Italian

L’insostenibile leggerezza del volo

Il volo ha sempre affascinato l’uomo, tanto da ispirare l’invenzione di numerosi dispositivi e macchine. Ora, tuttavia, parleremo di un tipo speciale di volo legato alla stregoneria. Sebbene le leggende sulle streghe siano numerose e variabili, essendo fortemente influenzate dalle tradizioni locali, forse un tratto comune è che si credeva che le streghe si incontrassero per celebrare il Sabba e che raggiungessero il luogo dell’incontro volando. Secondo queste leggende le streghe usavano un unguento per ungere parti del loro corpo e alcuni oggetti (una scopa è forse quello più popolare) e grazie a questo magico unguento erano in grado di volare… o almeno la loro fantasia suggeriva questo. Naturalmente, il volo accadeva solo nella loro mente.
Tralasciando la misoginia di fondo delle storie sulle streghe, alcune formulazioni che inducono allucinazioni del volo sono documentate. Queste contenevano tra i loro ingredienti diverse Solanaceae tra cui  belladonna (Atropa belladonna), stramonio (Datura stramonium), giusquiamo (Hyoscyamus niger), mandragora (Mandragora officinarum). Pertanto, è probabile che i responsabili dell’allucinazione del volo siano alcuni alcaloidi tropanici prodotti da queste piante, in particolare la iosciamina e la scopolamina.^a Assorbiti attraverso la pelle, inducono infatti allucinazioni, sensazione di leggerezza e sensazione di volare. Strutturalmente, gli alcaloidi tropanici sono caratterizzati da una specifica unità biciclica contente azoto.^b Gli alcaloidi, in generale, sono particolari composti basici contenenti azoto, in cui quest’ultimo è tipicamente parte di una struttura ciclica (sebbene vi siano alcune eccezioni a questa definizione) [1].

Effetti e usi di iosciamina e scopolamina

La iosciamina e la scopolamina hanno effetti anticolinergici [2], il che significa che bloccano l’azione di un neurotrasmettitore chiamato acetilcolina. Esistono due tipi di recettori che rispondono all’acetilcolina (nicotinici e muscarinici) e quelli influenzati dagli alcaloidi tropanici sono i recettori muscarinici. La iosciamina e la scopolamina antagonizzano competitivamente questi recettori, il che significa che si legano al recettore, ostacolando il legame del neurotrasmettitore fisiologico e impedendogli di produrre una risposta [3]. Di conseguenza, esse inducono diversi effetti terapeutici e avversi.
Nel leggere la sezione seguente è bene ricordare che, come per qualsiasi altro farmaco, la dose fa il veleno. Inoltre, è necessario tener presente che le normative sui farmaci possono variare nei diversi paesi.

La iosciamina induce un aumento della frequenza cardiaca e della broncodilatazione, mentre riduce la peristalsi, la contrazione della vescica, la sudorazione, le secrezioni salivari, gastriche e bronchiali [2]. Provoca anche dilatazione della pupilla e paralisi del muscolo ciliare dell’occhio [4]. L’antagonismo dei recettori muscarinici nel sistema nervoso centrale induce deterioramento cognitivo [5]. Gli effetti collaterali includono, tra gli altri, confusione, allucinazioni, disorientamento, depersonalizzazione, compromissione della memoria, alterazioni dell’udito, atassia, perdita di coordinazione muscolare, visione offuscata, ipertermia, ridotta salivazione [6].
Una miscela racemica^c delle due forme enantiomeriche^c della iosciamina, l’atropina, trova applicazioni cliniche: viene utilizzata per trattare l’avvelenamento da organofosfati, per trattare i casi acuti di bradiaritmia, per diminuire la produzione di saliva durante gli interventi chirurgici [7]. Inoltre, viene utilizzata in oftalmologia per indurre la dilatazione della pupilla nel caso di specifici esami oculistici e per trattare alcune patologie [7].
La scopolamina può essere usata per la prevenzione della nausea e del vomito associati a chinetosi (mal d’auto, mal di mare) e procedure chirurgiche [2]. A volte è utilizzato anche nelle cure palliative [8]. Infine, il suo uso nella riduzione dei sintomi depressivi e come ansiolitico in pazienti con depressione clinica e disturbo bipolare è in fase di studio [9]. Tuttavia, la scopolamina può indurre diversi effetti collaterali: psicosi aggravata, allucinazioni, euforia, irrequietezza, disorientamento, delirio, vertigini, stordimento, visione offuscata, dilatazione delle pupille, debolezza muscolare, difficoltà respiratoria, battito cardiaco rallentato o irregolare, ecc. [6]. A causa dei suoi effetti sulla funzione cognitiva e della capacità di causare amnesia, la scopolamina è anche tristemente nota per il suo uso criminale per facilitare le rapine ed è elencata tra le “droghe dello stupro” [10]. In passato è stata anche utilizzata, insieme alla morfina e al cloroformio, per indurre il controverso sonno crepuscolare durante il parto [9]. Questo sonno era caratterizzato da uno stato di anestesia, ma anche da completa amnesia. Si osservò anche che le donne cui era stato indotto il sonno crepuscolare diventavano loquaci e rispondevano alle domande in modo accurato, senza averne nessuna memoria in seguito. Questa osservazione portò a un’altra applicazione scientificamente, eticamente e legalmente controversa della scopolamina, come “siero della verità”, durante l’interrogatorio di sospetti criminali [11].

Ruolo di iosciamina e scopolamina in planta

Perché le piante producono questi specifici alcaloidi tropanici? Ovviamente essi hanno una funzione nell’organismo produttore. È stato suggerito che siano coinvolti nella protezione dagli insetti erbivori [12, 13, 14]. Gli effetti negativi sugli insetti sono stati collegati al fatto che iosciamina e scopolamina influenzano l’attività del neurotrasmettitore acetilcolina [12].^d
Va però detto che il ruolo ecologico di questi alcaloidi tropanici deve ancora essere esplorato poiché in letteratura sono presenti evidenze contrastanti. Ad esempio, in uno studio in cui la scopolamina è stata testata su un bruco erbivoro specialista adattato alle solanacee (Manduca sexta) e su uno generalista (Galleria mellonella), è stato dimostrato che nessuno dei due era significativamente influenzato dal composto [15]. In un altro studio sulla locusta del deserto, Schistocerca gregaria, non è stato osservato alcun costo fisiologico associato al consumo di iosciamina, sebbene sia stato dimostrato che la iosciamina è un deterrente nei confronti delle locuste solitarie (ma non delle locuste nella forma gregaria) [16]. Tuttavia, gli studi non hanno esplorato la possibilità di effetti sinergici dovuti ad altri composti presenti nella pianta.
Inoltre, l’interazione pianta/insetto è spesso complessa. Alcuni insetti che comunemente si nutrono di piante che producono alcaloidi tropanici hanno sviluppato meccanismi di adattamento come il sequestro e la detossificazione [14,15]. Ciò significa che essi sono in grado o di immagazzinare i composti in parti del loro corpo lontane dai recettori e/o di modificarli chimicamente in composti non tossici (o meno tossici).
Infine, non è da escludere che, seppure si osservino effetti su alcuni insetti, la scopolamina si sia effettivamente evoluta in risposta all’erbivoria da parte dei mammiferi [16].

---

La iosciamina e la scopolamina sono un esempio di sostanze naturali che probabilmente si sono evolute come difese chimiche nelle piante produttrici e sono state utilizzate per scopi diversi dall’uomo. Il loro uso risale a molto tempo prima rispetto a quanto qui descritto e per discuterne sarà necessario approfondire gli affascinanti usi tradizionali delle piante Solanaceae tossiche che le producono.

Note
a. iosciamina = (-)- iosciamina; scopolamina = (-)-ioscina
b. N-metil-8-azabiciclo[3.2.1]ottano
c. Per i lettori che non hanno familiarità con la chimica organica: alcuni oggetti sono chirali. Un oggetto chirale non è sovrapponibile alla sua immagine speculare. Esempio: le tue mani. Vai davanti a uno specchio e guarda l’immagine della tua mano destra riflessa dallo specchio: è la tua mano sinistra. Ora prova a sovrapporre le mani destra e sinistra (cioè, metti palmo di una sul dorso dell’altra). Non sono sovrapponibili. Anche alcune molecole sono chirali, a causa di specifiche caratteristiche strutturali. Nel caso degli alcaloidi tropanici in oggetto, è perché uno degli atomi di carbonio lega 4 sostituenti diversi. In questo caso esistono due molecole diverse con la stessa connessione degli atomi che sono l’una l’immagine speculare non sovrapponibile dell’altra. Queste due molecole sono chiamate enantiomeri. Una miscela racemica è una miscela dei due enantiomeri in un rapporto 1:1.
d. Quindi un meccanismo diverso rispetto alla caffeina