AMINOACIDI

Body’s Magazine – mag/giu 1989

idrogeno sono stati sostituiti da uno o più gruppi aminici, dal punto di vista funzionale sono, per intenderci, gli indispensabili mattoni che l’organismo utilizza per la costruzione degli edifici proteici.

Sono ventidue suddivisi in essenziali e non essenziali a seconda che l’organismo sia in grado o meno di sintetizzarli ex novo, ed essendo il nostro corpo costituito per il 75% della massa solida da proteine, possiamo immaginare immediatamente l’estrema importanza.

Fino a pochi anni fa si attribuiva agli aminoacidi il solo significato di pietre di costruzione dei protidi. Gli studi ulteriori ne hanno, però, precisato il valore nutritivo ed hanno chiarito le modificazioni che essi subiscono prima di essere assunti nel ciclo di utilizzazione e si sono infine chiariti i rapporti fra aminoacidi ed altri fondamentali composti derivati dal metabolismo.

Gli aminoacidi posseggono le seguenti proprietà biologiche:

• sono appunto gli elementi fondamentali delle proteine;
• sono gli elementi naturali apportatori di azoto e mantengono l’equilibrio azotato dell’organismo;
• rappresentano gli elementi essenziali per la sintesi di altri aminoacidi;
• possono rappresentare il costituente essenziale per la formazione di alcune sostanze quali ormoni, enzimi, neurotrasmettitori, vitamine;
• possono generare sostanze dinamogene, glucidi e corpi chetonici.

La somministrazione di miscugli di aminoacidi può essere sufficiente per mantenere l’equilibrio azotato dell’organismo.

Affinché, però, si abbia nell’uomo questo equilibrio, è necessaria la somministrazione di otto aminoacidi i quali, appunto per questa ragione, sono stati chiamati aminoacidi essenziali.

Essi sono Lisina, Triptofano, Fenilalanina, Treonina, Metionina, Leucina, Valina e Isoleucina.

Quando si parla di cultura fisica si parla di muscoli e se andiamo a vedere la composizione aminoacidica del muscolo, vediamo che per buona parte è composto dai tre aminoacidi essenziali a catena ramificata che sono: Leucina, Valina, Isoleucina.

Gli aminoacidi a catena ramificata (BCAA) hanno alcune proprietà particolari: rendono positivo il bilancio dell’azoto, cioè inibiscono la proteolisi e stimolano la sintesi proteica.

Questa azione è esplicata in maggior misura dalla Leucina. La Leucina più dell’Isoleucina e della Valina stimola, ad esempio, la sintesi proteica nel cuore perfuso ed inibisce la proteolisi sia nel muscolo scheletrico che nel miocardio.

Sebbene il meccanismo di questa azione metabolica dei BCAA sia ancora oscuro, è però dimostrato in “vivo” anche dalla diminuzione dell’eliminazione azotata urinaria che significa maggiore ritenzione di azoto dovuta ad una maggiore sintesi proteica.

E’ fondamentalmente per queste ragioni che  i BCAA vengono utilizzati nel trattamento della distrofia muscolare che si verifica nel digiuno, nelle malattie croniche, nei traumi e nella sepsi.

Altra proprietà è che a differenza di altri aminoacidi non vengono catabolizzati dal fegato ma direttamente dal muscolo ed anche per questo sono utilizzati nelle terapie dei cirrotici, nei quali il fegato è inefficiente ed incapace di metabolizzare normalmente gli aminoacidi.

In particolari condizioni quali quelle di sottoutilizzazione metabolica dei glucidi (digiuno, diabete, esercizio fisico prolungato) si accentua la gluconeogenesi epatica (formazione di glucosio a partire da fonti proteiche) sostenuta principalmente dalla Alanina e dalla Glutamina rilasciata dai muscoli.

Nelle stesse condizioni la Leucina induce un aumentato rilascio di questi due aminoacidi del muscolo favorendo la gluconeogenesi, costituendo essa stessa un’importante fonte di energia per il muscolo.

A proposito dell’effetto positivo sul bilancio azotato voglio spiegare un esperimento con il quale è stato dimostrato. Si sono presi tre gruppi di ratti nella fase post-traumatica. Ai tre gruppi sono stati somministrati tre differenti preparati: al gruppo 1 è stato somministrato un preparato con l’8% di destrosio, al gruppo 2 è stato somministrato un preparato con il 3% di Alanina ed il 5% di destrosio, al gruppo 3 è stato somministrato un preparato con il 3% di BCAA ed il 5% di destrosio.

Nel gruppo 3 trattato con BCAA è stato evidenziato un bilancio azotato migliore che negli altri gruppi ed una minore perdita di peso rispetto al gruppo alimentato con il solo destrosio.

Tutto questo ha suggerito che il meccanismo che rende possibile l’azione azoto-conservante dei BCAA, nella fase post-traumatica, non è dovuto solo ad un aumento della produzione di Alanina ed alla glicogenesi (formazione di glucosio) prodotta dall’infusione di BCAA.

Si tratta probabilmente di una combinazione dell’azione dei BCAA, che vengono usati come substrato di energia a livello muscolare e che fungono quindi da substrato per la produzione di Alanina e per la glicogenesi, con il blocco dell’afflusso di aminoacidi dai muscoli.

Per quanto riguarda l’esercizio, specie se prolungato, attiva la proteolisi muscolare e quindi la disponibilità di aminoacidi ramificati che inibiscono parzialmente il processo proteolitico (bloccando l’afflusso di aminoacidi dai muscoli) e stimolano nel contempo la sintesi proteica ed il proprio processo autocatabolico.

Quindi in queste condizioni i BCAA assumono una duplice funzione; da una parte svolgono una funzione plastica stimolando la sintesi proteica e costituendo essi stessi buona parte delle proteine sintetizzate, dall’altra contribuiscono al metabolismo energetico tramite il loro catabolismo.

Si può quindi concludere che il fabbisogno di aminoacidi a catena ramificata aumenta con l’esercizio fisico ed in modo proporzionale alla sua intensità e durata.

Quando ingeriamo un pasto prevalentemente proteico, i primi aminoacidi ad essere assorbiti sono i ramificati. Nelle tre ore successive al pasto, per il 50/90% gli aminoacidi captati a livello muscolare sono ramificati; il muscolo ha una così grande affinità per i BCAA che a volte ne assorbe troppi e allora, in questo caso, i BCAA aiutano a sintetizzare gli altri aminoacidi richiesti per il processo anabolico. Un altro modo in cui i BCAA (specialmente la Leucina) si comportano come anabolizzanti è stimolando la produzione di insulina.

Ciò significa che buona parte del glucosio presente nel sangue verrà spinto nelle cellule muscolari ed utilizzato come fonte di energia e anche buona parte degli aminoacidi saranno convogliati nei muscoli per la necessaria sintesi proteica.

Leucina, Isoleucina, Valina devono essere contemporaneamente disponibili altrimenti presi separatamente possono squilibrare l’utilizzazione generale degli aminoacidi.

Il metabolismo degli aminoacidi a catena ramificata e non ramificata presuppone la loro transaminazione (passaggio del gruppo amminico NH2 da un aminoacido all’altro). Poiché questo processo catalizzato da un enzima B6 dipendente (transaminasi), è sicuramente aumentato durante l’esercizio fisico, ne consegue che anche il processo di formazione dell’urea viene ad essere aumentato. Di qui l’opportunità di incrementare la disponibilità di ornitina al fine di  agevolare il ciclo dell’urea.

Questa deduzione di principio è stata convalidata dall’osservazione che la somministrazione degli aminoacidi a catena ramificata risultava più efficace se questi erano somministrati in forma di sali di Ornitina.

I BCAA giocano indirettamente un ruolo importante anche a livello cerebrale, modulando l’umore, il sonno, il senso della fame. Gli aminoacidi varcano la così detta barriera ematoencefalica, che separa il distretto sanguigno dal cervello, trasportati da determinati “carrier” che sono specifici per gruppi di aminoacidi.

Uno di questi “carrier”, o trasportatori, è comune per gli aminoacidi neutri (LNAA) dei quali i ramificati costituiscono la maggior parte. Ciascuno di questi aminoacidi compete con gli altri per l’ingresso nell’area cerebrale, e ne risulta che, ove la concentrazione dei BCAA fosse diminuita, verrebbe facilitato il trasporto del triptofano e della Fenilalanina attraverso la barriera ematoencefalica e la produzione delle amine che ne derivano (noradrenalina, serotonina e dopamina) nell’area cerebrale.

Alcune di queste amine favoriscono il sonno e agiscono sul centro della sazietà (serotonina) altre agiscono sull’umore (noradrenalina).

Il senso di benessere ed il migliorato stato d’animo, oltre che una migliore disposizione al sonno e la modulazione dell’appetito che conseguono ad una buona attività fisica, possono essere attribuite ad una maggiore utilizzazione degli aminoacidi ramificati a livello muscolare e la loro diminuita concentrazione ematica nel sangue consente un facilitato trasporto del Triptofano e della Fenilananina  nel cervello con gli effetti sopra accennati (per es. la maggior predisposizione al sonno dopo un buon allenamento è dovuto al maggior assorbimento del Triptofano a livello cerebrale, il miglioramento dell’umore dopo un buon allenamento è in parte dovuto ad un maggior assorbimento di Fenilalanina a livello cerebrale, la soppressione dell’appetito dopo un intenso allenamento è dovuto alla maggior produzione di Serotonina a partire dal Triptofano, è noto infatti che certi farmaci stimolatori dell’appetito come il Periactin sono degli anti serotonici).

Proprio delle alterazioni negli equilibri degli aminoacidi sembrano essere in parte responsabili di errate regolazioni del senso della fame soprattutto negli obesi. Alti livelli di aminoacidi neutri possono alterare la regolazione dell’introduzione  di cibo ed altri processi neuroendocreni che coinvolgono la serotonina come neurotrasmettitore.

Abbiamo visto come la sintesi di serotonina dipenda dalla disponibilità del suo aminoacido precursore cioè il Triptofano , che entra nel cervello secondo un rapporto determinato dalla sua concentrazione relativa agli altri aminoacidi neutri.

Questo rapporto TRP/LNAA (aminoacidi neutri) indica appunto la disponibilità di triptofano nel cervello e determina la secrezione dei serotonina.

L’insulino resistenza di una persona obesa che causa una diminuita caduta nel plasma della concentrazione degli aminoacidi neutri (l’obeso risponde di meno ai normali livelli di insulina per cui l’insulina secreta dopo un pasto non è sufficiente a spingere le necessarie quantità di glucosio e aminoacidi nelle cellule muscolari) bloccherebbe così il normale aumento del rapporto TRP/LNAA causato da una ingestione di carboidrati. Così meno triptofano sarebbe disponibile per il cervello, e meno serotonina sarebbe rilasciata dopo un pasto di carboidrati.

Quindi la fame di carboidrati descritta in alcune persone obese, potrebbe essere interpretata come l’incapacità del cervello di produrre abbastanza serotonina per sopprimere l’apporto di carboidrati.

Infatti è stato dimostrato che gli agonisti della serotonina diminuiscono selettivamente l’introduzione dei carboidrati negli obesi divoratori di carboidrati e la somministrazione di triptofano diminuisce l’introduzione di cibo nelle persone normali.

A questo punto l’esercizio gioca un ruolo duplice, perché oltre a diminuire la concentrazione di BCAA, tramite la loro maggiore utilizzazione a livello muscolare, e quindi aumentare il rapporto TRP/LNAA favorendo così la produzione di serotonina, esso potenzia l’effetto dell’insulina aumentando il legame di affinità di questo ormone sui recettori della membrana cellulare muscolare ed aumentano il numero dei carrier, cioè dei trasportatori di glucosio e per gli aminoacidi nella membrana cellulare degli adipociti.

Quindi l’esercizio diminuisce l’insulinoresistenza nell’obeso abbassando così la concentrazione dei LNAA e migliorando  il rapporto TRP/LNAA.

Dati questi presupposti, come usare a nostro vantaggio questi aminoacidi? Innanzitutto, visto che i BCAA e i TRP competono fra di loro a livello di assorbimento, non bisogna assumerli contemporaneamente. Se intendete servirvi dei BCAA per ottenere energia prolungata è bene assumerli non prima di 30’ dalla gara e dell’allenamento. Le dosi sono intorno a 4gr di ramificati di cui 2gr di leucina e 1gr di isoleucina e valina .

Queste dosi  possono essere anche aumentate mantenendo le stesse proporzioni ma bisogna tenere conto dei differenti metabolismi di ogni individuo perché, a causa della loro capacità di stimolare la produzione di insulina, i BCAA possono fare si che alcuni individui siano particolarmente sensibili al calo della glicemia che accompagna il rilascio di insulina ed in questi casi è meglio assumerli durante l’esercizio fisico quando la secrezione di insulina è bloccata.

Questo perché la caduta della glicemia può portare ad un prematuro esaurimento delle riserve di glicogeno e quindi ad una diminuita prestazione dell’atleta.

Per utilizzare al meglio i BCAA, per sfruttare la loro proprietà di stimolare i processi anabolici, è bene assumerli 30’ dopo l’allenamento, è questo il momento in cui i muscoli captano gli aminoacidi, soprattutto i BCAA, dal sangue per ricostruire i tessuti muscolari.

I dosaggi sono gli stessi di cui sopra ed è importante assumerli insieme a sufficienti quantità di vitamina B6 (30mg) in modo che le varie conversioni metaboliche che riguardano questi aminoacidi possano avvenire il più velocemente possibile.

E’ importante anche, proprio perché in queste conversioni metaboliche che riguardano i gruppi amminici NH2 viene prodotta una certa quantità di urea, assumere anche una certa quantità giornaliera, dai 2 ai 4gr di ornitina, per agevolare appunto il ciclo dell’urea o altrimenti chiamato ciclo dell’ornitina.

Per quanto riguarda il triptofano, abbiamo visto la sua importanza come precursore della serotonina e quindi come modulatore del senso della fame e del sonno, essendo la serotonina un agente soppressore della fame ed induttore del sonno.

E’stato visto che somministrando 2gr di triptofano in capsule, dopo una colazione standardizzata consumata alle 8.30 e  45 minuti prima del pasto di mezzogiorno, si è avuta una riduzione dell’apporto del cibo del 13% rispetto al placebo (significa che ad un altro gruppo di persone era stata somministrata una sostanza inerte anzichè triptofano). Con un grammo non si otteneva questo effetto.

Così è stato visto che la somministrazione di 2gr di triptofano prima di coricarsi alla sera, favorisce il sonno fisiologico e quindi il recupero.

Anche il triptofano deve essere associato alla vitamina B6 ed anche alla vitaminaPP ed al Magnesio che fungono da catalizzatori nelle reazioni biochimiche in cui è coinvolto il triptofano.