio per queste sue caratteristiche in molti si chiedono se ci sia un limite oltre il quale è meglio non andare con il consumo di caffè. Come spesso accade con le sostanze che danno una certa dipendenza, è una domanda che ci si fa quando ci si ferma a pensare al numero di tazzine già bevute in una giornata, ma trovare una risposta soddisfacente non è semplice.
    Il nome chimico della caffeina è un po’ meno abbordabile rispetto a quello che usiamo comunemente: 1,3,7-trimetilxantina. Questa sostanza è alla lontana imparentata con la morfina e fa parte degli alcaloidi, un grande gruppo di sostanze naturali che comprende per esempio la cocaina e la nicotina. La tossicità di queste due sostanze è relativamente alta se confrontata con quella della caffeina, che ha un effetto tossico e potenzialmente letale per una persona adulta solo nel caso di un consumo enorme di caffè.

    – Leggi anche: Che mangino croissant, o cornetti, o brioche

    La caffeina è presente naturalmente in molte parti di piante come i chicchi del caffè e del cacao, le bacche di guaranà e nelle foglie di tè. La sua presenza fu identificata separatamente nel caffè e nel tè nella prima metà dell’Ottocento, di conseguenza per un po’ di tempo si pensò che la caffeina fosse tipica del caffè mentre la teina del tè. In seguito si scoprì che si trattava della stessa molecola e che quella distinzione non aveva quindi senso. La scoperta contribuì inoltre a chiarire che la caffeina non ha un ruolo specifico nel gusto del caffè: questo deriva in buona parte dal metodo utilizzato per tostare i chicchi, che porta a sapori più o meno intensi. È spesso la miscela di caffè di varietà diverse tostati in modo diverso a rendere il gusto di un espresso diverso da un altro.
    La molecola della caffeina ha una struttura simile a quella dell’adenosina, una sostanza importante per il sistema nervoso e che tra le altre cose causa sonnolenza se si lega a un recettore di una cellula nervosa. Quando beviamo un caffè, il nostro organismo assorbe rapidamente e completamente la caffeina che finisce in circolazione e inganna le cellule nervose, che credono di avere a che fare con l’adenosina. Il risultato è un aumento dei livelli di adrenalina e di altre sostanze che fanno da stimolanti per il sistema nervoso, con effetti come un aumento del battito cardiaco e un maggiore afflusso di sangue ai muscoli.
    Di solito questo effetto stimolante si produce tra i 15 e i 30 minuti dopo avere bevuto il caffè, quindi quella sensazione di sentirsi “da subito” più attive che riferiscono molte persone è quasi sempre un effetto indotto dalle aspettative positive (effetto placebo) su ciò che la caffeina potrà fare per farle sentire più sveglie e presenti a loro stesse. Una volta che si è verificato, l’effetto stimolante dura per qualche ora, prima di iniziare a svanire gradualmente.
    Si stima che in una persona adulta l’emivita, cioè il tempo che l’organismo impiega per eliminare il 50 per cento di una sostanza, della caffeina sia in media di circa quattro ore. Ci sono però molte variabili da tenere in considerazione come l’età, il peso corporeo, l’assunzione in concomitanza di farmaci e le condizioni generali di salute che possono influire sull’emivita, che comunque raramente supera le otto ore.
    Calcolare il consumo di caffeina nella popolazione non è semplice, sia per la difficoltà di raccolta dei dati, sia perché le abitudini variano molto da paese a paese. Alcuni anni fa l’Autorità europea per la sicurezza alimentare (EFSA) aveva condotto una propria valutazione del rischio sulla caffeina e aveva pubblicato i dati sulle assunzioni quotidiane medie negli stati membri dell’Unione Europea. Dall’analisi era emerso che le persone adulte (18-65 anni) consumano mediamente tra i 37 e i 319 milligrammi di questa sostanza, con valori massimi lievemente più alti negli anziani e maggiori nelle persone molto anziane.
    (EFSA)
    La fonte principale di caffeina era il caffè, che rappresentava tra il 40 e il 94 per cento dell’assunzione totale; facevano eccezione Irlanda e Regno Unito (all’epoca dell’indagine ancora nell’UE) dove la fonte principale risultava essere il tè. Le differenze più marcate tra i vari paesi erano state rilevate nella fascia degli adolescenti (10-18 anni) a causa delle numerose fonti alternative di caffeina, come alcuni tipi di cioccolato e bevande a base di cacao, oppure bevande a base di cola o di tè. Tra gli adolescenti era inoltre diffuso il consumo delle cosiddette “bevande energetiche”, che spesso oltre a contenere grandi quantità di zucchero hanno una concentrazione importante di caffeina.
    Per quanto riguarda il caffè inteso come bevanda, le differenze rilevate dall’EFSA tra i vari stati membri erano per lo più legate al modo in cui viene preparato e alle miscele utilizzate. In alcuni paesi come il nostro è molto diffuso l’espresso, mentre in altri sono consumati soprattutto caffè “lunghi” realizzati con percolatori e altri sistemi. Nella preparazione di un espresso l’acqua passa rapidamente attraverso il caffè, di conseguenza la quantità di caffeina che finisce nella tazzina è inferiore rispetto ad altri sistemi, naturalmente a parità di quantità di caffè. Quello preparato con la moka, per esempio, ha di solito una maggiore concentrazione di caffeina.
    In una tazzina di espresso (60 ml in media, spesso in Italia la quantità è ancora più ridotta) ci sono circa 80 milligrammi di caffeina, contro i circa 90 milligrammi in una tazza di caffè americano percolato (200 ml). In una tazza di tè (220 ml) ci sono poco meno di 50 milligrammi di caffeina, mentre in una lattina di Coca-Cola (330 ml) i milligrammi sono circa 40. I dati sono inevitabilmente approssimativi, perché molto dipende dal modo in cui viene preparato il caffè o il tè e dalla tipologia di materia prima utilizzata.
    (EFSA)
    L’EFSA nella sua valutazione del rischio indica il consumo di singole dosi di caffeina fino a 200 milligrammi come non preoccupante «in termini di sicurezza per la popolazione adulta e sana in generale». Nelle analisi ha comunque rilevato come una dose più bassa, intorno ai 100 milligrammi, possa avere qualche effetto sulla durata e la qualità del sonno in alcune persone, specialmente se il consumo avviene poco prima di dormire. La reazione è però altamente soggettiva e varia molto da individuo a individuo, quindi stabilire una soglia in generale non è molto semplice.
    Se si valuta l’assunzione totale di caffeina nel corso di una giornata, l’EFSA dice che le persone adulte e sane non corrono particolari rischi fino a 400 milligrammi. Questa quantità equivale in media a circa 5 tazzine di caffè espresso e a poco più di quattro tazze di caffè americano. Per le donne in gravidanza la valutazione del rischio è diversa e si assesta su un consumo giornaliero fino a 200 milligrammi.
    Le quantità indicate dall’EFSA sono riferite a un consumo responsabile e per ridurre i rischi di avere complicazioni, temporanee o nel lungo periodo, legate agli effetti tossici della caffeina. Le dosi stimate alle quali questa sostanza diventa letale sono comunque molto più alte, anche se non c’è grande consenso nella letteratura scientifica. Indicativamente, si ritiene che il consumo di 10 grammi (cioè 10mila milligrammi) di caffeina in un’unica soluzione possa rivelarsi letale. A seconda delle modalità di preparazione, si dovrebbero quindi assumere tra le 100 e le 150 tazzine di caffè espresso in un giorno. LEGGI TUTTO

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    in Scienza

    Vivere tra microbi e sporcizia da bambini rende più resistenti alle malattie?

    I primi anni di vita per i bambini sono una costante scoperta, non solo di suoni, forme, sapori e colori, ma anche di microbi che entrano di continuo in contatto con il loro organismo. I bambini infatti toccano qualsiasi cosa, camminano tenendo le mani a terra, che poi si portano alla bocca quando provano ad assaggiare gli oggetti più disparati. Alcuni genitori cercano di ridurre il più possibile questi incontri ravvicinati con superfici e oggetti sporchi, altri se ne preoccupano meno e seguono un modo di dire che si sente spesso: “Niente di male, sono tutti anticorpi in più”.È una convinzione che deriva da un’ipotesi dibattuta da tempo in ambito medico, secondo cui l’esposizione a particolari microrganismi nei primi anni di vita è essenziale per sviluppare meglio il sistema immunitario ed evitare alcuni disturbi in età adulta come allergie e asma, che derivano da un sua reazione anomala. Capire se sia davvero così non è però semplice.
    Tra i primi a esporre quella che sarebbe poi diventata nota come “ipotesi dell’igiene” ci fu l’epidemiologo britannico David P. Strachan, che nel 1989 scrisse un articolo sul British Medical Journal nel quale esplorava il rapporto tra le condizioni igieniche in cui crescevano i bambini e la loro salute in età adulta. Lo studio di Strachan si inseriva in un dibattito più ampio sulla cosiddetta “rivoluzione dell’igiene” iniziata circa due secoli fa specialmente in Europa e nel Nord America.
    L’introduzione degli impianti fognari, la periodica pulizia degli ambienti urbani, maggiori attenzioni nella preparazione dei cibi evitando contaminazioni e una crescente promozione dell’igiene personale avevano portato a un netto miglioramento delle condizioni di vita, anche grazie alla scoperta delle cause di malattie ancora molto comuni e letali nell’Ottocento come il colera e il tifo. Le nuove conoscenze permisero soprattutto nella prima metà del Novecento di ridurre sensibilmente i casi di numerose malattie infettive, ma secondo l’ipotesi dell’igiene privarono il nostro organismo di incontri con alcuni microorganismi importanti per il sistema immunitario.
    Rifacendosi ad analisi precedenti, Strachan aveva segnalato come nella prima metà del secolo scorso fosse emersa una quantità crescente di allergie e malattie infiammatore croniche, che erano meno presenti nel periodo prima della rivoluzione dell’igiene. Nel suo articolo, prese in considerazione soprattutto la rinite allergica (quella che viene chiamata a volte “raffreddore da fieno”) e alcune forme di eczema di natura allergica. Strachan osservò che queste malattie erano meno frequenti nelle famiglie con molti figli rispetto a quelle con figli unici, ipotizzando che fosse la prolungata convivenza tra bambini a rendere più probabili contaminazioni e contagi, con esiti positivi per le difese immunitarie.
    Come abbiamo ampiamente sperimentato negli ultimi anni di pandemia, le capacità del sistema immunitario cambiano di continuo a seconda dei patogeni (come virus e batteri) che entrano nel nostro organismo, causando disturbi e malattie. In presenza di un patogeno nuovo, la prima risposta immunitaria è generica e talvolta eccessiva, mentre col tempo il sistema immunitario si specializza e sviluppa capacità di difese più specifiche, che può impiegare con maggiore efficacia nel caso avvenga una nuova infezione con lo stesso patogeno, o con un qualcosa che gli somiglia molto come una variante. I vaccini, come quelli che si fanno contro le malattie infantili o l’influenza, servono a innescare questo meccanismo di specializzazione, evitando di farlo ammalandosi con tutti i rischi che potrebbero derivarne.
    In altri casi il sistema immunitario non funziona invece come previsto e attacca tessuti dell’organismo, causando varie tipologie di malattie definite “autoimmuni” o “immunomediate” a seconda delle circostanze. Molte allergie derivano da una reazione anomala a una sostanza normalmente innocua, che viene invece ritenuta pericolosa.
    Nei primi anni di vita, il sistema immunitario è relativamente più reattivo e versatile, di conseguenza riesce ad adattarsi più velocemente e a sviluppare le difese contro i patogeni. Per questo Strachan riteneva che alcune malattie allergiche potessero svilupparsi più facilmente tra i bambini che facevano esercitare meno il loro sistema immunitario, semplicemente perché vivevano poco con altri bambini e in condizioni che favorissero il contatto con patogeni, come i virus del raffreddore e altri microrganismi.
    Dopo la pubblicazione del proprio studio alla fine degli anni Ottanta, l’ipotesi di Strachan ottenne un certo successo, ma come spesso avviene in questi casi fu in parte travisata applicandola a molte altre malattie e spinta da alcuni verso eccessi rischiosi. Le persone contrarie alle vaccinazioni, per esempio, sfruttarono a modo loro l’ipotesi dell’igiene per giustificare la pratica di mettere insieme bambini sani e malati, in modo da rendere più probabile il contagio di malattie infantili come morbillo, parotite (gli “orecchioni”), rosolia e varicella. È una cosa che alcuni fanno ancora oggi, ma è rischiosa considerato che quelle malattie possono portare a gravi complicazioni, talvolta letali, che non si verificano invece attraverso la vaccinazione.
    Una ventina di anni fa l’ipotesi dell’igiene fu aggiornata, o per meglio dire integrata, con quella che fu poi definita “ipotesi dei vecchi amici”: dice che nei primi anni di vita i benefici per il sistema immunitario non derivano tanto dall’esposizione ai virus delle malattie più conosciute e diffuse, nella maggior parte dei casi risalenti a circa diecimila anni fa, quanto dal contatto con microrganismi che esistevano già ai tempi dei cacciatori-raccoglitori. Cacciare e raccogliere ciò che si trovava fu per lunghissimo tempo l’unica forma di sussistenza per le specie umane, compresi gli Homo sapiens comparsi circa 200mila anni fa. In quella lunga fase il sistema immunitario era in piena evoluzione e sviluppò una forte interdipendenza con alcuni microrganismi, senza i quali non può funzionare adeguatamente.
    Tra i principali sostenitori di questa ipotesi c’è l’immunologo britannico Graham Rook, che ha dedicato molti studi e ricerche per ricostruire il modo in cui si è evoluto e si sviluppa il sistema immunitario in ogni persona. Nei suoi lavori, Rook ha segnalato che probabilmente i microrganismi che hanno un ruolo importante per sviluppare le difese immunitarie sono quelli che vivono sulla pelle, nell’apparato respiratorio e nell’intestino, oltre a quelli che si trovano naturalmente negli ambienti popolati dagli esseri umani e ad alcuni virus. Alcuni di questi causano infezioni croniche verso le quali c’è stato un adattamento da parte del sistema immunitario nel corso dell’evoluzione, rendendo possibile lo sviluppo di alcune nuove importanti capacità di difesa.
    L’ipotesi dei vecchi amici ha ricevuto una decina di anni fa un’ulteriore integrazione con la cosiddetta “ipotesi della diversità microbica”, secondo cui è la varietà di batteri, funghi e virus che popolano il nostro intestino e altre parti dell’organismo (il cosiddetto “microbiota”) a essere un fattore chiave nello stimolare il sistema immunitario. I numerosi incontri con i microbi nei primi anni di vita aiuterebbero le nostre difese immunitarie a diventare più abili nell’identificare le minacce, sviluppando una memoria immunitaria e la capacità di affrontarle in modo più specifico ed efficiente nel caso di nuove infezioni.
    È comunque difficile ricostruire come si sia evoluto il nostro sistema immunitario nel corso di centinaia di migliaia di anni, considerato anche che ancora oggi non conosciamo perfettamente tutti i meccanismi che lo fanno funzionare. Ci sono indizi sul fatto che possa comunque esserci un legame tra l’esposizione ai microbi e l’avere o meno allergie e altri problemi di salute. Ci sono però moltissime variabili da tenere in considerazione ed è complicato trovare indizi e fare misurazioni.
    Pur consapevoli di queste limitazioni, nel tempo alcuni gruppi di ricerca si sono dedicati all’analisi di indicatori come le condizioni economiche e gli stili di vita. È per esempio emerso che allergie e malattie autoimmuni tendono a essere meno presenti nei paesi in via di sviluppo, dove le condizioni igieniche sono spesso diverse da quelle dei paesi più ricchi nei quali di solito le famiglie sono anche meno numerose. Alcuni studi hanno segnalato che le persone che migrano dai paesi meno ricchi a quelli più sviluppati tendono a sviluppare malattie legate a uno scorretto funzionamento del sistema immunitario, che aumentano all’aumentare del tempo trascorso lontano dal paese di origine. Si ipotizza che questo aumento sia dovuto al cambiamento della dieta e a una modifica del microbiota, ma ci sono ancora molti aspetti da chiarire, anche perché i dati sono spesso carenti e potrebbero semplicemente esserci meno diagnosi di allergie.
    Per diverso tempo si è inoltre ipotizzato che un uso eccessivo degli antibiotici favorisse una riduzione nella versatilità del sistema immunitario ad affrontare le minacce. Gli antibiotici hanno spesso un effetto ad ampio spettro, di conseguenza distruggono parte dei batteri che vivono nel nostro intestino e che hanno un ruolo fondamentale nei processi di digestione e di assimilazione dei nutrienti. Alcuni studi notarono che tra chi aveva utilizzato antibiotici in giovane età c’era una maggiore quantità di casi di asma, ma l’effetto osservato potrebbe essere stato falsato dal fatto che gli antibiotici sono talvolta usati con maggiore frequenza tra i bambini asmatici, che avevano quindi già questo problema di salute.
    Trovare conferme o smentite all’ipotesi dell’igiene non è semplice, nemmeno se si prova a ridurre la quantità di variabili, per esempio studiando il fenomeno su modelli diversi dagli esseri umani, ma che potrebbero offrire qualche nuovo elemento. Un gruppo di ricerca svedese ci ha provato con i topi, come ha raccontato lo scorso anno sulla rivista scientifica Science Immunology.
    Per lo studio erano stati selezionati due gruppi di topi. Il primo era costituito unicamente da topi di laboratorio, che vivevano quindi in un ambiente pulito ed erano nutriti con cibo controllato e privo di contaminazioni. Il secondo gruppo era invece costituito da topi nati da impianti embrionali di topi di laboratorio in madri prelevate da contesti selvatici. Il gruppo di ricerca voleva ridurre il più possibile le variabili e non lo avrebbe potuto fare se avesse raccolto direttamente i topi dall’ambiente esterno, visto che avrebbero avuto tutti precedenti diversi. Si era quindi pensato di mitigare il problema ricorrendo a madri surrogate, in modo da riprodurre comunque la trasmissione di microrganismi importanti che avviene dalla madre ai figli con il parto.
    I topi del secondo gruppo erano stati allevati in un contesto meno asettico rispetto ai topi del primo gruppo, con gabbie contenenti paglia, compost e altri materiali dove abbondano i microrganismi. I topi allevati in questo modo avevano inoltre varie occasioni di incontro tra loro, per aumentare ulteriormente la probabilità di scambi di microbi e germi.
    Raggiunta l’età adulta, i topi del secondo gruppo avevano un microbiota molto più simile a quello che si osserva tipicamente nei loro simili in contesto selvatico, rispetto ai topi del primo gruppo tenuti in ambienti più asettici del laboratorio. Eppure, nonostante questa marcata diversità, il gruppo di ricerca non aveva riscontrato una minore ricorrenza delle allergie tra i due gruppi. I topi del secondo gruppo avevano inoltre mostrato di sviluppare una risposta immunitaria molto più forte alle sostanze per le quali erano allergici, con una maggiore produzione di infiammazione delle loro vie aeree e una più alta produzione di muco.
    L’esperimento è stato accolto con interesse, ma va comunque inserito nel contesto più ampio degli studi sull’ipotesi dell’igiene e del dibattito che si porta dietro. I topi sono un valido modello per condurre test di questo tipo, ma non sono esseri umani e hanno ovviamente caratteristiche diverse che riguardano anche i meccanismi del loro sistema immunitario.
    Venticinque anni dopo avere pubblicato la propria ipotesi sull’igiene, Strachan scrisse un commento sul British Medical Journal per ricordare che alcune delle idee che aveva espresso nel suo studio erano state travisate e che l’uso stesso della formulazione “ipotesi dell’igiene” era improprio. Segnalò che nonostante fossero passati molti anni non erano ancora emersi elementi a sufficienza per approfondire le conoscenze su allergie e condizioni ambientali nei primi anni di vita, in modo da trovare eventuali legami tra i due fenomeni.
    A distanza di molti anni, luoghi comuni e informazioni scorrette su cosa sia davvero l’ipotesi dell’igiene hanno in alcuni casi portato a sottovalutare l’importanza dell’igiene in molti contesti. Alcuni esperti hanno sollevato il problema di un minore controllo delle condizioni igieniche negli ambienti domestici dove crescono i bambini, per esempio, mettendo a rischio pratiche che negli ultimi due secoli hanno contribuito in modo significativo a ridurre alcuni tipi di infezioni.
    A oggi non ci sono infatti elementi per ritenere che le buone pratiche per mantenere puliti gli ambienti possano avere un certo effetto nel ridurre allergie e altri problemi di salute cronici legati al sistema immunitario. Ci sono invece elementi per ritenere che minori attenzioni all’igiene, iniziando con un lavaggio non adeguato delle mani e uno scarso ricambio d’aria negli ambienti chiusi, facciano aumentare il rischio di trasmissione di malattie infettive, anche molto pericolose. LEGGI TUTTO