Ossido Nitrico e Arginina

L’ossido nitrico (NO) è una specie chimica reattiva centrata sull’azoto prodotta negli organismi viventi a partire dall’amminoacido semi-essenziale L-arginina, grazie all’azione catalitica dell’enzima ossido nitrico sintetasi. Generato quasi ubiquitariamente nell’organismo umano, l’NO modula una serie importantissima di funzioni biologiche a livello di quasi tutti gli organi e sistemi.

L’ ossido nitrico (NO) è una molecola radicalica gassosa prodotta da diversi tipi cellulari. Esso gioca un ruolo critico in svariate funzioni corporee incluse la vasodilatazione della muscolatura liscia, la neurotrasmissione, nella cicatrizzazione delle ferite e nella regolazione delle difese immunitarie [1]. A causa della sua emivita molto breve l’NO è in grado di agire solo in prossimità delle cellule che lo producono e per questo motivo si ritiene che questo gas debba essere considerato un fattore autocrino e paracrino.

NO è prodotto dall’enzimo NO-sintasi che degrada l’arginina a citrullina liberando una mol di NO.

A causa delle sue piccole dimensioni e poiché non è portatore di carica, l’NO diffonde liberamente attraverso le membrane, escludendo il bisogno di un sistema di trasporto.
L’NO è relativamente poco reattivo per una specie radicalica, così può diffondere da una cellula in cui è prodotto verso le cellule vicine senza essere distrutto prima che raggiunga i suoi bersagli. Poiché in condizioni fisiologiche l’NO è ossidato a NO-2 e NO-3, non è richiesto nessun meccanismo separato per la sua distruzione [2]; tuttavia, a basse concentrazioni di NO e in assenza di proteine e metalli che contribuiscano alla sua distruzione, la sua decomposizione sarà lenta [3].

L’Ossido Nitrico è una molecola molto semplice dal punto di vista chimico, composta solamente da un atomo di ossigeno e uno azoto, e importante per il nostro metabolismo. E’ presente nell’aria sotto forma di gas incolore che non può essere assorbito dall’organismo. L’assorbimento può invece avvenire per per via digerente, introducendo alimenti che la contengono oppure assumendo un integratore specifico.

Il nostro corpo è in grado anche di produrre l’Ossido Nitrico tramite la sintesi dei un amminoacido chiamato arginina, ad opera di un enzima detto Ossido Nitrico Sintetasi. Questo processo non avviene solamente quando siamo sottoposti ad un tipo particolare di stress fisico, che è l’aumento della pressione ematica.

I nostri vasi sanguigni sono dotati infatti dei sensori in grado di percepire in qualunque istante la pressione. Quando essa si alza, l’organismo attua una serie di meccanismi atti a regolarla, come ad esempio la diminuzione della forza cardiaca oppure l’attivazione dell’ossido sintetasi. In questo modo la produzione di ossido nitrico permette di ottenere un rilassamento delle pareti dei vasi, quindi una pressione inferiore. Se la pressione si abbassa troppo, invece, la sintesi di ossido nitrico viene inibita e, terminato il suo effetto, la pressione riprende nuovamente ad aumentare.
L’ossido nitrico migliora le difese immunitarie: grazie alla sua capacità legate (tipica degli agenti ossidanti), rende i microbi e alcuni virus innocui per l’organismo. Alcuni studi indicano che la molecola sembrerebbe favorire la proliferazione cellulare dei linfociti B e T, anche se questo aspetto non è sufficientemente documentato.

La molecola ha anche funzione di neurotrasmettitore, ovvero trasmette gli stimoli nervosi soprattutto ai bronchi e all’apparato digerente. Purtroppo su quest’ultima funzione dell’ossido nitrico non è possibile agire attraverso l’assunzione di un integratore.

Perché integrare l’ossido nitrico se il corpo già lo produce?

L’ossido nitrico, utile a risolvere numerose patologie, agisce molto velocemente: il nostro organismo distrugge la molecola pochi secondi dopo la sua formazione. Se assunto tramite integratore alimentare, viene invece assorbito lentamente dall’intestino, che ne rilascerà costantemente diverse molecole, le quali andranno ad abbassare la pressione sanguigna e a svolgere le funzioni già descritte. Il corpo, inoltre, produce ossido nitrico sacrificando un amminoacido essenziale per organismo e, in alcuni soggetti, la diminuzione dell’arginina potrebbe comportare alcuni problemi. Queste persone beneficerebbero dell’assunzione esterna della molecola.

Quali organi beneficiano dell’integrazione di ossido nitrico?

Tra i vantaggi dell’ossido nitrico, in base a quanto detto a proposito delle sue funzioni, troviamo:

• La riduzione della pressione arteriosa; l’integrazione può essere dunque utile per tutti coloro che necessitano di tenere sotto controllo la pressione alta, evitando però gli sbalzi eccessivi e gli effetti collaterali dei farmaci tradizionali;
• Il potenziamento delle difese immunitarie; l’integrazione diventa utile nel momento in cui si soffre di patologie, magari croniche, che possono beneficiare di un agente immunostimolante non estraneo al nostro organismo;
• La prevenzione delle malattie dovute a problemi di pressione e di aggregazione piastrinica (l’ossido nitrico ha una funzione antiaggregante nel sangue), quindi ictus e infarti cardiaci. E’ un prodotto utile se in famiglia si sono verificati casi di questo genere;
• Il miglioramento della disfunzione erettile. Questo disturbo dipende proprio da un problema di pressione; il meccanismo dell’erezione si basa su un’intensa vascolarizzazione del pene. Se c’è una resistenza alla vascolarizzazione, abbiamo il verificarsi della disfunzione che può essere risolta tramite l’assunzione di ossido nitrico che agisce abbassando la pressione e migliorando il flusso ematico.
• Oltre all’effetto primario sull’endotelio, all’NO è riconosciuto un ruolo determinante di mediatore biochimico in numerose funzioni, a livello cerebrale (es. controllo dell’apprendimento e della memoria), gastrointestinale (modulazione delle secrezioni e della motilità), respiratorio (modulazione del tono della muscolatura liscia bronchiale), renale (autoregolazione del flusso ematico), e così via [4] [5].
• All’NO, in quanto radicale, è attribuita un’importante funzione di difesa nei confronti delle infezioni batteriche e, probabilmente, nel controllo della crescita dei tumori [9]. A questo proposito occorre aggiungere, comunque, che condizioni di aumentato stress ossidativo – es. eccessiva produzione di anione superossido – comportano la conversione dell’NO in perossinitrito, una forma radicalica alla quale è legata la tossicità del mediatore primario (8).

Il Dr. Stamler della Duke University descrisse le potenzialità dell’Ossido Nitrico sostenendo che:
“L'Ossido nitrico fa tutto, dappertutto. Non si può citare una risposta cellulare importante o effetto fisiologico in cui l’arginina, (dalla quale deriva l'ossido nitrico ADNO) non sia implicata. È coinvolta nei cambiamenti del comportamento nel cervello, rilassamento delle vie aeree, battito del cuore, dilatazione dei vasi sanguigni, regolazione del movimento intestinale, funzione delle cellule del sangue, sistema immunitario e, persino, nel movimento degli arti”.

Più di 10.000 articoli sui benefici a largo spettro dell’ Ossido Nitrico sono stati pubblicati su riviste scientifiche negli ultimi 10 anni.

COME AUMENTARE IN MODO NATURALE LA PRODUZIONE DI OSSIDO NITRICO

ATTIVITÀ FISICA: NO viene prodotto in maggiore quantità durante e dopo l’esercizio. Semplicemente camminando o correndo per 20 minuti, 5 volte a settimana il corpo in grado di produrre elevati livelli di ossido nitrico.

L-ARGININA: aminoacido che si trova nella carne rossa. E’ il precursore nutrizionale di ossido nitrico ed è il nutriente chiave per aumentare la produzione di NO. Secondo il National Institutes of Health, L-Arginina è un amminoacido naturale essenziale per l’organismo e per la produzione di ossido nitrico, che migliora il flusso sanguigno. E ‘usato per trattare condizioni cardiache e vascolari, tra cui ipertensione, malattia coronarica, dolore al petto ed insufficienza cardiaca congestizia. Viene anche usato nel trattamento del dolore ricorrente alle gambe causato da ostruzione delle arterie.

Studi condotti sull’uomo hanno confermato ed esteso le potenziali indicazioni “terapeutiche” della L-arginina che, sia come tale – grazie all’attività immuno ed endocrino-modulatrice – sia, soprattutto, come precursore dell’NO, si sta rivelando particolarmente utile nel trattamento di numerosissime patologie, dalle varie forme cliniche della cardiopatia ischemica, quale l’angina pectoris, alla claudicatio intermittens, dall’ipertensione arteriosa all’insufficienza cardiaca congestizia, dalla preeclampsia alla disfunzione erettile [6] [7].

Inoltre, gli effetti dell’integrazione alimentare con L-arginina sono stati valutati anche nella terapia dell’AIDS, del diabete, della sindrome X, di alcune malattie gastrointestinali, dell’infertilità maschile e femminile, della cistite interstiziale e della demenza senile, con risultati molto interessanti [6] [8]. Infine, esperimenti condotti su topi indicano che la L-arginina migliora le prestazioni muscolari in regime di esercizio aerobico attraverso un aumento della produzione di NO, e ciò conferma il già noto ruolo di questo amminoacido sulle performance atletiche [9]. Nel complesso, quindi, i dati sperimentali e quelli clinici dimostrano univocamente che l’aggiunta di moderate quantità di L-arginina alla dieta abituale può migliorare alcune condizioni fisiopatologiche attraverso un aumento della sintesi endogena dell’NO, importantissimo mediatore biologico, di cui l’amminoacido è il diretto precursore.

Oggi sono disponibili numerose formulazioni orali a base di L-arginina, tra le quali andrebbero preferite quelle arricchite con antiossidanti, quali il selenio. Infatti, in talune circostanze, quali quelle legate allo stress ossidativo (squilibrio fra produzione ed inattivazione di specie reattive dell’ossigeno, quali l’anione superossido). L’NO, pur prodotto in quantità adeguate, viene rapidamente convertito in sottoprodotti biologicamente inattivi o addirittura tossici (es. perossinitrito) pertanto, sebbene la L-arginina possa esercitare di per sé un’azione antiradicalica [10] la presenza di un antiossidante nella sua formulazione, è potenzialmente in grado di aumentare in maniera più efficiente la “biodisponibilità” dell’NO, sia fornendo il precursore fisiologico (L-arginina) sia neutralizzando le specie chimiche reattive che tenderebbero ad inattivarlo (selenio). o è il diretto precursore.

Dosaggio: Le “dosi” di L-arginina da assumere variano a seconda delle indicazioni (11). Ovviamente, come per qualsiasi sostanza introdotta nel nostro organismo, vale la precauzione di ordine generale di consultare il medico prima dell’uso e di non abusare di queste formulazioni in termini di dosi e/o durata del trattamento. In particolare, sebbene alla usuali dosi, la L-arginina è ben tollerata – in quanto amminoacido normalmente presente nelle proteine – essa non dovrebbe essere assunta da soggetti in trattamento con altri farmaci che potenziano l’azione dell’NO, aumentando il rischio di tossicità da superdosaggio (11).

L-CITRULLINA: aminoacido presente nella frutta. Essa integra e ricicla arginina per la produzione di NO aggiuntivo. Dosaggio: 0,5-1 grammo al giorno. Secondo il “Journal of Hypertension” e il Dr. Louis Ignarro, L-citrullina stimola l’organismo ad aumentare la produzione di L-arginina, che a sua volta aumenta la produzione di ossido nitrico.

Il Dr. Ignarro afferma che la sinergia di L-arginina e L-citrullina offre una protezione contro le malattie cardiache e favorisce una migliore circolazione. Secondo il Boston University, la somministrazione di L-citrullina si traduce in un aumento della produzione di ossido nitrico, che “rilassa i vasi sanguigni, migliora la consegna di sangue agli organi, abbassa la pressione sanguigna e previene la coagulazione del superfluo”.

COENZIMA Q10: un nuovo studio sulle cellule endoteliali umane offre una valutazione precisa dell’azione biologica del Q10. Si è riscontrato che il Q10 impedisce la cascata dei radicali liberi associata al colesterolo LDL, abbassando le iNOS* ostili e rafforzando direttamente l’eNOS* amichevole. Il Q10 blocca l’attivazione del segnale di base dell’attività infiammatoria del gene noto come NF-kB, evitando la produzione di molecole atte a formare le placche nelle arterie. Ciò indica che il Q10 è utile per la salute del cuore e delle arterie. Dosaggio Q10: per gli adulti la dose raccomandata è di 30 - 200 mg al giorno.

ANTIOSSIDANTI VITAMINE C ed E, ACIDO ALFA LIPOICO. Questi antiossidanti sono in grado di migliorare l’efficacia dell’ossido nitrico per riparare i danni ossidativi alle cellule responsabili per la generazione di NO. Dosaggio: – 0,5 grammi di vitamina C – 200 UI vitamina E – 0,5 grammi di Acido alfa lipoico al giorno.
In uno studio del 2002 del Linus Pauling Institute si è scoperto che vitamina C e acido lipoico potenziano la sintesi di ossido nitrico. L’esperienza clinica inoltre dimostra che la vitamina C favorisce la produzione di ossido nitrico.

Secondo uno studio del 1998 dal titolo “Effetto benefico della vitamina E sulla funzione endoteliale che gestisce la produzione di ossido nitrico in soggetti con ipercolesterolemia”, 1000 UI di vitamina E, ogni giorno migliorano e stimolano la produzione di ossido nitrico nelle persone con colesterolo alto.

*Glossario
• NO sintasi è un enzima presente nell’organismo in 2 tipi di isoforme: inducibile e costitutiva.
• NO sintasi costitutiva (eNOS) è localizzata principalmente nell’endotelio vasale e nel cervello.
• NO sintasi inducibile (iNOS), tipica dei globuli bianchi, viene attivata durante l’infiammazione sia con funzione segnalatoria che battericida.
• iNOS = Ossido nitrico sintasi inducibile. Questo enzima influenza i geni che si trovano nel sistema neuro-immunitario e cardiovascolare e fornisce una difesa immunitaria contro i patogeni e contribuisce alla progressione della malattia tra cui l’infiammazione neurogena (iNOS2).
• eNos* = Ossido nitrico sintasi endoteliale. Tipo di enzima coinvolto in vari segnali fisiologici e in attività di manutenzione con l’Ossido di azoto.

Fonti:
• Dr. Eugenio Luigi Iorio, MD, PhD. Presidente Osservatorio Internazionale Stress Ossidativo (Salerno)
• Università degli studi di Padova, dipartimento di scienze medico-diagnostiche e terapie speciali scuola di dottorato di ricerca in scienze mediche cliniche e sperimentali indirizzo: metodologia clinica e scienze endocrinologiche, Tesi dott. Elisabetta Trevellin “Il sistema dell’ossido nitrico come mediatore della biogenesi mitocondriale e della sensibilità insulinica”.

BIBLIOGRAFIA:
1. Moncada, S., R.M. Palmer, and E.A. Higgs, Nitric oxide: physiology, pathophysiology, and pharmacology. Pharmacol Rev, 1991. 43(2): p. 109-42.
2. Denninger, J.W. and M.A. Marletta, Guanylate cyclase and the .NO/cGMP signaling pathway. Biochim Biophys Acta, 1999. 1411(2-3): p. 334-50.
3. Lewis, R.S. and W.M. Deen, Kinetics of the reaction of nitric oxide with oxygen in aqueous solutions. Chem Res Toxicol, 1994. 7(4): p. 568-74.
4. Ignarro LJ. Biological effects of nitric oxide. Proceedings of the “1st International meeting on nitric oxide. From basic science to clinical evidence”. Barcelona , Spain . 2003, May, 24. 2003.
5. Ignarro LJ. Plenary lecture. Proceedings of the “1st International meeting on nitric oxide. From basic science to clinical evidence”. Barcelona , Spain . 2003, May, 24. 2003.
6. Appleton J. Arginine: clinical potential of a semi-essential amino acid. Altern Med Rev. 2002. 7 (6): 512-522.
7. Stanislavov R, Nikolova V. Treatment of erectile dysfunction with pycnogenol and L-arginine. J Sex Marital Ther. 2003. 29 (3): 207-213.
8. Battaglia C. Adjuvant L-arginine treatment for in-vitro fertilization in poor responder patients. Hum Reprod. 1999. 14 (7): 1690-1697
9. Maxwell AJ, Ho H-KV, Le CQ, Lin PS, Bernstein S, Cooke JP. L-arginine enhances aerobic exercise capacity in association with augmented nitric oxide production. J Appl Physiol. 2001. 90: 933–938
10. Jablecka A, Checinski P, Krauss H, Micker M, Ast J. The influence of two different doses of Larginine oral supplementation on nitric oxide (NO) concentration and total antioxidant status (TAS)
11. Fried R, Merrell WC. The arginine solution. 1999. Warner Books.

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