ON e virus
Durante la grave e acuta sindrome respiratoria (SARS) del 2002-2003, causata da un coronavirus, fu testata l’inalazione di ON in sei pazienti affetti dal virus, ottenendo effetti benefici, tra cui una diminuzione della ipertensione polmonare, una migliore ossigenazione arteriale e una ridotta propagazione e densità delle infiltrazioni polmonari[1].
Uno studio del 2005 (in vitro) ha dimostrato che l’ON, generato da uno specifico enzima (iNOS), inibiva il ciclo di replicazione del virus SARSCoV, più probabilmente durante l’inizio dell’infezione.
Tale risultato suggerisce che la produzione di ON ad opera di quello specifico enzima può avere un effetto antivirale.
Già precedenti studi avevano dimostrato una maggiore produzione di ON durante una infezione.
L’incremento dell’enzima iNOS è comune durante un’infezione ed è noto che alcuni virus e batteri sono sia inibiti sia stimolati da livelli crescenti di ON.
Quindi la produzione di ON dovrebbe essere regolata per incrementarne solo gli effetti antivirali.
Aree da investigare in successivi studi, secondo gli AA, sono quelle relative al ruolo dell’ON durante infezioni SARS in modelli animali e i livelli di ON nei soggetti con SARS[2].
Il coronavirus appartiene alla stessa tipologia di virus della SARS (sindrome respiratoria grave acuta).
Una recente rassegna di studi (maggio 2020) ha messo in rilievo il potenziale ruolo positivo dell’ON sul covid-19[3]
Le evidenze scientifiche emerse:
- gli effetti broncodilatatori e vasodilatatori dell’ON diffuso nei bronchi e nei polmoni;
- il contributo dell’ON nel ridurre le infezioni dei tratti respiratori inattivando i virus e inibendo la loro replicazione nelle cellule epiteliali.
A seguito di ciò gli AA della rassegna hanno effettuato delle sperimentazioni cliniche per verificare gli effetti dell’inalazione di ON in soggetti con covid-19.
Oltre a ciò essi hanno preso in considerazione i fattori relativi allo stile di vita come il respirare dalla bocca (anche di notte), abitudine che può compromettere la risposta antivirale verso la SARS-CoV-2 in quanto bypassa il filtro costituito dalla mucosa e dalla ciglia nasali e fa decrescere i livelli di ON nelle vie aeree.
Già durante l’epidemia del 2002-2003 (SARS) -sottolineano gli AA-venne testata l’inalazione di ON in 6 pazienti con risultati positivi che comprendevano un decremento della ipertensione polmonare, aumento dell’ossigenazione delle arterie e una ridotta diffusione e densità delle infiltrazioni polmonari.
Altre possibilità di incrementare i livelli di ON nel corpo comprendono:
- l’uso di molecole che ne determinano la produzione, come l’arginina e la citrullina;
- l’uso di inibitori della fosfodiesterasi[4] in grado di ridurre l’ipertensione polmonare idiopatica[5]
- la consumazione di cibi ricchi naturalmente di nitrati come vegetali a foglia, barbabietole e erbe.[6]
Tra i fattori che riducono i livelli di ON nelle vie aeree è stata evidenziata la respirazione con la bocca.
Essa può essere dovuta a vari fattori, tra cui: posizione e/o mancanza di denti, malattie cardiovascolari, ipertensione, infiammazioni, apnea notturna, l’abitudine di russare, lo stress, etc.
Accade di respirare con la bocca, mentre si parla, si è affaticati per un’attività fisica, mentre si dorme o in caso di allergie, congestioni o ostruzioni nasali.
Soprattutto nelle persone anziane è facile passare, durante il sonno alla respirazione orale[7].
Vi sono degli studi che hanno dimostrato come russare o respirare con la bocca durante il sonno -una condizione prevalente negli uomini- rende più esposti a sviluppare infezioni del tratto respiratorio.
Queste evidenze sono collegate al fatto che viene eliminata l’azione di filtrazione e umidificazione svolta dalla mucosa nasale sull’aria inalata e sull’incremento del livello di ON nelle vie aeree, che può abbassare la carica virale durante il sonno e permettere al sistema immunitario di rispondere efficacemente ai virus[8].
Da ciò si deduce che respirare con la bocca può peggiorare i sintomi di COvid-19, coerentemente con l’osservazione che i sintomi delle infezioni respiratorie abitualmente peggiorano di mattina.
La revisione delle ricerche effettuate in questo studio suggerisce -affermano gli AA- che le terapie utilizzate per incrementare i livelli di ON nelle vie aeree attraverso l’inalazione del gas e le molecole che ne stimolano la produzione, può incrementare l’ossigenazione e produrre benefici effetti su soggetti affetti da covid-19.
Viene infine sottolineata l’importanza della combinazione della respirazione nasale con uno stile di vita che includa movimento, buon sonno e una dieta bilanciata.
Nella tabella seguente una sintesi degli effetti dell’ossido nitrico prodotti con la respirazione nasale semplice e unita all’humming[9].
Al centro della tabella, in rosso, sono raccolte le cause che incidono negativamente sulla produzione di ON.
Le strategie proposte dovrebbero essere studiate più approfonditamente -sottolineano gli AA- come ulteriore strumento contro questo specifico virus.
ON e Humming
Humming e incremento di ON
Vi sono notevoli evidenze che la pratica dell’mmmmm[10] o humming , durante la misurazione dell’ON, ne incrementa il livello grazie al rapido scambio gassoso nei seni paranasali[11].
Uno specifico studio sugli effetti dell’oscillazione dell’aria prodotta dall’humming ha verificato un notevole aumento della ventilazione nei seni, dello scambio d’aria tra i seni e la cavità nasale e un incremento rilevante della produzione di ON.
Questo incremento è risultato essere dipendente dalla misura degli osti, gli orifizi o tubicini che collegano i seni paranasali alla cavità nasale.
È tuttavia possibile che altri fattori influenzino lo scambio d’aria e di ON tra le due cavità, come la pressione, la frequenza del suono e l’intensità del flusso.
Inoltre la situazione sperimentale è diversa da quella che si ha “in vivo”, in cui il passaggio dell’aria non è così regolare[12].
In una ricerca del 2006 è stato sperimentato un nuovo approccio per monitorare la ventilazione nei seni paranasali: l’humming test nasale.
Sia in vivo che in modelli di laboratorio, è stato dimostrato che l’oscillazione delle onde sonore generate durante l’humming produce un notevole incremento della ventilazione nei seni.
L’aumento di questo scambio gassoso può essere facilmente monitorato al momento, misurando simultaneamente i livelli dell’ON nell’aria espirata, dove si può registrare il picco di ON.
Uno dei fattori più importanti che influenza il rilascio di ON dai seni è, ancora una volta, risultato essere la misura dell’ostio, l’orifizio attraverso il quale i seni comunicano con la cavità nasale. Ciò è risultato evidente anche “a contrario”: in soggetti con l’ostio bloccato o con riniti allergiche non si riscontrava il picco di ON durante l’humming.
Gli AA hanno sperimentato che l’humming può essere usato anche per favorire il passaggio di sostanze medicamentose nei seni, usando un aerosol in cui il flusso d’aria era associato al suono[13].
Attraverso il canto si creano vibrazioni sonore che favoriscono il passaggio dell’aria tra le membrane dei seni e le fosse nasali.
Ciò aiuta a mantenere puliti i condotti che collegano il naso ai seni permettendo a questi ultimi un appropriato drenaggio[14].
Effetti dell’incremento di produzione dell’ON in seguito all’humming, in persone affette da PCD
Bassi livelli di uno dei tre specifici enzimi che producono l’ON[15]durante l’humming, supporta l’evidenza che l’ON è carente nei seni paranasali delle persone affette da PCD[16], una malattia caratterizzata da infezioni dell’apparato respiratorio, disposizioni anormale degli organi interni e infertilità.
Segni e sintomi della malattia sono causati da anormali ciglia e flagelli (le protezioni nelle nostre mucose).
Effetti dell’incremento di produzione dell’ON in seguito all’humming, su un soggetto con rinosinusite cronica[17]
La rinosinusite cronica è un disordine immune causato da funghi che danneggiano la membrana dei seni paranasali.
Gli AA ricordano come è assodato che l’ON aumenta da 15 a 20 volte con la pratica dell’humming, rispetto alle normali espirazioni[18].
Essi hanno riportato il caso di un soggetto che emetteva questo suono con forza, ad una frequenza bassa, di circa 130 Hz:
- il primo giorno, per 1 ora (18 hums al minuto), al momento di andare a dormire;
- per i seguenti 4 giorni, per 60-120 volte per 4 volte al giorno, come trattamento per una severa rinosinusite cronica (CRS).
Questa tecnica aumenta molto le vibrazioni intranasali, senza ovviamente arrivare a creare fastidi come vertigini e giramenti di testa.
La mattina dopo la prima sessione di 1 ora il soggetto si è svegliato con il naso libero e la capacità di respirare facilmente attraverso il naso, per la prima volta dopo circa 1 mese.
Durante i successivi 4 giorni i sintomi della CRS si sono presentati in maniera più blanda, ma ogni giorno con minore intensità.
Con questo metodo i sintomi della CRS sono scomparsi in 4 giorni.
L’aritmia cardiaca del soggetto si è egualmente ridotta di molto.
Una coincidenza?
La conclusione dello studio è che la pratica di un forte e prolungato humming, incrementando la produzione endogena nasale di ON, si è rivelata risolutivo.
Il naso e i seni paranasali costituiscono una parte importante del complesso sistema psico-neuro-endocrino-immunitario (comprendente in realtà anche la fascia, cioè il connettivo), il cui armonico funzionamento è la chiave per preservare una salute ottimale.
[1]L. Chen, P. Liu, H. Gao, B. Sun, D. Chao, F. Wang, et al., Inhalation of nitric oxide in the treatment of severe acute respiratory syndrome: a rescue trial in Beijing, Clin Infect Dis, 39 (2004), pp. 1531-153, in www.sciencedirect.com
[2]Sara Åkerström,1 Mehrdad Mousavi-Jazi,2 Jonas Klingström,1,3 Mikael Leijon,2 Åke Lundkvist,1,3 and Ali Mirazimi, Nitric Oxide Inhibits the Replication Cycle of Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus
J Virol. 2005 Feb; 79(3): 1966–1969.-doi: 10.1128/JVI.79.3.1966-1969.2005;
PMCID: PMC544093; PMID: 15650225, www.ncbi.gov
[3]Microbes Infect. 2020 May 6-doi: 10.1016/j.micinf.2020.05.002 [Epub ahead of print]
PMCID: PMC7200356-PMID: 32387333
Could nasal nitric oxide help to mitigate the severity of COVID-19?
Jan Martel
Center for Molecular and Clinical Immunology, Chang Gung University, Taoyuan, Taiwan
Chang Gung Immunology Consortium, Chang Gung Memorial Hospital at Linkou, Taoyuan, Taiwan
Yun-Fei Ko
Chang Gung Immunology Consortium, Chang Gung Memorial Hospital at Linkou, Taoyuan, Taiwan
Chang Gung Biotechnology Corporation, Taipei, Taiwan
Biochemical Engineering Research Center, Ming Chi University of Technology, New Taipei City, Taiwan
John D. Young
Center for Molecular and Clinical Immunology, Chang Gung University, Taoyuan, Taiwan
Chang Gung Biotechnology Corporation, Taipei, Taiwan
David M. Ojcius∗
Center for Molecular and Clinical Immunology, Chang Gung University, Taoyuan, Taiwan
Chang Gung Immunology Consortium, Chang Gung Memorial Hospital at Linkou, Taoyuan, Taiwan
Department of Biomedical Sciences, University of the Pacific, Arthur Dugoni School of Dentistry, San Francisco, CA, USA
University of Paris, Paris, France
www.ncbi.gov
[4]Marco Guazzi, Marco Vicenzi, Michele Samaja, Gli inibitori della fosfodiesterasi-5 nella patologia cardiopolmonare: dai rilievi sperimentali all’applicazione clinica, 1Unità Cardiopolmonare, Ospedale San Paolo, Università degli Studi, Milano, 2Istituto di Biochimica, Polo Universitario San Paolo, Milano
www.giornaledicardiologia.it
[5]Idiopatico: sofferenza di per sé stessa, cioè malattia di cui non si conosce la causa.
[6]J.O. Lundberg, E. Weitzberg, M.T. Gladwin; The nitrate-nitrite-nitric oxide pathway in physiology and therapeutics, Nat Rev Drug Discov, 7 (2008), pp. 156-167, CrossRefView Record in ScopusGoogle Scholar;
J.O. Lundberg, M. Carlstrom, E. Weitzberg, Metabolic effects of dietary nitrate in health and disease, Cell Metabol, 28 (2018), pp. 9-22, in
www.sciencedirect.com
[7]Madronio M.R., Di Somma E., Stavrinou R., Kirkness J.P., Goldfinch E., Wheatley J.R. Older individuals have increased oro-nasal breathing during sleep. Eur Respir J. 2004;24:71–77;
[8]Kukwa W., Guilleminault C., Tomaszewska M., Kukwa A., Krzeski A., Migacz E. Prevalence of upper respiratory tract infections in habitually snoring and mouth breathing children. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2018;107:37–41
[10]La produzione del suono “mmm” con una specifica tonalità, senza aprire la bocca o formulare parole.
[11]Maniscalco M., Pelaia G, Sofia M., Exhaled nasal nitric oxide during humming: potential clinical tool in sinonasal disease? Biomark Med. 2013 Apr;7(2):261-6. doi: 10.2217/bmm.13.11.
www.ncbi.gov
[12]Eddie Weitzberg and Jon O. N. Lundberg, Humming Greatly Increases Nasal Nitric Oxide,
Department of Anesthesiology and Intensive Care, Karolinska Hospital, and Department of Physiology and Pharmacology, Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden, in
www.atsjournals.org;
www.slideshare.net
[13]M. Maniscalco, Humming, nitric oxide and paranasal sinus ventilation, Föreläsningssalen, Farmakologen, Nanna Svartz väg 2, 2006, Department of Physiology and Pharmacology, in openarchive.ki.se/xmlui/handle/10616/38896.
Paper related:
Maniscalco M, Weitzberg E, Sundberg J, Sofia M, Lundberg JO (2003). “Assessment of nasal and sinus nitric oxide output using single-breath humming exhalations.” Eur Respir J 22(2): 323-9;
Lundberg JO, Maniscalco M, Sofia M, Lundblad L, Weitzberg E (2003). “Humming, nitric oxide, and paranasal sinus obstruction.” JAMA 289(3): 302-3;
[15]NO, l’enzima ossido nitrico sintetasi o sintasi neurale
[16]La discinesia ciliare primitiva (PCD) è una malattia genetica rara caratterizzata da alterazione morfologica e funzionale delle ciglia vibratili, www.pcd.italia.it;
[17]George A Eby at George Eby Research Institute,
Strong humming for one hour daily to terminate chronic rhinosinusitis in four days: A case report and hypothesis for action by stimulation of endogenous nasal nitric oxide production, in www.researchgate.net
[18/www.rosalbacourtney.com; Weitzberg, E. and J. Lundberg, Humming greatly increases nitric oxide. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine., 2002. 166(2).