La glutammina è un amminoacido non essenziale che interviene in vari aspetti del metabolismo, con particolare enfasi per quello delle proteine, del DNA e dei carboidrati. Il corpo umano può sintetizzarne a sufficienza nel corso della giornata, senza contare la quota introdotta con gli alimenti. Come amminoacido, è capace di esercitare numerose azioni biologiche e questo è stato dimostrato da decenni. Non ultimo, una singola dose di glutammina (GLN) per via endovenosa, somministrata immediatamente dopo un’ischemia non letale dell’arto inferiore, riduce la reazione infiammatoria di riperfusione locale e i suoi effetti sistemici. Lo studio, pubblicato sul Journal of Parenteral and Enteral Nutrition (JPEN), ha utilizzato un modello di topi per confrontare gli effetti della GLN sulla dell’ischemia-riperfusione degli arti posteriori. Lo studio ha sottoposto tre gruppi di topi a 90 minuti di ischemia seguiti da un periodo variabile di riperfusione. Un quarto gruppo era usato come controllo.
In sintesi, lo studio ha dimostrato che la glutammina ha ridotto la produzione di mediatori dell’infiammazione nel tessuto muscolare (proteina C-reattiva, IL-1, IL-6), e ha ridotto la percentuale di macrofagi nel sangue nella fase iniziale o tardiva della riperfusione. I risultati istologici hanno anche scoperto che la glutammina attenua il danno polmonare a distanza. La ricerca suggerisce che una singola dose di somministrazione di GLN immediatamente dopo l’ischemia sub-letale dell’arto inferiore riduce la reazione infiammatoria localmente e sistemicamente; questo può offrire una protezione locale e distante nelle lesioni ischemiche degli organi interni. Gli integratori di glutammina possono sopprimere la riattivazione del virus dell’herpes simplex (HSV) nei topi e nelle cavie, secondo i risultati recentemente pubblicati sul Journal of Clinical Investigation. La ricerca è stata condotta da scienziati del National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID).
Non esiste una cura per l’infezione da HSV-1 e HSV2, virus che può causare recidive di herpes labiale e di piaghe genitali nell’uomo. Sebbene i farmaci antivirali possano aiutare a ridurre i focolai, il virus persiste nel corpo e può riattivarsi, il che sottolinea la necessità di nuovi approcci terapeutici. Ricerche precedenti hanno dimostrato l’importanza delle cellule T specifiche per HSV per il controllo di focolai di HSV ricorrenti, e che i linfociti T attivati richiedono un aumento del metabolismo della glutammina. Pertanto, gli autori hanno ipotizzato che l’integrazone di glutammina potrebbe aumentare la funzionalità dei linfociti T e migliorare il controllo delle infezioni. La valutazione dell’espressione genica cellulare ospite nei topi trattati con glutammina ha mostrato che diversi geni inducibili dall’interferone gamma (IFN-γ) avevano una risposta aumentata. L’IFN-γ è prodotto da cellule T virus-specifiche e può inibire la riattivazione virale. I topi trattati con glutammina avevano anche un alto numero di cellule T virus-specifiche nei tessuti nervosi infetti.
Insieme, i risultati suggeriscono che la glutammina può ridurre la riattivazione dell’HSV migliorando la risposta delle cellule T all’infezione. Gli studi clinici sono necessari per determinare se questo nuovo approccio terapeutico possa trattare efficacemente l’HSV negli esseri umani, secondo gli autori. L’anemia falciforme è una condizione genetica che non dispone di un’ampio arsenale farmacologico per il trattamento. Secondo il National Institutes of Health, almeno 90.000 persone negli Stati Uniti hanno l’anemia falciforme. La malattia si verifica più spesso negli afro-americani, nei latino-americani e in altri gruppi minoritari. L’aspettativa di vita media per i pazienti è di circa 40 a 60 anni. Un gruppo di sostanze che migliora la captazione dell’ossigeno da parte dell’emoglobina patologica (HbS) dei pazienti, sono gli amminoacidi i migliori dei quali sono l’arginina e quelli aromatici (fenilalanina e tirosina). Quest’anno la FDA ha approvato Endari (L-glutamina orale in polvere), per pazienti di età pari o superiore a cinque anni con anemia a cellule falciformi per ridurre le gravi complicanze associate alla malattia.
La sicurezza e l’efficacia di Endari sono state studiate in uno studio randomizzato di pazienti di età compresa tra 5 e 58 anni con anemia falciforme che avevano avuto due o più crisi dolorose nei 12 mesi precedenti l’arruolamento nello studio. I pazienti sono stati assegnati in modo casuale al trattamento con Endari o placebo e l’effetto del trattamento è stato valutato nell’arco di 48 settimane. I pazienti trattati con Endari hanno sperimentato meno visite ospedaliere per dolore trattato con morfina o ketorolac somministrati per via parenterale (crisi dolorose), in media, rispetto ai pazienti che hanno ricevuto un placebo, meno ospedalizzazione per dolore e meno giorni in ospedale in toto. I pazienti che hanno ricevuto Endari hanno anche avuto meno episodi di sindrome toracica acuta (una complicanza pericolosa per la vita dei pazienti), rispetto ai pazienti che hanno ricevuto un placebo (8,6% rispetto al 23,1%). Il meccanismo con cui la glutammina previene l’aggregazione dell’emoglobina HbS, impedendo l formazione di trombi, non è noto.
Per il suo intervento nella sintesi delle basi nucleotidiche (DNA ed RNA), la glutammina è in grado di controllare anche la maturazione delle cellule del midollo osseo. Lo stato metabolico delle cellule staminali ematopoietiche (HSC) quiescenti è un importante regolatore dell’auto-rinnovamento, ma non è chiaro se o come i parametri metabolici contribuiscano alla specificazione de’lle cellule staminali. Queste, però, richiedono un trasportatore di glutammina (ASCT2) e il metabolismo attivo della glutammina, perché possano acquisire le specifiche della serie rossa. Il blocco di questa via, devia le HSC stimolate con eritropoietina (EPO) a differenziarsi in cellule della serie bianca, alterando la maturazione eritroide in condizioni di stress come l’anemia emolitica. Dal punto di vista meccanico, le specifiche eritrocitarie delle HSCs richiedono la biosintesi di basi del DNA a partire dalla glutammina. Se a cellule staminali umane si somministrano basi del DNA (nucleosidi), la loro maturazione eritroide viene mantenuta in condizioni di limitato apporto di glutammina.
Pertanto, la disponibilità di glutammina e glucosio per fornire combustibile per la biosintesi del DNA, regola la maturazione delle cellule HSC in condizioni di stress metabolico. Ecco spiegato il motivo per cui in caso di malnutrizione cronica, come si verifica nella celiachia, nel morbo di Chron ed in altre sindromi da malassorbimento, a parte il malassorbimento di ferro anche quello di amminoacidi come la glutammina, può contribuire alla comparsa di anemia cronica nelle patologie suddette. E questa è solo una lista limitata di cosa la glutammina può fare a livello organico. Escludendo quello che ancora c’è da scoprire.
- a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.
Pubblicazioni scientifiche
Wang K et al. J Clin Invest. 2017 Jun 30; 127(7):2626-30.
Hartmann R et al. Nutr Hosp. 2017 Jun 5; 34(3):548-554.
Hartmann RM et al. Protoplasma. 2017; 254(6):2155-68.
Aschenbrenner DS. Am J Nurs. 2017 Nov; 117(11):20-21.
Sins JWR et al. Blood Adv. 2017 Aug 22; 1(19):1598-1616.
Wilmore DW. J Parenter Enteral Nutr. 2017; 41(6):912-91.
Dos Santos GG et al. Stem Cell Rev. 2017; 13(4):482-90.