Amminoacidi: come curano le coliti infiammatorie?

Il corpo richiede 20 amminoacidi essenziali e non essenziali che lavorano per produrre varie proteine. Essere in grado di ottenere proteine ​​adeguate è fondamentale per la nostra salute. Gli amminoacidi sono necessari per la crescita intestinale e il mantenimento dell’integrità della mucosa e della funzione barriera. Sono utilizzati dalle piccole cellule della mucosa intestinale come precursori essenziali per enzimi, glutatione (GSH), ossido nitrico, poliammine e altre molecole. Sono anche usati come elementi costitutivi della sintesi di macromolecole, per la guarigione delle mucose intestinali e per i substrati energetici degli enterociti. I batteri intestinali possono utilizzare gli amminoacidi per sintetizzare proteine ​​e un gran varietà di metaboliti. Il metabolismo degli aminoacidi nel microbiota intestinale gioca un ruolo importante nell’alimentazione e nella fisiologia dell’ospite. Alcuni studi, principalmente condotti su roditori e suini, sono di interesse perché hanno fornito la prova che determinati amminoacidi, in particolare glutammina e arginina, possono influenzare la progressione delle malattie infiammatorie intestinali, ossia il morbo di Crohn e la retto-colite ulcerosa.

Protezione della mucosa intestinale

Di solito, una persona produce abbastanza L-glutammina per soddisfare tutti i bisogni del corpo. L’integrazione con glutammina, però, è utile per migliorare i sintomi della malattia, la struttura intestinale e la funzione barriera. Questo amminoacido può aumentare il microbiota intestinale (Bacteroidetes e Actinobacteria), mentre diminuisce i batteri dannosi (Oscillospira e Treponema). L’evidenza suggerisce che la glutammina può riparare le mucose distrutte dall’infiammazione o da altri agenti, attraverso un effetto nutriente diretto, ma anche per aumentata sintesi di poliammine. Queste sostanze sono sintetizzate nelle ore precedenti alla duplicazione cellulare e sono infatti prodotte da tutte le cellule tumorali. In caso di stress esterni, la glutammina induce proteine di difesa, le HSPs, fenomeno già dimostrato vent’anni fa (Robinson MK., 1998;  Chow A, Zhang R.1998;  Wischmeyer et al. 1997; Swaid F et al. 2013) L’effetto terapeutico della glutammina nella colite sperimentale risulta da una diminuzione dell’infiammazione. Che sia indotta da stress ossidativo, da shock termico, da ischemia o da sostanze chimiche (acido acetico, destrano solfato, ecc.), la glutammina nei topi ha un chiaro effetto protettivo sulle mucose intestinali, prevenendone la distruzione.

L’arginina è un amminoacido condizionatamente essenziale e un precursore di numerose molecole fisiologicamente attive tra cui ossido nitrico e poliammine. L’arginina alimentare induce uno spostamento nel rapporto Firmicutes:Bacteroidetes per favorire i Bacteroidetes nell’intestino. L’arginina ha importanti funzioni nella nutrizione e nella salute intestinale; il livello di arginina tissutale è anche diminuito nei pazienti con malattia di Chron, suggerendo che l’integrazione di arginina nella dieta potrebbe compensare la carenza di arginina nei tessuti delle IBD. È stato dimostrato che la somministrazione di arginina mantiene una normale fisiologia intestinale, facilitando la guarigione della mucosa quando l’intestino è sotto infiammazione. Quando è stata somministrata con la glutammina, l’arginina ha avuto effetti sinergici sulla riduzione delle principali citochine infiammatorie nella malattia di Crohn in fase attiva. La co-somministrazione orale di aglio e arginina ha attenuato le alterazioni indotte dall’acido acetico e aumentato il contenuto di GSH cellulare, indicando che lo stress ossidativo potrebbe essere un potenziale bersaglio degli effetti dell’arginina. Non ultimo, l’arginina è un diretto precursore dell’ossido nitrico, una piccola molecola che dilata i vasi sanguigni, favorendo l’afflusso di sangue ai capillari e quindi maggiore nutrimento ai tessuti circostanti.

La glicina, sebbene possa essere sintetizzata dalla serina, è un aminoacido nutrizionalmente essenziale per la crescita e lo sviluppo neonatale. Sono stati condotti numerosi studi a partire dal 2000 e sembra che la glicina, per quanto semplice, protegga dal danno di ischemia-riperfusione, dallo stress ossidativo, dall’endotossina batterica e dall’enterocolite necrotizzante. È stato dimostrato che ha attività anti-infiammatoria, immuno-modulatoria e direttamente protettiva sulle mucose. In precedenza è stato dimostrato che la somministrazione di glicina aumentava il contenuto proteico intestinale, i rapporti proteine/DNA, RNA/DNA e l’altezza delle cripte dei villi intestinali. Questi fenomeni si associano ad un miglioramento delle attività di diversi enzimi energetici dei mitocondri sotto condizioni infiammatorie. La glicina può sopprimere le citochine infiammatorie (IL-1, IL-6 e TNF-alfa) e aumentare la sintesi proteica attraverso la regolazione dei segnali cellulari che appartengono loro: TLR4, NOD, AMPK e mTOR. L’evidenza sperimentale è sufficiente per supportare un’ipotesi che la glicina possa proteggere contro le malattie infiammatorie intestinali.

Precauzioni ed alimentazione

Mentre la supplementazione di L-glutammina o arginina è generalmente considerata sicura per la maggior parte delle persone, ci sono alcune categorie che dovrebbero evitarlo. Le persone con malattie renali, malattie del fegato o sindrome di Reye, una condizione grave che può causare lesioni al fegato e del cervello, dovrebbero evitare di assumere integratori di L-glutammina. Gli studi sui tumori sono concordi nell’aver dimostrato, come quasi tutti i tipi di cellule tumorali si nutrono di L-glutammina e si moltiplicano. Fra questi il carcinoma mammario, dell’ovaio, dello stomaco, del colon e del pancreas. Quindi, le persone affette da tumore, o coloro che hanno un alto rischio di cancro, possono essere avvisati di evitare supplementi di L-glutammina. Parimenti, supplementi di glutammina o arginina non vanno molto bene per la persone affette da insufficienza renale cronica (IRC). Infatti dal metabolismo di questi amminoacidi, vengono prodotte tossine come l’ammoniaca e la guanidina, che aggravano il quadro metabolico e clinico di questa condizione. Chiunque, infine, può cambiare la propria dieta per aumentare l’apporto di L-glutammina. Buone fonti di L-glutammina possono essere trovate in alcuni alimenti, tra cui: pollo, pesce, cavolo, spinaci, prodotti lattiero-caseari, tofu, lenticchie, fagioli, piselli e barbabietole.

  • a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, Medico specialista in Biochimica Clinica.

Articoli specifici

Xue H et al. JPEN J Parenter Enteral Nutr. 2011 Mar;35(2):188-97.

Iwashita Y et al. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2011; 301(1):G181-7.

Kallweit AR et al. JPEN J Parenter Enteral Nutr. 2012 Sep; 36(5):551-5.

Niederlechner S et al. PLoS One. 2012;7(11):e50185.

Akagi R et al. Pharmacology. 2013; 91(1-2):104-11.

Yi D, Hou Y, et al. Amino Acids. 2015 Jan;47(1):65-78.

Farghaly HS, Thabit RH. Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 2014;41:769–779. 

Swaid F., Sukhotnik I et al. Nutr. Metab. 2013;10:53.

Chow A, Zhang R. J Nutr. 1998 Aug;128(8):1296-301.

Robinson MK. JPEN J Parenter Enteral Nutr.1998; 22(3):183-84.

Wischmeyer PE et al. Am J Physiol. 1997; 272(4 Pt 1):G879-84.

Trials clinici umani

Benjamin J., Makharia G., Ahuja V., Anand Rajan K.D., Kalaivani M., Gupta S.D., Joshi Y.K. Glutamine and whey protein improve intestinal permeability and morphology in patients with Crohn’s disease: A randomized controlled trial. Dig. Dis. Sci. 2012;57:1000–1012.

Den Hond E., Hiele M., Peeters M., Ghoos Y., Rutgeerts P. Effect of long-term oral glutamine supplements on small intestinal permeability in patients with Crohn’s disease. JPEN J. Parenter. Enter. Nutr. 1999;23:7–11.

Ockenga J., Borchert K., Stüber E., Lochs H., Manns M.P., Bischoff S.C. Glutamine-enriched total parenteral nutrition in patients with inflammatory bowel disease. Eur. J. Clin. Nutr. 2005;59:1302–1309.

Informazioni su Dott. Gianfrancesco Cormaci 2479 Articoli
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry specialty in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of a patent concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica, salute e benessere sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it