Acido arachidonico
L'ultima analisi dell'articolo è rivolta ad un acido grasso insaturo ritenuto responsabile di molti effetti negativi sul nostro organismo, l'acido arachidonico. Dal punto di vista chimico, l'acido arachidonico, chimicamente noto sotto il nome di acido 5,8,11,15 eicosatetranoico, ha indice d' insaturazione pari a 4, il che lo rende un acido grasso tetra-insaturo, ossia con 4 legami insaturi sulla catena idrocarburica, che risulta costuita da 20 atomi di carbonio. Le insaturazioni sono localizzate in posizione 5,8,11 e 15. Come abbiamo già detto, l'acido arachidonico è un metabolita dell'acido linoleico, per cui non sarebbe un acido grasso essenziale, ma lo diventa in caso di carenza di acido linoleico (condizione molto rara) agendo come risparmiatore di questo.
La conversione di acido linoleico in arachidonico non è un processo diretto, ma avviene per intervento di una serie di enzimi già citati, della classe delle elongasi e delle desaturasi. Il primo step è la conversione dell'acido linoleico in GLA per opera di una d-6-desaturasi. Da questi proviene il DGLA, ossia l'acido gamma diomolinoleico ad opera di una elongasi, avente quindi funzione di accrescimento della catena carboniosa, che viene elongata di due atomi di carbonio in più. Dal DGLA, attraverso l'azione di una d-5-desaturasi, proviene l'acido arachidonico. L'acido arachidonico è il diretto responsabile di una cascata di eventi pro-infiammatori, che culminano con la produzione di alcuni composti noti sotto il nome di eicosanoidi. Di quest'ultimi fanno parte prostaglandine, trombossani e leucotrieni. Vengono così chiamati in quanto tali composti vengono sintetizzati tutti a partire dall'acido arachidonico, che presenta uno scheletro carbonioso a 20 atomi (“Icos” in greco antico significava appunto 20). Prostaglandine e trombossani hanno una via comune sintetica identica, mentre la sintesi dei leucotrieni passa per altri due acidi grassi, gli acidi idrossieicosanoico e idroperossiecosanoico. Quest'ultimi si ottengono sempre dall'acido arachidonico per azione di enzimi della classe delle perossidasi.
Gli eicosanoidi hanno un meccanismo d'azione analogo a quello degli ormoni, nel senso che agiscono comunque su alcune cellule bersaglio del nostro organismo. La reale differenza sta però nel fatto che gli ormoni vengono sintetizzati da un organo e possono anche agire su distretti organici anche molto lontani, mentre il meccanismo degli eicosanoidi è pressocchè in situ rispetto al luogo di sintesi. Agiscono cioè nel luogo invengono sintetizzati. Un'altra sostanziale differenza fra gli ormoni e gli eicosanoidi è la loro velocità nell' essere metabolizzati, lenta per i primi, molto rapida per quest' ultimi. Sembra inoltre che l'effetto degli eicosanoidi non sia unico per tutti i tessuti, ma vari a seconda del tessuto dove agiscono, anche se quest'ultima affermazione è tuttora oggetto di studi nella comunità scientifica.
Tornando all'acido arachidonico, da esso parte la sintesi di una serie di prostaglandine, definite prostaglandine di tipo II, (PGE-2).
Vediamo la sintesi, le funzioni e l'interesse che riservano gli eicosanoidi nel nostro sport.
Per quanto riguarda la sintesi, questa inizia dalla liberazione dell'acido arachidonico, che è il costituente, al pari dei suoi “fratelli essenziali”, delle membrane cellulari. L'acido arachidonico si trova sottoforma di fosfolipidi di membrana e tale liberazione è scaturita per azione di stimoli differenti a seconda dei tessuti, dovuti ad ormoni quali bradichinine e adrenalina o a proteasi come la trombina. Le bradichinine sono una serie di ormoni che vengono sintetizzati quando è in atto un processo infiammatorio, mentre l'adrenalina viene liberata in condizioni di stress, fra cui non fa eccezione sia il periodo durante l'allenamento, che quello post-workout, mentre la trombina è l'ormone che favorisce l'aggregazione piastrinica. Ecco palese la prima funzione delle prostaglandine di tipo II. Sono potenti fattori aggreganti del sangue, a differenza di altre prostaglandine della serie I o III derivate dagli omega-3, che hanno effetti antriprotrombinici. Il rilascio di acido arachidonico dalle membrane cellulari vede come protagonista una fosfolipasi di tipo A che forma arachidonato, ossia un sale dell'acido grasso, e una fosfolipasi di tipo C che forma diacilglicerolo che subisce un taglio enzimatico e da origine all'arachidonato in forma libera
Su questi agisce una PGH sintasi, di cui fanno parte una cicloossigenasi, che introduce due molecole di ossigeno e una perossidasi che produce la PGH-2. L'inibizione della ciclossigenasi per esempio è il bersaglio di molti farmaci, tra cui aspirina, mentre i cosiddetti FANS (antinfiammatori non steroidei), farmaci comuni usati da noi bodybuilder per accellerare il recupero tra cui ibuprofene, naprossene sodico e chetoprofene, agiscono invece sull'enzima PGH-sintasi.
Il secondo step è la perossigenazione dell'acido arachidonico con produzione stavolta di PGH-2, ossia un endoperossido delle prostaglandine e dei leucotrieni. L'ultimo step è la diretta conversione di PGH-2 in PGE-2 oppure in trombossani, a seconda degli enzimi presenti nella cellula.
Il PGH-2 alla fine viene convertito in PGE-2 e trombossano A-2, mentre, come già detto, per i leucotrieni la via è differente. I leucotrieni sono potenti contrattori della muscolatura bronchiale, per cui i loro inibitori, quali il montelukast, vengono usati con successo nella patologia dell'asma.
La sintesi dei leucotrieni avviene per azione di una lipossigenasi, enzimi di classe diversa quindi rispetto a quelli visti per prostaglandine e leucotrieni.
Dopo aver visto la sintesi, analizziamo ora le funzioni di tali eicosanoidi derivati dall'acido arachidonico. Come abbiamo già detto prostaglandine et similia possono essere considerati come ormoni che agiscono in situ, attraverso il legame a specifici recettori cellulari. Tra gli effetti delle PGE-2 annoveriamo il favoreggiamento nell'aggregazione piastrinica , la vasocostrizione delle arterie coronarie. Gli effetti sono resi ancora più potenti dal trombossano A, per cui ecco spiegato il fatto per cui l'aspirina viene usata per prevenire patologie mortali quali l'infarto.
Le prostaglandine mediano un importante effetto sul tratto gastrointestinale. Le prostaglandine di tipo II inibiscono la secrezione gastrica indotta da gastrina o istamina, mentre le prostaglandine di tipo I hanno un ruolo di protezione delle cellule a livello gastrico e più precisamente una funzione protettiva sulla mucosa gastrica stimolando la secrezione di muco alcalino e di ioni bicarbonato, mantenendo il giusto PH protettivo a livello gastrico e aumentando il flusso sanguigno nella mucosa. Questo spiega il perchè i bodybuilder coscienti e prudenti non assumono mai FANS a stomaco vuoto, perchè l'inibizione delle prostaglandine ha sì un effetto positivo sull'infiammazione periferica, ma al tempo stesso l'inibizione della biosintesi nel tratto gastrointestinale di queste è sfavorevole perchè causa danni all'integrità della mucosa, che può portare ad ulcera peptica, che è una patologia associata all'uso di FANS e aspirina.
Per quanto riguarda i leucotrieni, questi sono broncocostrittori e stimolatori della secrezione di muco. LTC4 causa tosse, spasmi bronchiali, senso di oppressione al petto e riduzione della capacità respiratoria, ossia sintomi dell’asma bronchiale: difatti il muco degli asmatici contiene leucotrieni. Essi contribuiscono all’angina e all’ischemia del miocardio
L'acido arachidonico è quindi il precursore di eicosanoidi definiti cattivi per i loro effetti potenzialmente negativi nel nostro organismo, da qui la necessità di introdurre maggiori omega-3 rispetto agli omega-6 nella dieta. Oltre che all'effetto benefico che gli omega-3 inducono nel nostro organismo, v'è da considerare il ben più importante effetto di sintesi a partire dagli omega-3 di prostaglandine della classe I, che sono competitive nei confronti delle sorelle di tipo II e dei trombossani. Ricordiamo dalla seconda parte dell'articolo che le prostaglandine di tipo I hanno effetti diametralmente opposti a quelli delle PGE-2 e cioè sfavoriscono l'aggregazione piastrinica, aumentando la fluidità ematica e vasodilatando le arterie coronarie prevenendo l'infarto.
Non dimentichiamo che comunque l'acido arachidonico è un acido grasso pur sempre essenziale, perchè costituente importantissimo delle membrane cellulari, oltre che precursore non solo di prostaglandine di tipo II, ma anche di tipo I, la cui sintesi parte dal DGLA, prodotto a sua volta derivato dall'acido arachidonico stesso.
Mirko Carta