La glutammina è il più abbondante e versatile aminoacido presente nel corpo umano. In quasi ogni cellula la glutammina può essere usata come substrato per la sintesi di nucleotidi, NADPH, antiossidanti e in molte altre vie coinvolte nel mantenimento dell’integrità e funzionamento cellulare. La glutammina ha numerose funzioni e proprio per questo una sua supplementazione può essere beneficiosa in determinate situazioni. Andiamo a vedere le azioni della glutammina e in quali situazioni è fondamentale supplementare. (1)
Combustibile: glucosio o glutammina?
Il glucosio è il “combustibile” principale per la maggior parte delle cellule. Nonostante ciò, la glutammina in condizioni cataboliche diventa ugualmente se non più utilizzato del glucosio da numerose cellule nel corpo e cellule del sistema immunitario (linfociti, neutrofili, macrofagi). Per condizioni cataboliche si intendono situazioni di malnutrizione, infezioni, recupero da infortuni o chirurgia ma anche esercizio fisico molto intenso. Proprio per questo motivo la glutammina è considerata il carburante del sistema immunitario: basse concentrazioni possono alterare le funzioni cellulari immunitarie con conseguente maggior rischio di mortalità. (1)
Carenza: immunosoppressione
La glutammina ad oggi è usata come supplemento pre e post sala operatoria ma anche in atleti per ripristinare le funzioni immunitarie. Perchè? Basse concentrazioni di glutammina influenzano tutto il corpo dal momento che questo aminoacido è la fonte di atomi di nitrogeno per la sintesi di purine, pirimidine e aminosaccaridi. Se i bassi livelli persistono, numerose vie metaboliche ne risentono risultando in una immunosoppressione. (2)
Riparazione cellulare
La glutammina è in grado di attivare negli enterociti l’espressione di un gene (c-Jun) e di un fattore di trascrizione (AP-1) con conseguente potenziamento dei fattori di crescita sulla proliferazione cellulare e riparazione. Se pensiamo ad uno shock termico (43 °C) che induce morte cellulare dell’epitelio intestinale, questo può essere peggiorato da una mancanza di glutammina. Invece, come anche nel caso del tessuto muscolare, una supplementazione di glutammina riduce notevolmente la morte cellulare causata da shock termico. (1)
Antinfiammatoria
L’evento chiave che fa insorgere la sindrome del colon irritabile è una disregolazione nella produzione di citochine (spesso dovuto ad una disbiosi). La mucosa intestinale di questi pazienti (Crohn, colite ulcerativa) produce alte concentrazioni di citochine pro infiammatorie come interleuchina 1β, IL-6, IL-8 e TNF-α, riducendo invece la produzione di citochine anti infiammatorie come IL-10. La glutammina può essere d’aiuto a modulare condizioni infiammatorie dovute ad uno squilibrio di produzione di citochine. è stato infatti dimostrato che la glutammina riduce la produzione di citochine pro infiammatorie nella mucosa intestinale. Andiamo a vedere come. (3)
Giunzioni occludenti e barriera
L’epitelio dell’intestino è composto da cellule connesse tra loro da diverse proteine per creare una barriera fisica tra epitelio ed endotelio. Sono chiamate giunzioni occludenti. Queste giunzioni sono fondamentali per mantenere un’integrità intestinale, prevenendo l’ingresso di tossine e patogeni nel lume intestinale. La glutammina è in grado di modulare l’espressione delle proteine che compongono le giunzioni occludenti. è quindi un ottimo supplemento in pazienti con una sbilanciata permeabilità intestinale causata da patologie come IBS e celiachia, stimolando l’espressione delle proteine delle giunzioni occludenti. (1) (3)
Infiammazione e patologie
Trattare il prima possibile l’infiammazione intestinale è fondamentale: è stato dimostrato come l’infiammazione nel lungo termine sia la causa di patologie intestinali come colite ulcerativa, Crohn e cancro colorettale. Diversi studi dimostrano le proprietà anti infiammatorie della glutammina, andando ad agire sia sulla produzione di citochine ma anche su altre vie infiammatorie come NF-κB e STAT. L’attivazione di queste vie, come anche un aumentata produzione di citochine, sono critiche nello sviluppo e nella precipitazione di malattie intestinali. La glutammina potrebbe essere uno dei migliori candidati per trattare patologie infiammatorie intestinali andando ad inibire l’attivazione di NF-κB e STAT e riducendo l’espressione di citochine pro infiammatorie. (3)(4)
Protettiva e antiossidante
Un altra importante funzione della glutammina è la sua capacità di modulare risposte protettive per gli infortuni (parliamo di effetti antiossidanti e citoprotettivi). Durante infatti situazioni di catabolismo o infezioni, il consumo di glutammina da parte di tutte le cellule immunitarie è simile se non maggiore di quello del glucosio. Quindi, data l’alta richiesta di glutammina da parte delle cellule del sistema immunitario, insieme all’incremento nell’uso di aminoacidi da parte di altri tessuti, come il fegato, non sorprende se spesso ci si ritrovi in carenza di glutammina. Come se non bastasse, in queste situazioni, uno dei siti più importanti per la sintesi di glutammina, ovvero i muscoli, non riescono più a mantenere i giusti livelli di glutammina nel sangue. Questo può peggiorare le condizioni della malattia, dell’infezione, dell’infortunio o addirittura aumentare il rischio per una successiva infezione con possibili implicazioni per il resto della propria vita. (1)
Preventiva
Una carenza di glutammina può quindi ridurre notevolmente le funzioni immunitarie. Riduce la proliferazione dei linfociti, squilibra la produzione di citochine e induce apoptosi in queste cellule. Negli animali, un aggiunta di glutammina nella dieta aumenta le probabilità di sopravvivenza in seguito ad una infezione batterica. è stato anche dimostrato di essere beneficiosa in pazienti dopo aver subito una chirurgia, terapia con radiazioni, trapianto di midollo osseo e a seguito di infortuni. Senza dimenticare il suo efficace ruolo nella prevenzione di infezioni. (2)
Conclusione
La glutammina gioca un ruolo fondamentale nella proliferazione cellulare, nella riparazione dei tessuti e nelle vie intracellulari associate al riconoscimento dei patogeni. Infatti le cellule immunitarie dipendono profondamente dalla disponibilità di glutammina per sopravvivere, proliferare e funzionare correttamente. Durante situazioni cataboliche le richieste di glutammina aumentano drasticamente, fatto che può portare ad una sua carenza con conseguente alterazione delle funzioni immunitarie. In questi casi, una sua supplementazione risulta fondamentale: previene infezioni, riduce l’infiammazione dovuta ad uno squilibrio nella produzione di citochine (specialmente a livello intestinale) e possiede un potente effetto antiossidante.
Referenze
1- Cruzat V, Macedo Rogero M, Noel Keane K, Curi R, Newsholme P. Glutamine: Metabolism and Immune Function, Supplementation and Clinical Translation. Nutrients. 2018;10(11):1564.
2- Newsholme P. Why is L-glutamine metabolism important to cells of the immune system in health, postinjury, surgery or infection? J Nutr. 2001 Sep;131(9 Suppl):2515S-22S; discussion 2523S-4S.
3- Souba WW, Smith RJ, Wilmore DW. Glutamine metabolism by the intestinal tract. JPEN J Parenter Enteral Nutr. 1985 Sep-Oct;9(5):608-17.
4- Kim MH, Kim H. The Roles of Glutamine in the Intestine and Its Implication in Intestinal Diseases. Int J Mol Sci. 2017;18(5):1051.