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Pelle, pressione arteriosa, artrite reumatoide e acido gamma-linolenico

Salute della pelle e acido gamma-linolenico

L’acido gamma-linolenico (GLA), un acido grasso essenziale omega-6, come il suo precursore acido linoleico (il più abbondante acido grasso polinsaturo nell’epidermide, dove è coinvolto nel mantenimento della barriera epidermica all’acqua) svolge un ruolo importante nella fisiologia e fisiopatologia della pelle.
Studi condotti sugli esseri umani hanno rivelato che l’acido gamma-linolenico:

  • migliora l’umidità della pelle;
  • migliora la fermezza e la rugosità della pelle;
  • diminuisce la perdita d’acqua transepidermica (una delle anomalie della pelle negli animali sottoposti a carenza di acidi grassi essenziali).
Pelle ed Acido gamma-Linolenico
Fig. 1 – GLA

Utilizzando epidermide di cavia come un modello di epidermide umana (sono funzionalmente simili) è stato dimostrato che la supplementazione di animali con cibi ricchi di acido gamma-linolenico si traduce in una grande produzione nella pelle di PGE1 e 15-HETrE (come già dimostrato in a esperimenti in vitro).
Poiché queste molecole hanno entrambe proprietà anti-inflammatorie/anti-proliferative, la supplementazione con alimenti ricchi di acido gamma-linolenico può essere un’aggiunta alla terapia standard per i disturbi infiammatori/proliferativi della pelle.

Fonti principali di acido gamma-linolenico

Le principali fonti di acido gamma-linolenico sono gli oli di semi di:

Pressione arteriosa e acido gamma-linolenico

La relazione tra assunzione di acidi grassi con la dieta e la pressione arteriosa provengono principalmente da studi condotti su ratti geneticamente modificati che spontaneamente sviluppano ipertensione (un modello animale comunemente usato per l’ipertensione umana.
In questi studi sono state osservate molte anomalie della membrana. Pertanto l’ipertensione nel “modello ratto” potrebbe essere correlata ai cambiamenti nel metabolismo degli acidi grassi polinsaturi a livello della membrana cellulare.
Riguardo agli acidi grassi polinsaturi, vari gruppi di ricerca hanno riportato che l’acido gamma-linolenico riduce la pressione arteriosa in ratti normali e geneticamente modificati (effetto maggiore) ed è stato ipotizzato che si verifichi attraverso l’interferenza con il sistema renina-angiotensina (che promuove la resistenza vascolare e la ritenzione renale), alterando le proprietà della membrana cellulare delle cellule muscolari lisce vascolari e quindi interferendo con l’azione dell’angiotensina II.
Un altro possibile meccanismo d’azione dell’acido gamma-linolenico per ridurre la pressione arteriosa potrebbe essere attraverso il suo metabolita acido diomo-gamma-linolenico (DGLA). DGLA può essere incorporato nei fosfolipidi della membrana delle cellule muscolari lisce vascolari, poi rilasciato dall’azione della fosfolipasi A2 e trasformato dalla COX-1 in PGE1che induce il rilassamento della muscolatura liscia vascolare.

Artrite reumatoide e acido gamma-linolenico

Borago officinalis
Fig. 2 – Boragine

In uno studio condotto da Leventhal e colleghi nel 1993 è stato dimostrato che l’assunzione di una elevata concentrazione di olio di borragine (circa 1400 mg/die di acido gamma-linolenico) per 24 settimane, ha portato ad una riduzione clinicamente significativa dei segni e sintomi di attività dell’artrite reumatoide.
In uno studio successivo condotta da Zurier e colleghi nel 1996, l’assunzione di una dose più alta (circa 2,8 g/die di acido gamma-linolenico) per 6 mesi ha ridotto, in modo clinicamente rilevante, segni e sintomi dell’attività della malattia. I pazienti che sono rimasti per un anno sulla dose di 2,8 g/die  nella dieta hanno mostrato un miglioramento continuato dei sintomi (l’uso di acido gamma-linolenico anche alla dose più alta, è ben tollerato, con minimi effetti collaterali).
Questi dati sottolineano che la quantità giornaliera e la durata dell’assunzione di acido gamma-linolenico con la dieta si correlano con l’efficacia clinica.

Bibliografia

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Acidi grassi polinsaturi omega-6

Metabolismo degli acidi grassi polinsaturi omega-6

Gli acidi grassi polinsaturi omega-6 (ω-6) sono i principali acidi grassi polinsaturi (detti anche PUFA, acronimo dell’inglese polyunsaturated fatty acids) nella dieta occidentale, circa il 90% dei tutti quelli presenti, essendo tra i costituenti della maggior parte dei grassi animali e vegetali.

Acidi grassi polinsaturi omega-6 ed acido linoleico

Metabolismo degli Acidi Grassi Polinsaturi Omega-6
Fig. 1 – Metabolismo degli Acidi Grassi Polinsaturi Omega-6

All’interno della famiglia ω-6 uno degli acidi grassi più importanti e diffusi è l’acido linoleico, il precursore di tutti gli acidi grassi polinsaturi omega-6. È prodotto de novo dall’acido oleico, un acido grasso omega-9, solamente nelle piante in una reazione catalizzata dalla Δ12-desaturasi, dunque l’enzima che forma la famiglia degli acidi grassi polinsaturi omega-6 a partire da quella degli ω-9.
La Δ12-desaturasi catalizza l’inserimento di un doppio legame tra gli atomi di carbonio 6 e 7, numerati a partire dall’estremità metilica della molecola.
L’acido linoleico, insieme con con l’acido alfa-linolenico, è un prodotto primario della sintesi degli acidi grassi polinsaturi nelle piante.
Gli animali, essendo privi della Δ12-desaturasi, non sono in grado di sintetizzare de novo ne l’acido linoleico ne tutta la famiglia degli omega-6 e sono obbligati ad assumerlo dagli alimenti vegetali e/o da animali che se ne cibino; per questo motivo gli acidi grassi polinsaturi omega-6 sono considerati acidi grassi essenziali, i cosiddetti EFA, acronimo dell’inglese essential fatty acids (l’essenzialità degli acidi grassi polinsaturi omega-6, in particolare proprio l’essenzialità dell’acido linoleico, è stata riportata per la prima volta nel 1929 da Burr e Burr).

Acidi grassi polinsaturi omega-6: da acido linoleico ad acido arachidonico

Gli animali sono in grado di allungare e desaturare l’acido linoleico ottenuto con la dieta in una cascata di reazioni che porta alla formazione di PUFA ω-6 a catena molto lunga.
L’acido linoleico viene prima desaturato ad acido gamma-linolenico, un altro importante acido grasso ω-6 con significativi effetti fisiologici, nella reazione catalizzata dalla Δ6-desaturasi. Si pensa che la velocità di questa reazione in certe condizioni, come negli anziani, in alcune situazioni patologiche e nei neonati prematuri, sia il fattore limitante della cascata; per questo motivo, e per il fatto che l’acido gamma-linolenico si trova in quantità relativamente piccole nella dieta, alcuni oli che lo contengono (oli di semi ottenuti da ribes, primula della sera e borragine) hanno attirato l’attenzione.
A sua volta l’acido gamma-linolenico può essere allungato ad acido diomo-gamma-linolenico in una reazione catalizzata da un elongasi (l’enzima catalizza l’aggiunta di due atomi di carbonio provenienti dal metabolismo del glucosio per allungare la catena dell’acido grasso), che può essere ulteriormente desaturato in quantità molto limitata a dare acido arachidonico, in una reazione catalizzata da un altro enzima limitante la velocità della cascata, la Δ5-desaturasi.
L’acido arachidonico può essere allungato e desaturato ad acido adrenico.

Va notato che gli acidi grassi polinsaturi della famiglia omega-6, e di ogni altra famiglia, possono essere interconvertiti attraverso processi enzimatici solo all’interno della stessa famiglia, non tra famiglie.

Gli acidi grassi polinsaturi con 20 atomi di carbonio appartenenti alle famiglie ω-6 ed ω-3 sono i precursori degli eicosanoidi (prostaglandine, prostacicline, trombossani, e leucotrieni), potenti ormoni ad azione breve e locale.

Mentre la privazione di acidi grassi polinsaturi omega-3 causa la disfunzione in una vasta gamma di modalità comportamentali e fisiologiche, l’omissione dalla dieta degli acidi grassi polinsaturi omega-6 determina una palese disfunzione sistemica.

Negli oli di semi gli acidi grassi polinsaturi omega-6 con catena più lunga di 18 atomi di carbonio sono presenti solo in tracce mentre l’acido arachidonico si trova in tutti i tessuti animali e nei cibi di origine animale.

Bibliografia

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Acidi grassi essenziali

Acidi grassi essenziali: contenuti in breve

Che cosa sono gli acidi grassi essenziali

Acidi Grassi Essenziali
Fig. 1 – EFA

Gli acidi grassi essenziali o EFA, acronimo dell’inglese essential fatty acids, sono acidi grassi che non possono essere sintetizzati de novo dagli animali, ma da organismi vegetali e microrganismi quali batteri, funghi e muffe, e la cui carenza può essere eliminata solo dalla loro addizione alla dieta.
Esistono due acidi grassi essenziali per l’uomo: l’acido linoleico (18:2n-6) e l’acido α-linolenico (18:3n-3), acidi grassi polinsaturi a 18 atomi di carbonio, appartenenti rispettivamente alla famiglia degli omega-6 ed omega-3.
L’incapacità dell’uomo, come degli altri animali, di sintetizzare questi due acidi grassi deriva dalla mancanza di desaturasi che inseriscano i doppi legami oltre la posizione 9 (atomi di carbonio numerati a partire dall’estremità metilica). Nello specifico:

Acidi Grassi EssenzialiGli animali posseggono invece il corredo enzimatico necessario per allungare e desaturare, anche se con scarsa efficienza, i suddetti acidi grassi a dare acidi grassi polinsaturi con 20, 22, o 24 atomi di carbonio, e fino a 6 doppi legami, quali ad esempio l’acido diomo-gamma-linolenico (20:3n6), l’acido arachidonico (20:4n6), l’acido eicosapentaenoico o EPA (20:5n3), acronimo dell’inglese eicosapentaenoic acid, e l’acido docosaesaenoico o DHA (22:6n3), acronimo dell’inglese docosahexaenoic acid.
Nel caso di mancanza nella dieta di EFA, anche gli acidi grassi da essi sintetizzati diventano essenziali, e per questo da alcuni sono definiti acidi grassi semiessenziali.
Nota: gli acidi grassi essenziali sono polinsaturi, ma non tutti gli acidi grassi polinsaturi sono essenziali, come quelli appartenenti alle famiglie degli omega-7 ed omega-9.

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Funzioni degli acidi grassi essenziali e dei loro derivati a catena lunga

Acidi grassi essenziali
Fig. 2 – Acido Docosaesaenoico

La prima indicazione della loro esistenza risale al 1918, quando Hans Aron suggerì che il grasso assunto con la dieta potesse essere essenziale per il normale accrescimento degli animali e che, oltre al suo contributo calorico, ci fosse uno speciale valore nutritivo intrinseco derivante dalla presenza di alcune specifiche molecole lipidiche.
Nel 1927, Herbert M. Evans e George Oswald Burr dimostrarono che, nonostante l’aggiunta alla dieta delle vitamine liposolubili A, D ed E, una carenza di grasso influenzava in modo grave sia la crescita che la riproduzione degli animali da esperimento, suggerendo la presenza in esso di una nuova sostanza indispensabile che chiamarono vitamina F.
Nel 1929, undici anni dopo il lavoro di Aron, George Burr e sua moglie Mildred svilupparono l’ipotesi che gli animali a sangue caldo non fossero in grado di sintetizzare quantità apprezzabili di certi acidi grassi e, un anno più tardi, scoprirono che l’acido linoleico era essenziale per gli animali. E’ a questi due ricercatori che si deve la locuzione acido grasso essenziale.
Si dovette tuttavia aspettare quasi 30 anni, nel 1958, per avere la descrizione della prima deficienza di acidi grassi essenziali nell’uomo, in particolare in neonati alimentati con una dieta a base di latte in cui tali acidi grassi non erano presenti.
E nel 1964, grazie alle ricerche di Van Dorp e colleghi e Bergstroem e colleghi, fu scoperta una delle loro funzioni biologiche, quella di essere precursori per la sintesi delle prostaglandine.
Oggi sappiamo che gli acidi grassi essenziali e gli acidi grassi polinsaturi da essi derivanti svolgono numerose funzioni biologiche, alcune delle quali sono di seguito elencate.

  • Sono componenti fondamentali delle membrane biologiche, di cui ne modulano ad esempio la fluidità, in particolare il DHA.
  • Sono essenziali per lo sviluppo ed il funzionamento del sistema nervoso, in particolare l’acido arachidonico ed il DHA.
  • Intervengono nella trasduzione del segnale a livello delle membrane cellulari, in particolare gli omega-6, come l’acido arachidonico presente nei fosfolipidi di membrana.
  • Intervengono nella regolazione dell’espressione dei geni che codificano per enzimi lipolitici e lipogenici. Sono infatti forti induttori dell’ossidazione degli acidi grassi e inibitori della loro sintesi come di quella dei trigliceridi, almeno in modelli animali, il tutto agendo ad esempio come:

attivatori di PPAR-α, acronimo dell’inglese peroxisome proliferator-activated receptor α, che va, tra le altre cose, a stimolare la trascrizione dei geni che codificano per enzimi lipolitici e della β-ossidazione mitocondriale e perossisomiale, e ad inibire la trascrizione dei geni che codificano per enzimi coinvolti nella lipogenesi;

inibitori della trascrizione del gene che codifica per SREBP-1c, acronimo dell’inglese sterol responsive element binding protein-1c, un fattore di trascrizione epatico richiesto per la sintesi indotta dall’insulina degli acidi grassi e dei trigliceridi.
Nota: gli acidi grassi polinsaturi aumentano anche la degradazione dell’mRNA codificante per SREBP 1c, e la degradazione della proteina stessa.

  • Sono precursori di molte molecole di segnalazione ad azione autocrina e paracrina, che agiscono come mediatori in numerosi processi cellulari. Tra le più studiate ci sono probabilmente gli eicosanoidi, un gruppo di acidi grassi ossigenati a 20 atomi di carbonio, derivati degli acidi linoleico, diomo-gamma-linolenico, arachidonico ed EPA, e composti da prostaglandine, trombossani, leucotrieni, lipossine ed acidi epossieicosatrienoici.
  • Sono essenziali, in particolare l’acido linoleico presente negli sfingolipidi dello strato corneo della pelle, per la formazione della barriera che si oppone alla perdita d’acqua dalla pelle stessa.
  • Hanno un ruolo cruciale nella prevenzione di molte malattie, in particolare delle malattie coronariche, agendo come antiipertensivi, antitrombotici, ed ipotrigliceridemizzanti, aumentando in quest’ultimo caso la beta-ossidazione mitocondriale (vedi sopra).
  • Risulta invece solo marginale la funzione di deposito di energia.

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Alimenti ricchi di acidi grassi essenziali

L’acido linoleico, prodotto principalmente da piante terrestri, è il più abbondante acido grasso polinsaturo nella dieta occidentale, e rappresenta l’85-90% di tutti gli omega-6 ingeriti.
Le principali fonti alimentari sono diversi oli vegetali e i semi di molte piante, quali:

  • olio di cartamo, ∼ 740 mg/g;
  • olio di girasole, ∼ 600 mg/g;
  • olio di soia, ∼ 530 mg/g
  • olio di mais, ∼ 500 mg/g
  • olio di semi di cotone, ∼ 480 mg/g
  • noci, ∼ 340 mg/g
  • noci brasiliane, ∼ 250 mg/g
  • olio di arachidi, ∼ 240 mg/100 g
  • olio di canola, ∼ 190 mg/g;
  • arachidi, ∼ 140 mg/g
  • olio di semi di lino, ∼ 135 mg/g

L’acido linoleico è presente in discreta quantità anche in prodotti di origine animale, come le uova di gallina o il lardo, ma solo perché gli animali sono stati allevati con mangimi che lo contengono.
Da notare che alcune tra le principali fonti di acido linoleico, come le noci, l’olio di semi di lino, l’olio di soia, e l’olio di canola sono anche ricche fonti di acido α-linolenico (vedi sotto).
Negli oli di semi, gli omega-6 con catena più lunga di 18 atomi di carbonio, come l’acido diomo-gamma-linolenico è l’acido arachidonico, sono presenti solo in tracce. L’acido arachidonico si trova invece in tutti i tessuti animali e nei cibi di origine animale.

L’acido α-linolenico è prodotto anche da vegetali presenti nelle acque fredde, in particolare alghe e fitoplancton.
Tra le fonti più ricche presenti nell’alimentazione umana si ritrovano:

  • olio di semi di lino, ∼ 550 mg/g;
  • olio di colza, ∼ 85 mg/g;
  • olio di soia, ∼ 75 mg/g.

Altri alimenti ricchi di acido α-linolenico sono le noci, con un contenuto di circa 70 mg/g e i semi di soia, circa 10 mg/g.
EPA e DHA si ritrovano principalmente nelle alghe marine, e in alghe ingegnerizzate DHA può rappresentare circa il 50% del totale degli acidi grassi. Per quanto riguarda l’alimentazione umana, EPA e DHA si ritrovano nei pesci, crostacei e nell’olio di pesce, in particolare in quello derivato da pesci grassi cresciuti in acque fredde.

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Dieta occidentale ed acidi grassi essenziali

Negli ultimi 50 anni la dieta di tipo occidentale è divenuta ricca in acidi grassi saturi, povera in omega-3, ricca in omega-6, e con una rapporto omega-3/omega-6 compreso tra 1/10 e 1/20, quindi molto lontano dal rapporto raccomandato di 1:5.
Il basso valore di questo rapporto è dovuto a diversi fattori, alcuni dei quali sono di seguito elencati.

  • Mentre gli alimenti vegetali selvatici sono tipicamente più ricchi in omega-3, nell’agricoltura industriale le colture ricche in omega-6 hanno avuto un successo molto maggiore rispetto a quelle ricche in omega-3.
  • Il basso consumo di prodotti della pesca e di olio di pesce.
  • L’elevato consumo di animali allevati con mangimi a base di mais, quali polli, bovini e suini.
    A questo va aggiunto anche il fatto che il contenuto in omega-3 di alcune specie di pesci allevate è più basso rispetto a quello delle controparti selvatiche, sempre a causa dei mangimi utilizzati.
  • L’elevato consumo di oli ricchi in omega-6 e poveri in omega-3, come l’olio di cartamo, girasole, semi di soia, e mais.
  • La maggior stabilità dei cibi tra i cui ingredienti prevalgano quelli ricchi di omega-6 rispetto a quelli ricchi di omega-3.

Quindi, sebbene sia auspicabile un aumento del consumo di omega-3 questo non avverrà con facilità.

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Rapporto omega-6/omega-3

Molte prove, come i tassi più bassi di incidenza di cancro, autoimmunità e malattia coronarica nelle popolazioni che consumano una dieta con un alto un rapporto tra omega-3 ed omega-6, in particolare gli Eschimesi, i Giapponesi ed altre società dove è elevato il consumo di pesce, suggeriscono che l’aumento del valore di questo rapporto abbia influenzato negativamente la fisiologia umana concorrendo alla promozione, probabilmente assieme a fattori quali il fumo e la sedentarietà, dello sviluppo delle principali classi di patologie.
Nota: i Giapponesi sono l’unica popolazione ad avere un rapporto di 1/2-4.

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Apporti giornalieri raccomandati di acidi grassi essenziali

Di seguito sono riportati gli apporti giornalieri raccomandati o RDA per gli omega-3 e gli omega-6 nell’adulto sano secondo alcune tra le principali società scientifiche ed organismi internazionali, e, come si vedrà, non esiste una visione comune.

  • Omega-3
    L’OMS raccomanda un apporto giornaliero che copra l’0,5-2% del fabbisogno energetico, con un apporto di EPA + DHA di 0,3-0,5 mg e acido α-linolenico pari a 0,8-1,1 g/die.
    L’Academy of Nutrition and Dietetics raccomanda l’assunzione di 500 mg EPA + DHA/die.
    L’European Food Safety Authority raccomanda l’assunzione di 250 mg EPA + DHA/die.
    L’American Heart Association e l’American Diabetes Association consigliano un consumo settimanale di almeno due porzioni di pesce, in particolare pesce grasso.
    L’American Heart Association raccomanda di includere anche oli e alimenti ricchi di acido α-linolenico.
  • Omega-6
    In passato le raccomandazioni riguardo l’assunzione di omega-6, e quindi soprattutto acido linoleico, erano focalizzate alla prevenzione della loro deficienza, mentre attualmente sono rivolte alla ricerca del loro apporto ottimale per ridurre il rischio di malattie croniche, con particolare attenzione riguardo alla malattia coronarica.
    Le attuali raccomandazioni della maggior parte delle società scientifiche suggeriscono un apporto di acido linoleico compreso tra il 5% ed il 10% dell’energia assunta giornalmente, apporto che sembra in grado di ridurre il rischio di malattia coronarica e di morte per malattia coronarica rispetto a valori più bassi.

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Bibliografia

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