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Perché l’ortica punge?

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“…che dall’ortica del pericolo si coglie il fiore della sicurezza.”

(W. Shakespeare – Enrico IV – parte 1, atto II, scena 3)

Il post di oggi è spirato ad una storia vera… purtroppo. Si tratta della vicenda che narra del doloroso incontro tra me ed un poco accogliente cespuglio di ortiche.

Mi trovavo in escursione nella contea del Wiltshire nell’Inghilterra meridionale. Una splendida località non lontano da Avebury, patrimonio dell’UNESCO per possedere il cerchio di pietre neolitico più grande d’Europa. Per questo motivo, oltre ad essere meta di turisti e curiosi, Avebury è una fonte inesauribile di miti e leggende che ne fanno un luogo di culto per i gruppi di moderni pagani (o neopagani).

Alcuni monoliti che compongono il cerchio di pietre di Avebury.

Alcuni monoliti che compongono il cerchio di pietre di Avebury.

Proprio mentre mi stavo godendo la bellezza del paesaggio ed il tiepido sole della primavera inglese ecco che il mio piede si inabissa in un punto dove avrebbe dovuto esserci solido terreno, affondando fino al ginocchio in un cespuglio di ortiche. I pantaloni lunghi mi hanno protetto le gambe, ma la maglietta a maniche corte non è risultata altrettanto efficace ed il risultato finale è stato questo:

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Non ricordavo il tempo di prendermi una simile urticata e, dopo la prima mezzora di intenso dolore (il bruciore è durato comunque per un giorno intero) mi sono ripreso e ho affrontato la sventura con il mio solito spirito zen: qualsiasi esperienza, che sia relativamente positiva o negativa per noi, può sempre insegnarci qualcosa.

Quindi, una volta recuperato l’uso del braccio sinistro ed avendo esaurito i santi a cui dedicare il mio sfogo mi è sorta spontanea la domanda: perché l’ortica punge? O meglio, come fa l’ortica a pungere?

Credo sia evidente che questo non sia altro un meccanismo di difesa evoluto dalla pianta, quello che mi interessa è capire come fa a provocare tutto quel dolore e tutti quei rigonfiamenti.

Ma andiamo con ordine introducendo questa pianta così poco affabile.

Con il termine ortica ci si riferisce genericamente alle piante della famiglia delle Urticaceae e del genere Urtica. Le due specie più note sono l‘Urtica dioica e l‘Urtica urens. È una pianta molto diffusa e nota fina dall’antichità per le sue numerose proprietà che si declinano in numerose applicazioni, dalla cucina alla fitoterapia.

Urtica dioica (fonte: Wikipedia)

Urtica dioica (fonte: Wikipedia)

Il nome ortica deriva dal latino “urere” che significa “bruciare”. La reiterazione del nome all’interno della sua tassonomia (Urticaceae, Urtica, urens) lascia intendere come la caratteristica distintiva e poco piacevole di questa pianta non sia certo passata inosservata.

La forza urticante dell’ortica è data dai tricomi, sottilissimi peli che coprono sia le foglie che i fusti. Utilizzo il suffisso intensivo “sottilissimi” perché ciascun pelo è effettivamente formato da una singola cellula allungata e specializzata.

Immagine ingrandita dei tricomi di un'ortica. Ciascun pelo è formato da una singola cellula allungata. (fonte: Wikipedia)

Immagine ingrandita dei tricomi di un’ortica. Ciascun pelo è formato da una singola cellula allungata. (fonte: Wikipedia)

Le pareti laterali dei tricomi sono rafforzate da minerali di calcio mentre la punta è silicata, pronta a spezzarsi per liberare le sostanze contenute all’interno della cellula.

Ma quali sono le sostanze che vengono iniettate da questi minuscoli aghi ipodermici?

Le sostanze contenute nei tricomi sono principalmente istamina, serotonina, acetilcolina e acido formico.

La componente principale, l’istamina, è uno dei mediatori dell’infiammazione. In genere contenuta in alcuni globuli bianchi (granulociti basofili) e nelle piastrine, l’istamina promuove la vasodilatazione a livello locale e aumenta la permeabilità dei vasi sanguigni permettendo ai globuli bianchi di uscire dal circuito sanguigno per raggiungere la zona traumatizzata e infetta.

L’istamina quindi provoca il gonfiore dell’infiammazione attivando i meccanismi immunitari della cute.

Un’altra sostanza contenuta nei tricomi delle ortiche è la serotonina, noto e diffuso neurotrasmettitore. Se iniettata a livello locale è in grado di stimolare le terminazione nervose responsabili della percezione del dolore. E questo è esattamente quello che fa l’ortica mentre si difende dalla nostra goffa invadenza.

L’acetilcolina, invece, è un altro neurotrasmettitore ben conosciuto. Anzi, in verità si tratta il primo neurotrasmettitore ad essere individuato nella storia e valse un Nobel per la Medicina nel 1936. A livello di iniezione locale il suo effetto è probabilmente legato alla vasodilatazione e alla contrazione muscolare.

L’acido formico, infine, deve il suo nome alle formiche che lo producono all’interno del proprio corpo come sistema di difesa urticante.

Abbiamo visto quindi che i tricomi delle ortiche contengono un bel cocktail di sostanze differenti, e per questo un singolo trattamento (per esempio contro l’istamina) può risultare non completamente efficace. Davvero subdole queste ortiche…

Tuttavia esistono numerosi metodi per tentare di alleviare la sofferenza e ridurre gli effetti della puntura.

Il metodo più “naturale” e immediato, per esempio, è quello di fare impacchi con foglie di piantaggine o di acetosa, due piante che possono contribuire a ridurre il dolore e che tendono a crescere in prossimità delle ortiche stesse.

Plantago lanceolata, nota come piantaggine. Tende a crescere vicino alle ortiche. Impacchi fatti con le foglie macerate possono aiutare ad alleviare il dolore. (fonte: Wikipedia)

Plantago lanceolata, nota come piantaggine. Tende a crescere vicino alle ortiche. Impacchi fatti con le foglie macerate possono aiutare ad alleviare il dolore. (fonte: Wikipedia)

Tra le cose da non fare, invece, troviamo grattarsi e strofinare la parte colpita. Questo infatti non fa che rompere ulteriormente gli aghi già infilzati nella pelle, spingendoli ancora più in profondità ed incrementando il rilascio delle sostanze irritanti. È quindi più saggio fare impacchi con acqua ossigenata o composti basici come il sapone. Inoltre la rimozione degli aghi può essere agevolata usando del nastro adesivo a mo’ di ceretta. Potete trovare altri rimedi contro le ortiche a questo LINK.

Alla fine la morale dell’avventura è che non tutto il male vien per nuocere, il mio braccio si è ripreso in una giornata, l’ortica è viva e vegeta (e magari intimamente soddisfatta di essersi difesa così bene dalla mia goffa aggressione) ed ho anche imparato qualcosa di nuovo. In futuro starò più attento e sicuramente non guarderò più un’ortica con gli stessi occhi.

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Perché le cipolle fanno piangere?

“Peeling onions” di Lilly Master Spencer, ca 1852.

La scorsa settimana sono stati assegnati i premi IgNobel 2013 dedicati alle ricerche più bizzarre e imbrobabili (ma non per questo meno utili o interessanti).  In questa edizione troviamo, per esempio, il premio per la psicologia dato ad una ricerca che ha dimostrato che gli individui che pensano di essere ubriachi ritengono anche di essere più attraenti o un premio per la fisica ad una ricerca tutta italiana che ha dimostrato come sulla Luna si potrebbe camminare sull’acqua (per godervi tutte le categorie date un’occhiata QUI).

Tra tutti i premi spicca secondo me il premio per la chimica assegnato al giapponese Shinsuke Imai (che ritroveremo più avanti in questo post) che ha scoperto e descritto i meccanismi molecolari alla base delle lacrime indotte dal taglio delle cipolle. Chi come me ama cucinare conoscerà fin troppo bene di quale calvario stiamo parlando…

A parte trovare cibo ammuffito nella dispensa o in frigorifero non credo ci sia niente di più fastidioso in cucina del bruciore e delle lacrime generate dalle cipolle affettate.

Ma a che cosa è dovuto questo fenomeno?

La ricerca del Dr Imai, pubblicata su Nature nel 2002 (alla faccia della ricerca improbabile…), svela il meccanismo in modo esaustivo e puntuale:

All’intero delle cellule dei bulbi della cipolla (Allium cepa) si trova un enzima chiamato allinasi.

Questo enzima fa parte dell’ingegnoso quanto efficace sistema di difesa che queste piante hanno evoluto per proteggersi dai predatori erbivori. Quando il bulbo della cipolla viene danneggiato (morso o affettato) le cellule che lo compongono si rompono liberando l’allinasi contenuta al loro interno.

Quando l’enzima entra in contatto con le molecole di 1-PRENSCO (da 1-propenyl cysteine sulfoxide, il principale solfossido della cipolla e derivato dall’aminoacido cisteina) viene catalizzata la reazione chimica che porta alla produzione di ammoniaca, acido piruvico e acidi solfenici come l’acido 1-propenilsolfenico.

A questo punto le molecole di acido 1-propenilsolfenico vengono catturate da un secondo enzima chiamato Lachrymatory-Factor Synthase che produce il fattore di lacrimazione sin-propanethial-S-ossido.

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Schema della reazioni chimiche conseguenti al taglio di una cipolla. Immagine tratta da Imai S et al. “Plant biochemistry: an onion enzyme that makes the eyes water”, Nature 2002

Quest’ultimo è un composto volatile che si disperde nell’aria e come gas arriva al film lacrimale (lo strato acquoso che umetta il bulbo oculare). Qui, reagendo con l’acqua, si trasforma in acido solforico, un composto notoriamente irritante.

L’occhio, attaccato da una nuvola di acido solforico, cerca disperatamente di difendersi dall’irritazione aumentando la produzione di liquido lacrimale e tentando di disperdere l’acido tramite le lacrime. 

Ma come possiamo evitare di essere messi KO da una cipolla?

I metodi più classici consistono nel tagliare la cipolla sotto l’acqua corrente per limitare la volatilità del fattore lacrimale o nel raffreddare la cipolla in frigorifero alterandone la chimica e rallentandone le reazioni enzimatiche. Ma si possono sempre sperimentare metodi originali come questo:

Un metodo efficace per proteggersi dai composti volatili della cipolla.

Aldilà di metodi più o meno fantasiosi anche in questo caso la Scienza può venirci incontro salvandoci dalla minaccia di questi terribili bulbi.

Nel 2008, infatti, il team del Dr Colin Eady del Crop & Food Research Institute  in Nuova Zelanda ha sviluppato una varietà di cipolla geneticamente ingegnerizzata per produrre meno Lachrymatory-Factor Synthase. I ricercatori, utilizzando la tecnica dell’RNAinterference (RNAi), hanno silenziato il gene responsabile della sintesi dell’enzima producendo così una cipolla incapace di liberare il fattore lacrimale in seguito ad un danneggiamento del bulbo.

Per coloro che mal digeriscono l’ingegneria genetica esiste comunque una varietà di cipolla dolce chiamata Vidalia la quale viene solitamente coltivata in terreni poveri di zolfo. Questo fatto limita la produzione e l’accumulo di composti solforosi all’interno dei bulbi e le cipolle Vidalia, una volta tagliate, liberano un quantitativo ridotto di fattore lacrimale.

La lotta contro le cipolle sembra quindi una delle grandi sfide dell’uomo alla Natura. In ogni caso, non prendetevela troppo la prossima volta che piangerete tagliando una cipolla, del resto sta solo cercando di non essere mangiata, o no?

Cipolle sadiche, ti fanno piangere… e gli piace…

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