I benefici per la salute della silice (silicio)

Introduzione

La silice, nota anche come silicio, è un minerale che viene spesso definito oligoelemento nella nutrizione. È il terzo oligoelemento più abbondante nel corpo umano, sebbene non sia ufficialmente classificato come nutriente essenziale. Tuttavia, sempre più ricerche dimostrano che la silice può svolgere un ruolo importante per vari aspetti della salute, in particolare quelli legati alle ossa, al tessuto connettivo, alla pelle, ai capelli e alle unghie. In questo articolo esploriamo ciò che la scienza dice sulla silice: le sue funzioni, la biodisponibilità, le interazioni con altri minerali, le fonti alimentari e le dosi sicure per sostenere la salute generale. 

Silice nell'organismo e biodisponibilità

Cos'è la silice? La silice di solito si riferisce al biossido di silicio o ad altri composti contenenti silicio. In un contesto biologico, il silicio agisce spesso come acido ortosilicico solubile, soprattutto in liquidi come acqua e fluidi corporei. Il corpo contiene piccole quantità di silicio, in particolare nei tessuti come ossa e tessuto connettivo. 

La biodisponibilità, o assorbimento, è un fattore importante per l'effetto della silice nel corpo. La silice esiste in varie forme chimiche e la facilità con cui viene assorbita varia notevolmente a seconda della forma. L'acido ortosilicico monomerico viene assorbito in modo più efficiente, con una biodisponibilità che può raggiungere fino al 50%. Le forme polimerizzate, come il gel di silice, la silice colloidale o le particelle di silice proveniente dalle piante, invece, hanno spesso un assorbimento molto basso, a volte inferiore all'1%.

In generale, il silicio viene assorbito tanto meno quanto più è legato o polimerizzato. Ad esempio, la silice nell’acqua potabile e nella birra è principalmente sotto forma di acido ortosilicico e quindi facilmente accessibile al corpo, mentre il silicio legato negli alimenti vegetali ricchi di fibre, come le banane, può avere un tasso di assorbimento inferiore al 2%.

Silice e salute delle ossa

Una delle aree più studiate della silice è il suo ruolo nello scheletro. Già negli anni ’70 esperimenti sugli animali hanno dimostrato che il silicio è coinvolto nel normale sviluppo delle ossa. Gli animali che seguivano una dieta povera di silicio sviluppavano deformità nelle ossa e nella cartilagine, mentre l'apporto di silicio favoriva la crescita ossea, la formazione di collagene e la deposizione di calcio nel tessuto osseo. Oltre 30 anni di ricerca hanno fornito forti indicazioni sul fatto che il silicio presente nella dieta può contribuire positivamente alla mineralizzazione delle ossa e alla salute del tessuto connettivo.

La densità minerale e la forza ossea sono aspetti chiave della salute delle ossa. Studi epidemiologici hanno trovato una chiara connessione tra un maggiore apporto di silice e una migliore densità minerale ossea. Sia negli Stati Uniti che nel Regno Unito, le persone con un maggiore apporto di silice nella dieta hanno mostrato una densità ossea più elevata, in particolare tra gli uomini e le donne in premenopausa. Ciò suggerisce che la silice può sostenere ossa forti. La ricerca meccanicistica mostra che la silice è presente sul fronte attivo della mineralizzazione nell'osso in crescita, indicando una funzione nella calcificazione precoce della matrice ossea. Il silicio può legarsi ai componenti del tessuto osseo e favorire la deposizione di calcio e altri minerali nello scheletro. Inoltre, la silice è coinvolta nella sintesi e nella stabilizzazione del collagene, la proteina più importante della matrice ossea e della cartilagine. Senza una quantità sufficiente di collagene, i minerali non possono formare una struttura solida, quindi l'effetto della silice sul collagene può essere decisivo per la resistenza delle ossa.

 

In uno studio su donne in postmenopausa con tendenza all'osteoporosi sono stati somministrati integratori di silicio insieme a calcio e vitamina D. Il gruppo che ha ricevuto in aggiunta il silicio ha riscontrato un aumento significativo della densità ossea nel collo del femore rispetto al gruppo di controllo. Ciò suggerisce un effetto sinergico in cui la silice, in presenza di calcio e vitamina D, può supportare la rigenerazione ossea o ridurre la perdita ossea. Allo stesso tempo, altri studi non hanno sempre mostrato grandi cambiamenti nel contenuto minerale delle ossa con l'integrazione di silice quando la dieta è già sufficiente. Esperimenti su animali hanno dimostrato che il silicio extra può aumentare il contenuto di calcio delle ossa solo se la dieta inizialmente era povera di calcio. Se l’apporto di calcio è sufficiente, il silicio da solo non sembra fornire minerali extra alle ossa. Tuttavia, esistono prove che la silice può supportare sia la densità minerale ossea che la resistenza ossea attraverso effetti sul metabolismo minerale e sulla rete del collagene. 

Silice e tessuto connettivo (collagene e cartilagine)
Il tessuto connettivo comprende i tessuti di supporto del corpo, come cartilagine, tendini, legamenti e altri tessuti che contengono collagene e proteoglicani. La silice sembra essere importante per il mantenimento di tale tessuto. Le strutture ricche di tessuto connettivo, come le pareti delle arterie, la trachea e la cartilagine, contengono concentrazioni particolarmente elevate di silicio. Si ritiene che ciò sia dovuto al ruolo della silice nella formazione di glicosaminoglicani e proteoglicani, molecole complesse che costituiscono gran parte della sostanza di base nel tessuto connettivo. Il silicio può essere integrato in queste strutture e contribuire alla reticolazione tra complessi proteoglicani e fibre di collagene, che aumenta la resistenza del tessuto e riduce la permeabilità della matrice del tessuto connettivo. In poche parole, la silice può aiutare a legare insieme i componenti del tessuto connettivo per renderlo più forte e resistente.

 

La sintesi del collagene è un processo centrale nel tessuto connettivo e il collagene è la proteina dominante nella pelle, nei tendini e nella cartilagine. Si ritiene che la silice supporti la formazione del collagene. Gli studi hanno dimostrato che il silicio può stimolare i fibroblasti, le cellule del tessuto connettivo che producono collagene di tipo I. È stato anche suggerito che la silice aiuti ad attivare gli enzimi coinvolti nell'idrossilazione del collagene, una modifica chimica importante per la maturazione e la stabilizzazione delle fibre di collagene. Senza una quantità sufficiente di silicio, questi enzimi potrebbero essere meno efficaci, portando potenzialmente a una struttura del collagene più debole. Negli esperimenti sugli animali, la mancanza di silicio è stata collegata a un ridotto contenuto di collagene nelle ossa e nella cartilagine, mentre l’integrazione ha aumentato significativamente la quantità di collagene. Ciò dimostra che la silice ha un'importante funzione nella biosintesi o stabilizzazione del collagene.

La cartilagine e le articolazioni dipendono da una matrice durevole ma flessibile di collagene e proteoglicani. Dato il ruolo della silice in entrambi questi componenti, una quantità adeguata di silicio può contribuire alla salute delle articolazioni. La ricerca sugli animali ha dimostrato che una dieta povera di silicio porta ad uno sviluppo anormale della cartilagine. 

La guarigione delle ferite è un altro processo in cui la rigenerazione del tessuto connettivo è cruciale. La deposizione di collagene è la chiave per la guarigione delle ferite nella pelle o in altri tessuti. L'effetto della silice sulla formazione del collagene e dei tessuti suggerisce che potrebbe favorire la guarigione delle ferite. La ricerca clinica su questo argomento è limitata, ma alcuni rapporti hanno evidenziato il potenziale ruolo del silicio nel promuovere la guarigione delle ferite e la riparazione del tessuto connettivo. Ciò può essere collegato al fatto che le cellule hanno sufficienti elementi costitutivi e cofattori, come la silice, per formare efficientemente nuovo tessuto. Sono necessarie ulteriori ricerche per confermare quanto la silice possa influenzare la guarigione delle ferite negli esseri umani, ma la plausibilità biologica esiste.

Silice per pelle, capelli e unghie

La silice è ben nota tra gli appassionati di integratori alimentari per il suo presunto effetto su pelle, capelli e unghie, che sono tutti costituiti da forti reti proteiche: collagene nella pelle e cheratina nei capelli e nelle unghie. Questi tessuti sono considerati appendici della pelle ed è stato dimostrato che il silicio si trova in concentrazioni significative nei capelli e nelle unghie, dove è un minerale dominante nella composizione delle unghie. Molte persone avvertono unghie fragili e capelli senza vita come segni di carenze nutrizionali e alcuni esperti hanno suggerito che le unghie morbide o fragili possano indicare una carenza sistemica di silicio.

L'elasticità e l'azione antietà della pelle sono influenzate dal collagene e dall'elastina, che forniscono struttura e resistenza. Con l'età, queste fibre si rompono gradualmente e la pelle diventa più sottile e meno elastica. La silice può supportare la sintesi di nuovo collagene e rallentarne la degradazione contribuendo all'ottima attività degli enzimi necessari per formare e mantenere il collagene nella pelle. In uno studio controllato con placebo su 50 donne di mezza età con pelle danneggiata dal sole, i partecipanti hanno ricevuto due capsule al giorno, ciascuna contenente acido ortosilicico stabilizzato equivalente a 10 mg di silicio per capsula, per 20 settimane. Dopo il periodo è stato osservato un miglioramento significativo nella microstruttura della superficie cutanear e proprietà meccaniche, come l'elasticità, nel gruppo del silicio. L'aspetto della pelle, misurato dall'indice di rugosità e dall'elasticità, è migliorato, mentre il gruppo placebo non ha mostrato alcun cambiamento corrispondente. Questo è stato il primo studio controllato in doppio cieco a documentare tali effetti dell’integrazione di silice e suggerisce che la silice può avere un beneficio cosmetico e dermatologico nell’invecchiamento della pelle. 

La crescita e la forza dei capelli sono influenzate dalla cheratina, la principale proteina dei capelli, ma anche da minerali come il silicio presente nelle ciocche dei capelli. Un maggiore contenuto di silicio in una ciocca di capelli è associato a un minor rischio di rottura e possibilmente a una minore perdita di capelli. Il silicio può contribuire indirettamente trasportando i nutrienti ai follicoli piliferi e legandosi agli aminoacidi o alla cheratina per rafforzarne la struttura. In uno studio, 48 persone con capelli sottili e fragili hanno assunto quotidianamente per 9 mesi un integratore di acido ortosilicico stabilizzato, equivalente a 10 mg di silicio puro al giorno. Alla fine dell'esperimento i capelli di coloro che hanno ricevuto il silicio hanno una resistenza alla rottura significativamente più elevata e capelli più spessi, mentre il gruppo placebo non ha mostrato alcun miglioramento. Ciò suggerisce che l’integrazione a lungo termine di silice può produrre capelli più forti e folti, possibilmente integrandosi nelle fibre capillari o stimolando la produzione di proteine ​​dei capelli. I ricercatori hanno ipotizzato che la silice possa interagire con la struttura della cheratina tramite gruppi silanolici che formano complessi con le proteine.

La salute delle unghie dipende anche dalla cheratina, ma il contenuto di minerali, in particolare la silice, è importante per la durezza e l’integrità delle unghie. Il silicio costituisce una parte significativa del contenuto minerale dell'unghia e quando le unghie diventano morbide e fragili, può essere un segno che al corpo manca abbastanza silicio per mantenere una matrice ungueale robusta. Nel suddetto studio sulla pelle, i partecipanti hanno riportato unghie più forti e meno fragili nel gruppo della silice, e i ricercatori hanno osservato una riduzione della rottura delle unghie e una migliore qualità delle unghie. 

 

Potenziali effetti sulla funzione cognitiva

La silice può influenzare il cervello e il sistema nervoso? Questo è meno esplorato della salute delle ossa e della pelle, ma ci sono osservazioni interessanti. Il silicio non è noto come nutriente fondamentale per la funzione delle cellule nervose, ma può influenzare indirettamente il cervello attraverso altri meccanismi, soprattutto quando interagisce con ioni metallici come l’alluminio.

Silice, alluminio e salute cognitiva sono un’area di interesse. Da tempo si sospetta che l’alluminio abbia un ruolo nei processi neurodegenerativi, sebbene il collegamento non sia stato dimostrato in modo definitivo. Il silicio sembra essere in grado di contrastare l’alluminio legandolo a se stesso e formando silicati di alluminio insolubili nel tratto gastrointestinale, che possono impedirne l’assorbimento nel corpo. Questo può agire come un modo naturale per ridurre i potenziali effetti negativi dell’alluminio. Un ampio studio di coorte francese ha seguito quasi 2.000 anziani di età superiore ai 15 anni e ha esaminato l’assunzione di minerali attraverso l’acqua potabile in relazione alla salute cognitiva. Hanno scoperto che quelli che ingerito più silicio dall’acqua potabile aveva un rischio minore di problemi cognitivi - un aumento di 10 mg di silicio al giorno è stato associato a ca. Rischio ridotto dell'11%. Al contrario, una maggiore assunzione di alluminio era associata ad un aumento del rischio. Questi risultati suggeriscono che la silice può avere un effetto protettivo sul cervello, possibilmente impedendo l’accumulo di alluminio nel tessuto cerebrale. Piccoli studi hanno dimostrato che le persone che bevevano acqua minerale ricca di silicio nel tempo avevano ridotto il contenuto di alluminio nel corpo e in alcuni la tendenza al miglioramento delle funzioni cognitive. La base di dati è tuttavia scarsa e la silice non può essere raccomandata come prevenzione o trattamento delle sfide cognitive. Un apporto moderato di silice attraverso la dieta e l’acqua è probabilmente benefico per la salute generale e può avere effetti collaterali positivi sul cervello aiutando a ridurre sostanze potenzialmente dannose come l’alluminio.

Potenziali effetti sul sistema immunitario

Il legame tra la silice e il sistema immunitario è complesso. L'inalazione di particelle di silice, come la polvere di pietra, può stimolare eccessivamente il sistema immunitario nei polmoni e portare a effetti dannosi, ma questo vale per la silice cristallina che viene inalata, non per gli integratori alimentari o il silicio dalla dieta. La domanda è se la silice negli integratori alimentari abbia proprietà di rafforzamento immunitario o di regolazione immunitaria.

La ricerca umana diretta sull’integrazione di silice e sulla funzione immunitaria è limitata, ma gli studi sugli animali forniscono alcune indicazioni. In un modello animale di infiammazione articolare indotta, è stato scoperto che l’integrazione di silicio attenua la risposta autoimmune, suggerendo che la silice può migliorare le risposte antinfiammatorie e modificare le risposte immunitarie in una direzione benefica durante l’infiammazione cronica. Negli animali trattati con silice è stata osservata anche una riduzione del numero di linfociti circolanti durante l'infiammazione, che può essere interpretata come uno smorzamento dell'eccessiva attività immunitaria.

A livello generale, alcune fonti suggeriscono che il silicio può supportare il sistema immunitario e ormonale e aiutare a mantenere un pH equilibrato nel corpo, che in teoria potrebbe creare un ambiente meno favorevole per gli agenti patogeni. Queste affermazioni spesso derivano da esperimenti di laboratorio o su animali, o da prospettive olistiche, e non da ampi studi clinici. Indirettamente, la silice può supportare il sistema immunitario contribuendo alla salute delle mucose e della pelle, che rappresentano la prima linea di difesa del corpo contro le infezioni. Un apporto sufficiente di silicio può fornire un tessuto connettivo più forte nella pelle e nelle mucose e quindi una migliore funzione barriera. Questa è un’implicazione logica piuttosto che qualcosa di direttamente misurabile, ma un tessuto robusto può aiutare a impedire a batteri e virus di penetrare nelle difese.

In sintesi, potrebbero esserci benefici immuno-correlati alla silice, in particolare legati alle sue potenziali proprietà antinfiammatorie. Il boro, un altro oligoelemento, è noto per influenzare la risposta immunitaria e l’infiammazione, ed è possibile che il silicio abbia effetti simili, più lievi. Finora, mancano studi clinici che dimostrino che le persone sane ottengono un sistema immunitario più forte dagli integratori di silice, quindi le affermazioni dovrebbero essere caute.

 

Interazione con altri minerali: boro, calcio e magnesio
I minerali nel corpo raramente funzionano da soli; fanno parte di reti complesse in cui possono migliorare o inibire l'assorbimento e le funzioni reciproci. La silice ha interazioni interessanti con diversi minerali, in particolare quelli che hanno ruoli sovrapposti nella salute delle ossa.

Il calcio interagisce con la silice sia nell'intestino che nel tessuto osseo. Livelli elevati di calcio alimentare possono potenzialmente ridurre l’assorbimento del silicio, possibilmente formando complessi scarsamente assorbibili, mentre bassi livelli di calcio possono aumentare l’assorbimento del silicio. Nello scheletro lavorano insieme: il calcio è il minerale principale dei cristalli di idrossiapatite che rendono dure le ossa, mentre la silice probabilmente aiuta questi cristalli a depositarsi efficacemente nella matrice di collagene. Alcuni ricercatori hanno suggerito che la silice può influenzare il modo in cui il calcio e il magnesio vengono trasportati o utilizzati nel corpo. La quantità di silicio escreto nelle urine è spesso correlata all'escrezione di calcio, il che potrebbe indicare che seguono alcune delle stesse vie metaboliche. In pratica, ciò significa che gli integratori di silice per la salute delle ossa dovrebbero essere combinati con un apporto adeguato di calcio e vitamina D per ottenere un ottimo effetto, come dimostrato negli studi in cui il silicio ha mostrato risultati positivi sulla densità ossea.

Il magnesio è un altro minerale chiave per le ossa e il tessuto connettivo. La silice e il magnesio possono influenzarsi a vicenda in modo simile alla silice e al calcio. Esperimenti su animali hanno dimostrato che l'integrazione di silicio a volte riduce la concentrazione di magnesio nel siero o aumenta l'escrezione di magnesio, ma ciò non ha portato ad una diminuzione del magnesio nel tessuto osseo: il magnesio osseo è rimasto stabile. Può trattarsi di buffer complessi o meccanismi di distribuzione. Sia il magnesio che il silicio sono coinvolti nei processi enzimatici legati alla sintesi del collagene e alla crescita ossea, quindi possono avere ruoli complementari. Se si prende in considerazione l’integrazione di silice, si dovrebbe anche garantire un apporto sufficiente di magnesio, poiché da entrambi dipende un’ottima salute delle ossa e del tessuto connettivo.

Il boro è un oligoelemento che, come il silicio, non è ufficialmente riconosciuto come essenziale, ma che ha evidenti effetti sulle ossa e sugli ormoni. Boro e silice si trovano spesso insieme negli alimenti vegetali come frutta e verdura e sono entrambi legati alla salute delle ossa. Il boro può influenzare positivamente il ricambio di calcio, magnesio e vitamina D riducendo l’escrezione di calcio e magnesio e aumentando l’attivazione della vitamina D, che a sua volta apporta benefici allo scheletro. Silice e boro possono quindi sostenere lo scheletro attraverso meccanismi leggermente diversi: il boro regola l'equilibrio minerale, mentre la silice contribuisce alla struttura. Entrambi promuovono la crescita ossea nei modelli animali e la mancanza di uno dei due può causare un indebolimento delle ossa negli animali da esperimento. Sebbene le interazioni dirette tra boro e silicio non siano state ampiamente esplorate, è logico che una dieta che supporti la salute delle ossa includa quantità adeguate di entrambi questi oligoelementi, insieme a calcio, magnesio e vitamine come D e K.

In sintesi, la silice coopera con il calcio e il magnesio supportandone l’integrazione nelle ossa e nel tessuto connettivo e può impedire l’assorbimento di minerali potenzialmente indesiderati come l’alluminio. Boro e silice si completano a vicenda rafforzando le ossa: il boro aiuta il metabolismo minerale, mentre la silice contribuisce alla struttura fisica. L’equilibrio è la chiave per la salute generale e una dieta variata solitamente fornisce questi micronutrienti in quantità sufficienti. Nei casi in cui l’assunzione di piante o acqua è bassa, come nei vegani che consumano pochi cereali trasformati o nelle persone con accesso limitato all’acqua ricca di minerali, l’assunzione di silice può essere inferiore e si può prendere in considerazione un’integrazione.