Acido lipoico

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Acido lipoico
Struttura chimica dell'acido diidrolipoico
Acido lipoico (forma ossidata)
Nome IUPAC
acido (R)-5-(1,2-ditiolano-3-il)pentanoico
Nomi alternativi
acido α-lipoico (acido alfa lipoico), acido tioctico, acido 6,8-ditioottanoico
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare C8H14O2S2
Massa molecolare (u) 206.33 g/mol
Aspetto cristalli aghiformi gialli
Numero CAS [1077-28-7]
PubChem 6112
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
irritante

attenzione

Frasi H 302
Consigli P ---[1]

L'acido lipoico, (o acido tiottico), fu isolato per la prima volta nel 1951, da estratti di fegato, dai biochimici americani L.J. Reed e I.C. Gunsalus che riuscirono ad ottenere solo pochi milligrammi partendo da grandi quantità di fegato. Viene talvolta indicato come la vitamina N .

Caratteristiche e processi chimici[modifica | modifica sorgente]

L'acido lipoico è una vitamina anfipatica molto piccola,[2] che si compone solamente di otto atomi di carbonio, due atomi di ossigeno facenti parte del gruppo carbossilico e due di zolfo. In natura esiste sotto due forme, come disolfuro ciclico (forma ossidata) o come catena aperta con il nome di acido diidrolipoico, che mostra due gruppi sulfidrilici in posizione 6 e 8; le due forme sono però facilmente interconvertibili tramite reazioni redox. L'acido lipoico partecipa a diversi meccanismi antiossidativi quali la rigenerazione del glutatione ridotto (GSH) e dell'acido ascorbico. La vitamina C così in forma ridotta è in grado di riattivare la forma ossidata della vitamina E (cromanossil radicale) riducendola a tocoferolo (vitamina E attiva).

L'acido alpha-lipoico può andare incontro sia a reazioni di ossidoriduzione, che fungere da trasportatore di elettroni, o di altri gruppi acetilici. È una molecola piccola ed altamente assorbibile attraverso la membrana cellulare; è sia liposlubile che idrosolubile, svolgendo la sua azione antiossidante all'interno e a all'esterno della cellula.

L'acido lipoico è un cofattore dei numerosi enzimi che intervengono nella decarbossilazione ossidativa del piruvato e di altri chetoacidi, in tali reazioni l'acido lipoico è continuamente rigenerato. Studi recenti hanno dimostrato come questa piccola vitamina sia importante anche per il controllo del glucosio e la prevenzione di patologie come la cataratta e l'ictus.

Fonti alimentari[modifica | modifica sorgente]

È presente in tessuti, animali e vegetali, ricchi di mitocondri. Si trova in abbondanza in patate, broccoli e spinaci, anche se la fonte principale rimangono le carni rosse ed in particolare fegato e cuore.

Livelli di assunzione e tossicità[modifica | modifica sorgente]

L'acido lipoico non può essere definito un costituente essenziale dell'organismo: la sua esigua presenza ne dà la certezza.

I livelli di assunzioni raccomandati, nei soggetti sani poiché esseri umani sintetizzano l'acido lipoico e non essendo questo una vitamina essenziale, non consentono di stabilire una dose giornaliera raccomandata (RDA), mentre per i diabetici diversi studi consentono di individuare una dose utile di 600 mg/die o più.[3]

Viene consigliata la cosomminastrazione di vitamine del gruppo B perché l'Acido lipoico può provocare una perdita di queste.[4] Per quanto concerne la tossicità, sono sporadici i casi di intossicazione da sovradosaggio, che prevedono significativi cali del tasso glicemico e alcune reazioni allergiche a livello della cute.[senza fonte] Si segnala inoltre un'urina maleodorante (similmente a quando si mangiano asparagi) durante l'assunzione di acido lipoico.

ALA nell'esercizio fisico[modifica | modifica sorgente]

È generalmente dimostrato che l'ALA (alpha lipoic acid) migliora la composizione corporea in animali diabetici, migliorando la sensibilità all'insulina. Ciò ha senso perché l'abbassamento degli zuccheri nel sangue si traduce in livello di insulina più bassi, riducendo potenzialmente il deposito di grasso. Per di più, l'ALA può teoricamente migliorare il recupero e la crescita muscolare, anche attraverso il suo effetto sulla sensibilità all'insulina. Se si riesce ad immagazzinare più glucosio nel muscolo, questo si traduce in maggiori scorte di glicogeno muscolare. Una maggiore sensibilità potrebbe significare maggiore sintesi proteica, maggiore recupero e maggiore crescita muscolare. Infine, l'attività antiossidante del ALA aiuterebbe a combattere i radicali liberi che altrimenti ritarderebbero il recupero. Sebbene l'interpretazione di questi risultati possa far pensare ad effetti molto importanti del ALA nell'ambito dell'esercizio fisico, è necessaria un'analisi più approfondita per verificare se è effettivamente un integratore utile nell'attività sportiva.

Proprietà antiossidanti[modifica | modifica sorgente]

Anche se è stato stabilito che l'ALA sia un antiossidante molto potente, può in realtà essere talmente potente ad portare all'effetto inverso, ovvero danneggiando le cellule. Infatti, uno studio sull'esercizio fisico eseguito utilizzando l'ALA ha dimostrato che il supplemento induce un danno ossidativo (Saengsirisuwan et al., 2004)[5]. Ciò nonostante, è importante riconoscere che lo studio era sui ratti, e i ricercatori utilizzarono più ALA di quanto normalmente viene assunto, il che potrebbe facilmente essere la causa dei risultati avversi. Tuttavia queste constatazioni sono importanti considerando che questo fu uno dei primi studi sull'interazione tra ALA ed esercizio fisico.

È risaputo che esistono molte diverse attività cellulari che si verificano in una volta, portando a numerosi potenziali meccanismi di danno ossidativo. Di conseguenza esistono diversi tipi di antiossidanti che operano in differenti aree della cellula. Ciò che allarma, è che entrambi gli studi sull'esercizio che mostrano un danno ossidativo indotto dall'uso di antiossidanti prevedevano lo stesso tipo di trattamento. La ricerca con l'allenamento coi pesi su umani testò la vitamina C e la N-acetil cisteina[6], mentre lo studio sui ratti testava l'interazione tra la corsa e l'integrazione di ALA. Tutte queste sostanze sono conosciute come antiossidanti estremamente potenti. Come punto comune, entrambi gli studi testavano l'esercizio, entrambi usavano potenti antiossidanti ed entrambi indussero un danno ossidativo. Comunque diversi studi più recenti sull'uomo mostrano che dosaggi di ALA tra 600 e 1000 mg riducono il danno ossidativo indotto dall'esercizio coi pesi[7][8]. A causa dei possibili effetti pro-ossidanti indotti da alti dosaggi sui ratti, è suggeribile quantomeno moderarne in consumi.

Sensibilità insulinica[modifica | modifica sorgente]

Un altro aspetto da ridiscutere riguardo alle proprietà del ALA è il miglioramento della sensibilità insulinica. La considerazione che l'ALA migliori la sensibilità all'insulina potrebbe non essere del tutto accurata perché questo farmaco stimola il recettore dell'insulina e le relative proteine di segnalazione indipendenti dall'insulina[9].

In altre parole, per quanto riguarda la segnalazione, l'ALA è fondamentalmente "insulina in una pillola." In realtà, la maggior parte di questo lavoro è stato condotto sull'analisi delle cellule adipose, quindi questo non può essere rappresentativo di tutti i tessuti insulino-sensibili. Può essere più preciso dire che, finora, l'ALA è come "insulina per l'assorbimento del glucosio specifica per il grasso".

Studi recenti hanno trovato che l'ALA non sia efficace come antiossidante in soggetti con una ridotta tolleranza al glucosio. Venne trovato che in soggetti con alterata tolleranza al glucosio l'ALA non porti a migliorare il profilo lipidico, ma alla possibilità di peggiorarlo aumentando i livelli delle lipoproteine a bassa densità (LDL), e contribuendo di conseguenza allo sviluppo dell'aterosclerosi e e delle malattie cardiovascolari. Il risultato di interesse nel contesto dell'attività fisica, è che l'effetto aterogeno dell'ALA veniva annullato quando i soggetti seguivano un programma di allenamento aerobico a moderata intensità trisettimanalmente per 12 settimane[10].

Perdita di grasso[modifica | modifica sorgente]

Oltre ad un miglioramento della sensibilità all'insulina, un'altra proprietà del ALA sarebbe favorire il processo della perdita di grasso. Ciò potrebbe essere connesso col fatto che esso aumenta l'assorbimento del glucosio da parte delle cellule insulino-sensibili, mantenendo la glicemia ad un livello moderato e impedendo alti picchi di insulina. Questo potrebbe avere delle importanti implicazioni, perché, come è noto, l'insulina è il principale ormone del deposito o dell'accumulo di scorte, e oltre ad essere responsabile dello deposito di grasso, ne impedisce anche la liberazione dalle cellule adipose. Quindi la teoria sostiene che se si manteniene bassa l'insulina con l'uso del ALA si riduce di conseguenza l'effetto inibitorio sull'ossidazione di grassi.

Come è stato possibile notare in precedenza, l'ALA ha effetti insulino-simili, in particolare per l'assorbimento di glucosio. Sono stati comunque rilevati effetti positivi in relazione alla crescita delle cellule adipose[11]. Quando le cellule adipose immature sono state immerse in una soluzione di ALA, esse hanno resistito il segnale dell'insulina per aumentare il deposito di grasso e maturare in cellule adipose adulte. Questo è molto interessante perché l'ALA ha un potente segnale di come insulino-simile per quanto riguarda l'assorbimento del glucosio, ma ciò evidentemente non vale per il deposito di grasso.

Dopo anni di analisi in vitro o su animali, studi recenti sull'uomo segnalano effetti positivi diretti sulla perdita di peso. Su 360 obesi, il gruppo che assumeva 1800 mg di ALA al giorno, dopo 20 settimane riscontrò una maggiore perdita di peso[12]. Nonostante i ricercatori avessero infine considerato l'ALA una terapia aggiuntiva per il trattamento dell'obesità, non erano state stabilite le variazioni della composizione corporea, ovvero se l'ALA avesse favorito una riduzione del peso intaccando solo la massa grassa, o anche la massa magra.

ALA e crescita muscolare[modifica | modifica sorgente]

Un comune motivo per cui viene suggerito l'utilizzo del ALA in ambito sportivo è il suo presunto effetto favorevole sullo sviluppo dell'ipertrofia muscolare. In realtà la questione è più complessa di come può sembrare, e ad oggi non sono state condotte ricerche sull'uomo riguardo alla sua funzione favorevole sulla crescita muscolare. Una modalità in cui opera l'ALA per stimolare l'assorbimento del glucosio è quella di segnalare al muscolo una scarsa disponibilità energetica. Quando il muscolo rileva questo segnale, egli cerca di aumentare la captazione di glucosio (cioè "energia"). Mentre questo può avvenire per il glucosio, tale meccanismo potrebbe invece avere un effetto inibitorio sulla crescita muscolare.

L'ALA aumenta i livelli di una proteina chiamata AMPK, che è nota aumentare la sua attività in caso di ridotta energia cellulare. Si crede che l'AMPK inibisca la sintesi proteica muscolare (MPS)[13], un processo che rappresenta fondamentalmente la crescita, la riparazione e il recupero del tessuto muscolare. È interessante notare che anche il farmaco per diabetici metformina agisce attraverso l'elevazione del AMPK[14], dimostrando delle somiglianze con l'ALA.

Inoltre, altri studi hanno dimostrato che l'ALA inibisca l'attività di alcuni enzimi e proteine necessarie per la crescita muscolare[15][16]. Alcuni risultati hanno evidenziato che l'ALA aumenti la perdita di massa magra possibilmente per un effetto di soppressione della sintesi proteica nel muscolo scheletrico dei ratti a causa di una sottoregolazione della via di segnalazione mTOR[16]. Rimane da stabilire se questi effetti possono essere rilevati sull'uomo. Nonostante le teorie sull'azione inibitrice del ALA sull'ipertrofia muscolare, altri studi su animali possono fornire alcuni risultati positivi. Alte dosi di ALA utilizzate non inibirono crescita muscolare, né l'effetto del clenbuterolo sull'aumento della crescita[17].

ALA e sintesi del glicogeno[modifica | modifica sorgente]

Un'altra motivazione per l'uso del ALA in ambito sportivo riguarda le proprietà legate alla risintesi del glicogeno. L'esercizio fisico esaurisce le riserve di glicogeno muscolare (essenzialmente energia immagazzinata sotto forma di carboidrati). L'ALA sarebbe implicato in questo processo, perché esso migliora l'assorbimento del glucosio da parte dei tessuti insulino-sensibili, per tanto il muscolo scheletrico dovrebbe essere in grado di captarne maggiori quantità. Questo effetto era stato dimostrato sui ratti[18]. Altre ricerche sui ratti hanno però mostrato che l'ALA abbia un effetto inibitorio sulla risintesi di glicogeno invece di promuoverla[19].

ALA e creatina[modifica | modifica sorgente]

L'ALA era stato particolarmente valorizzato nell'ambito degli sport con i pesi grazie ad un celebre studio di Burke et al. (2003), in cui venne stabilito che la coingestione di ALA e creatina migliorasse il trasporto e il contenuto totale di creatina[20]. Analizzando più da vicino la questione, sembra che l'ALA non si possa considerare realmente un super trasportatore di creatina come era stato definito.

  • In primo luogo, l'ALA migliorò l'assorbimento di creatina in persone non allenate che neppure si allenavano durante lo studio. È necessario chiedersi quali risultati si sarebbero ottenuti se i soggetti avessero testato l'assunzione di ALA e creatina durante un programma di allenamento.
  • Il carboidrato utilizzato per alzare l'insulina e il conseguente trasporto di creatina era saccarosio, non glucosio o maltodestrine. È possibile puntualizzare che lo zucchero da tavola non è una fonte di carboidrati ideale perché ha un indice glicemico inferiore ed è in parte composto da fruttosio, il quale tende a saturare le scorte di glicogeno epatico più che muscolare, ma questi dovrebbero essere un punti meno rilevanti. È importante notare che la dose di saccarosio ammontava a soli 25 gr (4 volte al giorno), che non sarebbero sufficienti a facilitare il trasporto di creatina. In altre parole, secondo una certa interpretazione, il gruppo ALA poteva essere praticamente paragonato ad gruppo di controllo che nemmeno assumeva carboidrati con la creatina.
  • Un'altra questione che merita una considerazione, è che i soggetti assunsero il supplemento per una sola settimana, e considerando la mancanza di assunzione di carboidrati, essi potrebbero non aver raggiunto la piena saturazione delle scorte di creatina muscolare. In altre parole, non si sa se l'ALA può avere un effetto sulla massima saturazione dei livelli di creatina, o se ALA aiuta solo a raggiungere i livelli disaturazione massimi in maniera più rapida.
  • Infine, nonostante le differenze nel contenuto di creatina muscolare, non vi erano differenze significative nel peso corporeo dei soggetti. Ciò è probabilmente dovuto all'analisi statistica e quindi non è poi così importante.

In sintesi, i risultati dello studio di Burke sulle proprietà favorevoli del ALA sul potenziamento dello stoccaggio di creatina sono discutibili per diversi motivi: i soggetti non seguivano alcun programma di allenamento; vennero somministrati carboidrati notoriamente meno efficaci per aumentare il trasporto di creatina (saccarosio); non vennero rilevate differenze di peso tra il gruppo di studio e quello di controllo; infine, l'ALA può solo aumentare la velocità con cui la creatina è trasportata, ma non l'importo complessivo.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Sigma Aldrich; rev. del 07.04.2011
  2. ^ Ruma Banerjee, Redox Biochemistry, John Wiley & Sons, 17 dicembre 2007, pp. 30–, ISBN 978-0-471-78624-5. URL consultato il 29 settembre 2012.
  3. ^ D. Ziegler, A. Ametov; A. Barinov; PJ. Dyck; I. Gurieva; PA. Low; U. Munzel; N. Yakhno; I. Raz; M. Novosadova; J. Maus, Oral treatment with alpha-lipoic acid improves symptomatic diabetic polyneuropathy: the SYDNEY 2 trial. in Diabetes Care, vol. 29, nº 11, novembre 2006, pp. 2365-70, DOI:10.2337/dc06-1216, PMID 17065669.
  4. ^ Ted A. Lennard, David G Vivian, Stevan DOW Walkowski, Aneesh K. Singla, Pain Procedures in Clinical Practice, Elsevier Health Sciences, 11 giugno 2011, pp. 1015–, ISBN 978-1-4377-3774-5. URL consultato il 29 settembre 2012.
  5. ^ Saengsirisuwan et al. Interactions of exercise training and alpha-lipoic acid on insulin signaling in skeletal muscle of obese Zucker rats. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2004 Sep;287(3):E529-36.
  6. ^ Childs et al. Supplementation with vitamin C and N-acetyl-cysteine increases oxidative stress in humans after an acute muscle injury induced by eccentric exercise. Free Radic Biol Med. 2001 Sep 15;31(6):745-53.
  7. ^ Fogarty et al. Effects of α-lipoic Acid on mtDNA Damage after Isolated Muscle Contractions. Med Sci Sports Exerc. 2013 Aug;45(8):1469-1477.
  8. ^ Zembron-Lacny et al. Assessment of the antioxidant effectiveness of alpha-lipoic acid in healthy men exposed to muscle-damaging exercise. J Physiol Pharmacol. 2009 Jun;60(2):139-43.
  9. ^ Cho et al. Alpha-lipoic acid decreases thiol reactivity of the insulin receptor and protein tyrosine phosphatase 1B in 3T3-L1 adipocytes. Biochem Pharmacol. 2003 Sep 1;66(5):849-58.
  10. ^ McNeilly et al. Effect of α-lipoic acid and exercise training on cardiovascular disease risk in obesity with impaired glucose tolerance. Lipids Health Dis. 2011 Nov 22;10:217.
  11. ^ Cho et al. Alpha-lipoic acid inhibits adipocyte differentiation by regulating pro-adipogenic transcription factors via mitogen-activated protein kinase pathways. J Biol Chem. 2003 Sep 12;278(37):34823-33.
  12. ^ Koh et al. Effects of alpha-lipoic Acid on body weight in obese subjects. Am J Med. 2011 Jan;124(1):85.e1-8.
  13. ^ Chan AY, Dyck JR. Activation of AMP-activated protein kinase (AMPK) inhibits protein synthesis: a potential strategy to prevent the development of cardiac hypertrophy. Can J Physiol Pharmacol. 2005 Jan;83(1):24-8.
  14. ^ Lee et al. Alpha-lipoic acid increases insulin sensitivity by activating AMPK in skeletal muscle. Biochem Biophys Res Commun. 2005 Jul 8;332(3):885-91
  15. ^ Ha et al. alpha-Lipoic acid inhibits inflammatory bone resorption by suppressing prostaglandin E2 synthesis. J Immunol. 2006 Jan 1;176(1):111-7.
  16. ^ a b Wang et al. alpha-Lipoic acid increases energy expenditure by enhancing adenosine monophosphate-activated protein kinase-peroxisome proliferator-activated receptor-gamma coactivator-1alpha signaling in the skeletal muscle of aged mice. Metabolism. 2010 Jul;59(7):967-76.
  17. ^ Hamano Y. Influence of lipoic acid on lipid metabolism and beta-adrenergic response to intravenous or oral administration of clenbuterol in broiler chickens. Reprod Nutr Dev. 2002 Jul-Aug;42(4):307-16.
  18. ^ Jacob et al. The antioxidant alpha-lipoic acid enhances insulin-stimulated glucose metabolism in insulin-resistant rat skeletal muscle. Diabetes. 1996 Aug;45(8):1024-9.
  19. ^ Dicter et al. ''Alpha-lipoic acid inhibits glycogen synthesis in rat soleus muscle via its oxidative activity and the uncoupling of mitochondria. J Nutr. 2002 Oct;132(10):3001-6.
  20. ^ Burke et al. Effect of alpha-lipoic acid combined with creatine monohydrate on human skeletal muscle creatine and phosphagen concentration. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2003 Sep;13(3):294-302.

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

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