Relazioni tra umore alimentazione aminoacidi, minerali, serotonina, vitamine e ciclo di Krebs
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La serotonina (5HT o 5-idroxi-triptamina), come è ormai comunemente noto, è presente in numerosi distretti del corpo umano e numerosi sono i recettori presenti per la 5HT nelle diverse parti del corpo, quali ad esempio:
- 5HT-1A,1B,1C,1D: aumentano la vasodilatazione e bradicardia
- 5HT-2: provocano ipertensione
- 5HT-3: sono numerosi nell’intestino, e possono provocare la nausea, il vomito, ipotensione e bradicardia
- 5HT-4: potrebbero avere effetto stimolante su cuore ed intestino
Le azioni della serotonina sembrano quindi relative al tipo di recettore occupato.(1)
Tra le funzioni, che più recentemente hanno suscitato l’interesse dei ricercatori, troviamo quelle dell’intervento sull’umore:
La relazione tra alimentazione, umore e livelli di serotonina pare ormai accreditata; tuttavia proprio l’alimentazione e l’integrazione scientifica personalizzata con specifiche sostanze naturali di riequilibrio serotoninergico, potrebbero concretamente aiutare l’utente manifestante sia disturbi dell’umore sia disturbi di natura alimentare.
Il primo punto comune tra ciclo di Krebs e la serotonina è la vitamina B3 o niacina, indirettamente la presenza di vari aminoacidi influenza, negativamente, la produzione di melatonina, prodotta dalla conversione di 5HT.
L’ utente sotto Stress cronico dovrà anche ottimizzare il ciclo di Krebs per ottimizzare i sistemi energetici vitali di ogni cellula; automaticamente si ritroverà anche ad ottimizzare la produzione di serotonina.
Riteniamo opportuno riportare dei brevissimi richiami sul ciclo dell’acido citrico per poi esporre le relazioni tra la serotonina, la ripartizione calorica alimentare, l’umore e tendenze agli squilibri alimentari, sempre più comuni ai nostri giorni.
IL COMPLESSO DELLA PIRUVATO DEIDROGENASI
Il piruvato è necessario per la formazione di ACETIL-CoA.
L’ACETIL-CoA E’ LA PIETRA FONDAMENTALE DEL CICLO DI KREBS (o ciclo
dell’acido citrico o degli acidi tricarbossilici).
L’integrità funzionale di tale ciclo è la base per la salute e quindi per sopportare pesanti stress lavorativi, emozionali, per sviluppare forza, energia e potenza.
– OTTIMIZZARE IL CICLO DI KREBS è quindi essenziale quando si richiede a noi stessi di sopportare grandi sforzi fisici e/o psichici. –
Affinché la reazione di “decarbossilazione ossidativa” avvenga, per opera del “Complesso della piruvato deidrogenasi”, sono indispensabili i seguenti co-fattori di cui quattro sono vitamine:
- Vitamina TIAMINA (B1), per il coenzima TPP (tiamina pirofosfato).
- Vitamina RIBOFLAVINA (B2), per il coenzima FAD (flavin adenin dinucleotide).
- Vitamina NIACINA (B3 o PP) per il coenzima NAD (nicotinamide adenin dinucleotide). Con PP si indica la nicotinamide cioè la forma anidrica dell’acido nicotinico che, a differenza della PP, presenta una potente azione vasodilatatrice.
- Vitamina ACIDO PANTOTENICO vit. B5 (come pantotenato), per il coenzima CoA (coenzima A).
- ACIDO LIPOICO (come lipoato), costituente indispensabile per il complesso della piruvato deidrogenasi perché trasportatore di acili ed elettroni.
Il ciclo di KREBS produce solo 1 ATP per ogni suo “giro” (nella conversione da succinil-CoA a succinato), ma produce un gran flusso di elettroni (nelle 4 reazioni di condensazione), che entrano nella catena respiratoria portando alla formazione di un gran numero di molecole di ATP durante il processo di FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA.(2)
Il ciclo di Krebs è un esempio di interazione indiretta tra vitamine ed aminoacidi; infatti, un’alterazione di tale ciclo per carenza vitaminica e/o di acido lipoico, può portare anche un’alterazione della sintesi proteica (e all’alterazione di tante altre funzioni biologiche).
E’ chiaro quindi che le vitamine B1, B2, B3 o PP e la B5 devono essere assunte giornalmente in quantità adeguate allo “sforzo” che il soggetto compie nella routine della sua vita; lo stesso dicasi per l’acido lipoico (che presenta anche buone capacità anti-ossidanti).
Una forma sub-carenziale di una o più di queste strutture biologiche può compromettere l’efficienza e la performance psico-fisica.
Lo zucchero RIBOSIO partecipando alla costituzione dei nucleotidi (acidi nucleici, ATP, ecc.), potrebbe aver giustificato il suo razionale per essere inserito in un COKTAIL INTEGRATIVO PRO “COMPLESSO PIRUVATO DEIDROGENASI”.
Il ciclo dell’acido citrico o di Krebs fornisce numerose molecole intermedie utilizzate per altre vie bio-sintetiche.
Una volta formato l’Acetil-CoA (dal piruvato grazie al discusso complesso della piruvato deidrogenasi) questo si condensa con l’ossalacetato e formando il citrato, il quale dopo due reazioni (cis-aconitato convertito in isocitrato), darà luogo all’alfa-cheto-glutarato.
L’alfa-cheto-glutarato, intermedio del ciclo di Krebs, è attualmente un integratore commerciale (A.K.G.).
L’A.K.G. si converte in glutammato il quale, sottraendo la pericolosa ammoniaca endogena, formerà la nota GLUTAMMINA (altro integratore commerciale molto in auge tra gli sportivi come anticatabolico e favorente l’idratazione muscolare quando assunto con molta acqua).
La glutammina, inoltre, è usata come supporto in vari campi terapeutici per la sua azione “tonificante” del sistema immunitario.
Altri intermedi del ciclo di Krebs sono biochimicamente importanti, come ad esempio l’ossalacetato che convertendosi in FOSFOENOLPIRUVATO, fornisce un substrato per la formazione endogena di importanti aminoacidi come la SERINA, la CISTEINA, la TIROSINA, la FENILALANINA, ecc.(3)
Gli intermedi sottratti dal ciclo di Krebs sono rimpiazzati dalle “REAZIONI ANAPLEROTICHE”.
Ancora una volta occorre ripetere la necessità che il ciclo sia “OTTIMIZZATO” in ogni sua fase e passaggio, a partire dall’ “integrità” del complesso della piruvato deidrogenasi.(2)
Relazioni dirette tra AMINOACIDI, VITAMINE e MELATONINA
La relazione vitamine ed aminoacidi è quello tra ACIDO NICOTINICO-NIACINA e l’aminoacido TRIPTOFANO. Il triptofano, in vivo, si trasforma in niacina.
Occorrono ben 60 mg di triptofano per ottenere 1 mg di niacina.(3)
Una carenza di niacina può depauperare la biodisponibilità del triptofano; quest’ultimo, come è noto, presenta un effetto rilassante.(1)(3)(4)
Sembra che il triptofano sia convertito, nella ghiandola pineale, in serotonina che, a sua volta, si converte in melatonina.
Un’altra vitamina entra in gioco per la conversione della serotonina in melatonina ed è la vitamina B6 (piridossina).(5)
Una carenza di vit. B3 e/o di nicotinammide o PP porta ad una possibile carenza di triptofano, quindi ad un deficit di serotonina e di conseguenza di melatonina.
Oltre alle vit. B3 e B6 (da assumere la mattina per l’azione “eccitante-stimolante”) anche due minerali, il calcio ed il magnesio sono utili per favorire la sintesi della melatonina.(5)
Ecco un esempio bio-sintetico di interazione tra aminoacidi-vitamine-minerali.
La vit. B6, una vitamina notevolmente coinvolta nel metabolismo degli aminoacidi e dei suoi derivati, è presente come coenzima in enzimi come le transaminasi, le decarbossilasi, le racemasi, le idrossilasi, ecc.
Come piridossal-fosfato il suo meccanismo d’azione, nelle reazioni di transaminazione degli aminoacidi, consiste nel trasferire un gruppo amminico dall’acido glutammico ed aspartato ad altri aminoacidi, tramite un passaggio intermedio a piridossamina.
Questo processo rende possibile la sintesi di aminoacidi a partire da intermedi provenienti dal metabolismo glucidico.(3)(6)
Vitamina B6, serotonina e relazioni metaboliche con aminoacidi, proteine e carboidrati
Si riportano alcuni esempi di interventi del piridossal-fosfato (forma attiva della vit. B6) e di come questo intervenga direttamente sul metabolismo della serotonina e di determinati aminoacidi.
Le principali relazioni della piridossina con gli aminoacidi sono:
- omocisteina + serina → cistationina, la quale attraverso la reazione enzima piridossal-fosfato dipendente, forma l’aminoacido cisteìna e l’acido alfa-cheto-butirrato
- la vit. B6 interviene nelle reazioni di transaminazione degli aminoacidi, ad esempio:
- glutammato + piridossal-fosfato → alfa-cheto-glutarato + piridossamina-fosfato;
- piruvato + piridossamina-fosfato → alanina + piridossal-fosfato.
- la vit. B6 interviene anche nelle reazioni di decarbossilazione; sotto forma di coenzima delle decarbossilasi, il piridossal-fosfato, formando un legame con l’aminoacido in forma di aldimina catalizzandone la reazione, porta alla formazione di un amina primaria. Esempio:
la decarbossilazione dell’acido glutammico in GABA per opera della glutammato decarbossilasi delle cellule cerebrali, è B6 dipendente.
La B6 è inoltre coenzima delle fosforilasi per il metabolismo del glicogeno.(6)
Si mette in evidenza che coloro che utilizzano grandi quantità di proteine dall’integrazione e/o alimentazione avranno un fabbisogno di vit. B6 discretamente superiore rispetto ai soggetti che non ingeriscono giornalmente elevate quantità di proteine.
La vit.B6 è anche indispensabile per la sintesi delle poliamine poiché la trasformazione dell’aminoacido ornitina in putrescina necessita dell’enzima ornitina decarbossilasi che è piridossal-fosfato dipendente.
Attraverso passaggi biochimici e l’intervento della S-Adenosil-Metionina (SAME), si formerà prima la spermidina e poi la spermina.
Le poliamine che necessitano quindi di ornitina, SAME e B6 per la loro sintesi e svolgono un importante ruolo nella sintesi proteica e la lipolisi, effetti tanto desiderati dall’attuale “moda” del fitness e del benessere.(6)
I vegetariani possono avvalersi di un piano scientifico integrativo personalizzato.(7)
Le vit. B6 e B3 sono quindi in relazione con molti meccanismi biochimico-fisiologici ed in comune hanno di essere indispensabili ai fini del normale produzione di melatonina operando sulla serotonina.
Numerose sono le possibilità coadiuvanti a livello terapeutico delle interazioni tra vitamine (in particolare la vit. B6) ed aminoacidi. Riportiamo di seguito un esempio.
In corso di iperammonemia è stata utilizzata a scopo terapeutico l’associazione di acido alfa-cheto-glutarico (AKG) e vit. B6 in un’alimentazione povera di proteine.(3)
Anche l’arginina è utile nella regolazione di questi stati patologici.(3)
Emicranie, debolezza, apatia, difficoltà di concentrazione, anomalie ponderali, alterazioni dermatologiche, cardiologiche, ecc. potrebbero trovare giovamento da un uso scientificamente corretto di vitamine-aminoacidi-minerali.(4)
Troviamo quindi sintomi simili tra carenza di vitamina B6 e squilibrio serotoninergico.
Recentissime osservazioni e studi condotti dal sottoscritto su Acetil-l-Carnitina, aprono nuove prospettive di ricerca sulle relazioni Vitamine e “Carnitine”.
Pare, infatti, che alti dosaggi di Carnitine e di L-Acetil-Carnitina “consumino” le vitamine del gruppo B sino a determinare un calo di forza, dell’umore (tendenza depressiva) e di prestazione negli atleti amatoriali.
La forza ed il buon umore, come oggettivamente osservato e testimoniato dagli atleti è stata immediatamente recuperata, non appena gli atleti stessi hanno assunto un complesso di vitamine del gruppo B insieme ad un maggior quantitativo di carboidrati; probabilmente le “Carnitine” necessitano non di un ottimale apporto di vitamine del gruppo “B”, ma anche di carboidrati, nei soggetti sotto sforzo fisico, anche se di nature amatoriale-non agonistica.
I carboidrati e la vitamine del gruppo “B” sono in relazione con la produzione ottimale di serotonina e di melatonina.
Quando il pasto è iper-proteico il carrier che trasporta anche il triptofano oltre la barriera emato-encefalica (BEE), è saturato da altri aminoacidi (tirosina, fenil-alanina, metionina e BCAA); lo spazio per il triptofano è ben poco con la conseguenza che al cervello di triptofano ne arriva ben poco con la conseguente perdita di ottimale produzione di serotonina e poi di melatonina.
Quando il pasto è ricco di carboidrati , il “trasportatore” è più disponibile per il triptofano, anche perché il triptofano si “protegge” dalla azione dell’insulina (stimolata dai carboidrati), legandosi all’albumina; così legato viene trasportato dal carrier oltre la BEE ove si separa dall’albumina per essere utilizzato nella conversione in serotonina.
Si capisce quindi che alcuni soggetti con sindrome ansioso-depressiva tendono a mangiare carboidrati la sera per dormire meglio con il risultato d’ingrassare.
Una alternativa terapeutica naturale consiste nel far assumere all’utente vit. B3, di giorno per l’effetto “eccitante”, e vit. B6 la sera; si ricorda ancora che 60mg di triptofano equivalgono ad 1mg di niacina o vit. B3.
La scelta dei cibi potrebbe essere condizionata da un tentativo “istintivo“ di riequilibrare i livelli di serotonina, per esempio dopo una dieta iperproteica.
Non solo alcuni alimenti possono ridurre la disponibilità della vitamine “pro-serotonina” e “pro-melatonina”, ma anche alcune sostanze naturali come le già citate “carnitine”.
E’ in via preliminare lo studio di una teoria circa un’ “attivazione metabolica” indotta dalla L-Acetil-Carnitina e Carnitina. Sono stati riferiti dagli atleti amatoriali che utilizzano abitualmente tali molecole, soddisfacenti aumenti ponderali della massa muscolare dopo 3-4 mesi di assunzione spontanea delle molecole sopra citate; questi effetti si realizzavano purchè venissero rispettate le integrazioni di vitamine del gruppo “B” e fossero assunti sufficienti carboidrati, in parte inseriti nelle riserve di glicogeno per l’effetto delle carnitine.
Numerosi e ritengo anche poco noti, sono gli studi scientifici a scopo terapeutico che sfruttano le interazioni vitamine-aminoacidi e serotonina.
Le forme carenziali dei minerali e degli oligoelementi potrebbero essere tuttavia meno rilevanti rispetto a quelle vitaminiche. Comunque sono già stati utilizzati con successo schemi terapeutici comprendenti sinergiche associazioni di vitamine, aminoacidi e minerali.
Proprio perché poco noti al mondo medico-farmaceutico, tali schemi e protocolli meritano una trattazione approfondita a sé stante.
L’autore ha condotto e sta conducendo studi osservativi su questi argomenti cercando di mettere a punto dei protocolli tecnico-pratici che tengono conto dei 4 biotipi morfologici.(8)(9)(10)(11)(12)
Il tutto inserito in una corretta, rimodernata e bilanciata alimentazione, ricca anche di acidi grassi polinsaturi e vitamine antiossidanti, quale appunto la nostra alimentazione mediterranea.
Attualmente una moltitudine di soggetti utilizza, per scopi sportivi o “dimagranti” spesso in maniera impropria notevoli quantità di proteine in polvere e/o di aminoacidi probabilmente senza mantenere i giusti rapporti tra vitamine aminoacidi e proteine.
Forme sub-carenziali vitaminiche, depauperate dal largo uso di integratori proteici (carenza da vit-B6 per le diete eccessivamente iperproteiche), possono portare nel tempo a manifestazioni sub-cliniche da carenze sub-croniche, favorendo i classici sintomi di perdita di performance psico-fisica, comunque non catalogabile tra le disfunzioni patologiche propriamente dette; probabilmente la carenza di Vit. B6, indotta dalle diete “ultimo minuto” prevalentemente iperproteiche, riduce la normale produzione di serotonina.
Paradossalmente proprio gli amanti del fitness e del benessere, credendo di far del bene al proprio organismo, possono predisporsi verso la strada della riduzione delle prestazioni psico-fisiologiche, da loro invece tanto desiderate.
Tutto questo avviene a causa di una disinformazione scientifica, informazione che si deve basare su conoscenze di biochimica, fisiologia, neuroendocrinologia, ecc, fornite da personale qualificato quali, appunto, i medici ed i farmacisti “specializzati”.
Bibliografia
(1) Ross, Magrella “recettori e azioni della serotonina”, federazione medica, 1995,3:67.73
(2) Lehninger et al., “Principi di Biochimica”. Ed. Zanichelli, 1994.
(3) Fidanza A. “Le Vitamine” VI Edizione, Ed.I.T.L. 2000
(4) Chaitow L. “Gli Aminoacidi ed i loro effettisulla salute”, Ed. Tecniche Nuove, 1993
(5) Reiter S. “Melatonina” Ed.Mondadori, 1996
(6) Siliprandi-Tettamanti, “Biochimica Medica” 2ª Edizione
(7) Gelli A., ”Due mesi senza carne-alimentazione vegetariana associata ad integrazione bilanciata”.Cultura Fisica e Fitness n°348,anno 2000, pagg. 44-46.
(8) New up to date on: Unknow benefits of Acetil-l Carnitine, creatine and l-carnitine on mind and body.Comunicazione del Dott. A.Gelli per l’Azienda Sigma-Tau (Direzione medica).
(9) Gelli A. “Benefici ancora ignoti di creatina e carnitina sul corpo e sulla mente”. Cultura Fisica e Fitness n°348, anno 2000. pagg.44-46
(10) Gelli A. ”L-acetil-carnitina,OKG,zinco,creatina,tribulus terrestris. LE SUPER SOSTANZE del natural body building per un salutare aiuto nello sviluppo muscolare e nell’incremento della performance”. Sportman e Fitness n°4,anno 2000, pagg.72-76.
(11) Fidanza A., Fonseca C., Gelli A. I°Stage didattico”Integrazione-supplementazione per l’atleta, per l’incremento della performance psico-fisica ed il benessere”. Accademia S.A. Sanitaria, Roma 1-2 Aprile 2000.
(12) Gelli A. Dossier Natural: “Supersostanze” e “Psyco-muscle training”, l’ uso degli integratori specifici all’interno del “Sistema di sintesi globale”. “Una possibile alternativa salutare al doping?” C. FISICA E FITNESS, n° 350, anno 2000, pagg. 107-109.
Gelli A. “ Ricerca a 360°, alimentazione, integrazione e stile di vita “Natural” per ottenere i migliori risultati dal binomio mente-corpo”. Cultura fisica e Fitness, N° 353, pp. 40-42, 2000
Prof. Alessandro Gelli
- O.M. European Health Manager Forum (Italy)
- Vitaminologo – Centro Internazionale di Vitaminologia
- Esperto di fito-terapia, botanica farmaceutica e piante ad azione salutare
- Ricercatore di sostanze naturali ed esperto di terapie per il benessere
- Esperto di psico-somatica e tecniche anti-stress, già collaboratore dei c.m. presso la cattedra di Psico-Fisiologia Clinica (Università”La Sapienza”-Roma)
- Studioso e ricercatore di fenomeni bio-elettrici del corpo umano ed elettro-fisiologia
- Relatore abituale presso vari congressi scientifici sia nazionali che internazionali
- Consulente di industrie farmaceutiche ed aziende del settore dietetico naturale
- Collaboratore e organizzatore di congressi in Accademie medico-scientifiche
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