L’n-acetilcisteina (o NAC) è un integratore che negli ultimi anni ha suscitato un crescente interesse da parte della letteratura scientifica.

Si trova nelle piante della specie Allium, e in particolare nella cipolla.

In questo breve articolo, cerchiamo di comprendere i possibili benefici derivanti dalla supplementazione di NAC-

L’n-acetilcisteina: cos’è?

La N-acetilcisteina (nota anche come N-acetilcisteina, NAC) è un precursore dell’aminoacido L-cisteina e di conseguenza dell’antiossidante glutatione (GSH). Si trova soprattutto nelle piante della specie Allium, in particolare nella cipolla (Allium cepa, 45 mg NAC/kg).

Il gruppo sulfidrilico (-SH) all’interno della molecola di NAC elimina direttamente le specie reattive dell’ossigeno (ROS). Inoltre, modula lo stato redox dei recettori del N-metil-D-aspartato (NMDA) e dell’acido α-amino-3-idrossi-5-metil-4-isossazolopropionico (AMPA) (effetto neurotrasmettitore). Infine, inibisce il fattore nucleare kappa-light-chain-enhancer delle cellule B attivate (NF-κB). In questo modula la sintesi delle citochine (effetto anti/profumo).

A differenza del GSH, la NAC ha una migliore biodisponibilità orale e topica. Anche se viene utilizzata da più di 50 anni, ci sono ancora molte controversie che la riguardano sia come farmaco che come integratore alimentare.

Gli studi degli ultimi anni

Diversi articoli di revisione si sono concentrati su vari usi medici della NAC. Alcuni più generali e altri altamente specifici che trattano l’uso della NAC solo in una particolare condizione come il danno ossidativo indotto dall’iperglicemia, le malattie del fegato e le lesioni cerebrali traumatiche.

Altre review hanno discusso l’uso della NAC come integratore alimentare in condizioni psichiatriche da sola o in combinazione con altri integratori.

In questo articolo, discutiamo il funzionamento dell’n-acetilcisteina e le sue possibili applicazioni, soprattutto in ambito sportivo. Prima di poterne discutere però, dobbiamo fare un breve accenno al concetto di stress ossidativo.

Cos’è lo stress ossidativo

Per comprendere lo stress ossidativo, dobbiamo parlare di ossigeno, o meglio, dei suoi radicali liberi.

I radicali liberi dell’ossigeno, o ROS (specie reattive dell’ossigeno), sono molecole instabili e reattive, che reagiscono con altre molecole allo scopo di raggiungere un livello di equilibrio maggiore.

Ciò causa una reazione a catena. Infatti, le molecole che reagiscono con i radicali liberi diventano instabili. Tale serie di reazioni può durare da frazioni di secondo ad alcune ore e può essere ridimensionata o arrestata solo dalla presenza degli antiossidanti.

La formazione di radicali liberi è da considerarsi un processo fisiologico. infatti, un organismo sano è adeguatamente attrezzato per contrastarli mediante un sistema anti-radicali endogeno.

Le specie reattive dell’ossigeno sono suddivisibili in due categorie principali:

• i radicali liberi, come il superossido (O2•–) e il radicale ossidrilico (OH.·)
• le molecole non radicali, come il perossido d’idrogeno (H2O2), Anione superossido O2-• 

La loro formazione avviene spontaneamente in ambiente ricco di ossigeno in prossimità della membrana interna del mitocondrio. Ma adesso, parliamo del ruolo dell’n-acetilcisteina.

NAC: il funzionamento a livello metabolico

Il GSH è il tiolo libero intracellulare più abbondante. La sua diminuzione (e l’aumento della sua coppia redox glutatione ossidato, GSSG) ha un ruolo cruciale nella capacità ossidativa delle cellule. È necessario per la funzione delle cellule staminali e la sua diminuzione innesca percorsi di morte cellulare.

Lo stress ossidativo cellulare è spesso visto come una carenza di GSH, caratteristica di molte condizioni patologiche come le malattie cardiache, il diabete, le malattie neurodegenerative, l’AIDS e il normale invecchiamento.

Sebbene sia considerata principalmente un antiossidante, la NAC ha anche effetti pro-ossidativi. Sebbene la NAC sia in grado di eliminare diversi ROS (tra cui HOCl, ONOO-, RO2●) e radicali idrossilici (OH●), ha una scarsa capacità di sequestrare O2●-e per ossido di idrogeno (H2O2) in vitro.

Come si comporta l’n-acetilcisteina

La NAC può comportarsi come ossidante subendo un’auto-ossidazione in alte concentrazioni o in presenza di metalli di transizione. La NAC può ridurre i metalli di transizione e promuovere la formazione di ROS.
NAC(SH) + Fe3+ → NAC(S●-) + Fe2+ + H+ (1)

Ad esempio, riducendo il ferro ferrico alla sua forma catalitica e attiva Fe2+, la NAC aumenta la produzione di radicali idrossilici nel sistema in vitro con Fe(III)-citrato e H2O2.

Inoltre, i prodotti delle reazioni pro-ossidanti mediate dalla NAC intervengono nell’alterazione dell’attivazione della via di trasduzione del segnale NF-κB, sensibile al redox. Inoltre, si osservano anche ruoli nella fosforilazione della proteina chinasi p38 attivata dal mitogeno (p38MAPK) e della chinasi c-Jun N-terminale (JNK).

Utilizzo di NAC nello sport

Rhodes e Brakhius hanno discusso le prestazioni della NAC come integratore sportivo in una recente meta-analisi. I risultati degli studi sono molto variabili, anche a causa di metodologie eterogenee. Tuttavia, alcuni studi dimostrano un aumento molto significativo delle prestazioni atletiche durante ripetuti allenamenti intermittenti (fino al 50%) con l’integrazione di NAC. Ciò avviene in particolare negli atleti che hanno la capacità di generare più ROS nei muscoli durante l’esercizio.

Sembra inoltre che i benefici della NAC siano più significativi quando i muscoli sono in uno stato di pre-affaticamento e quindi i ROS prodotti possono superare la capacità di tamponamento del sistema antiossidante endogeno. Una delle principali sfide nell’uso della NAC come integratore sportivo è quella del dosaggio e dei tempi di somministrazione. Infatti, questi non sono del tutto chiari.

Il dosaggio di n-acetilcisteina

La dose giornaliera di NAC negli studi di Rhodes e Brakhuis variava da 1,2 a 20 g e il periodo di integrazione da 8 giorni a pochi minuti prima della prestazione. Gli effetti eterogenei della NAC nei vari studi riflettono il fatto che lo stato redox dei vari tessuti è multifattoriale e difficile da affrontare, e che una quantità eccessiva o insufficiente di antiossidante può portare a un calo delle prestazioni e a danni.

Secondo la meta-analisi di Rhodes e Brakhuis, dosi maggiori di NAC (>5g) hanno un potenziale maggiore di causare effetti collaterali. Tendenzialmente gli effetti collaterali sono generalmente lievi e si limitano a disturbi gastrointestinali. Tuttavia, questi possono ostacolare le prestazioni atletiche e quindi sfidare lo scopo dell’integrazione.

Tuttavia, l’evidenza di questi effetti collaterali è limitata e molti degli studi della meta-analisi di Rhodes e Brakhuis non riportavano effetti collaterali nonostante le dosi elevate.

Funziona sempre?

La maggior parte delle evidenze indica che l’integrazione cronica di antiossidanti induce effetti negativi in individui sani. Tuttavia, attualmente non si sa se esistano carenze redox specifiche e se interventi antiossidanti mirati in individui carenti possano indurre effetti positivi. E’ possibile che l’efficacia degli integratori antiossidanti per ridurre lo stress ossidativo e promuovere le prestazioni dipenda dallo stato redox degli individui che ricevono il trattamento antiossidante.

In uno studio in cui gli atleti supplementavano NAC per 30 giorni, la concentrazione basale di glutatione tornava ai livelli normali. Inoltre, si riduceva stress ossidativo sistemico. Al contrario, il periodo di integrazione di 30 giorni non ha influenzato le prestazioni e lo stato redox dei gruppi con glutatione moderato e alto, anche se sono stati osservati pochi effetti sia benefici che dannosi sulle prestazioni.

Per cui, solamente i soggetti che partivano da uno stato infiammatorio elevato beneficiavano della supplementazione della NAC. Questo discorso, ovviamente, vale per tutti gli integratori antiossidanti. Infatti, il loro uso in cronico è sconsigliato in assenza di alti livelli di ossidazione e stress sistemici.

Cosa posso dare ai miei atleti?

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