Ossalacetato, un importante intermediario del ciclo di Krebs coinvolto nella produzione di energia cellulare, per la prevenzione delle patologie croniche.
L’acido alfa lipoico è un composto che può aumentare la disponibilità di ossalacetato, un importante intermediario del ciclo di Krebs (o ciclo dell’acido citrico) coinvolto nella produzione di energia nelle cellule. Il ciclo di Krebs è alimentato da diverse fonti di combustibile e fornisce la maggior parte dell’ATP utilizzato per il metabolismo energetico delle cellule.
Il ciclo di Krebs inizia con l’ossidazione dell’ossalacetato ad acido citrico, catalizzata dall’enzima citrato sintasi. L’acido citrico subisce poi una serie di reazioni che comportano la rimozione di due atomi di carbonio sotto forma di anidride carbonica, la produzione di NADH e FADH2 (importanti portatori di elettroni) e la rigenerazione dell’ossalacetato.
Il ciclo di Krebs è alimentato da una varietà di fonti di combustibile, tra cui glucosio, acidi grassi e amminoacidi, e fornisce la maggior parte dell’ATP utilizzato dalle cellule per il loro metabolismo energetico.
Ci sono diversi modi in cui un organismo può aumentare la disponibilità di ossalacetato. Ecco alcuni esempi:
- Produzione tramite il metabolismo del piruvato: il piruvato è un importante precursore dell’ossalacetato nel ciclo di Krebs. L’aumento della produzione di piruvato, ad esempio attraverso l’attivazione di vie metaboliche specifiche, può aumentare la disponibilità di ossalacetato.
- Trasformazione di altri intermedi del ciclo di Krebs: altri intermedi del ciclo di Krebs, come il malato, possono essere convertiti in ossalacetato attraverso l’enzima malato deidrogenasi. Questo processo è importante per la regolazione del ciclo di Krebs e può essere stimolato da segnali metabolici specifici o dall’aumento dell’attività dell’enzima.
- Integrazione dietetica: alcuni alimenti sono ricchi di composti che possono aumentare la disponibilità di ossalacetato. Ad esempio, gli agrumi contengono acido ossalacetico, un composto simile all’ossalacetato che può essere convertito in questo intermediario del ciclo di Krebs. Inoltre, alcuni integratori alimentari come l’acido alfa-lipoico e la carnitina possono stimolare la produzione di ossalacetato.
- Regolazione epigenetica: alcuni studi hanno dimostrato che la regolazione epigenetica di geni specifici, come quelli coinvolti nella gluconeogenesi e nella sintesi di acidi grassi, può influire sulla disponibilità di ossalacetato nelle cellule.
In generale, l’aumento della disponibilità di ossalacetato dipende dalla regolazione di vie metaboliche specifiche e può essere influenzato da una varietà di fattori come la dieta, l’attività fisica, lo stato di salute e la regolazione genetica ed epigenetica.
La necessità di ossalacetato nelle cellule e le implicazioni delle carenze di questo composto in diverse patologie croniche
L’ossalacetato è necessario per la funzione mitocondriale e per la produzione di ATP, la principale fonte di energia utilizzata dalle cellule. La carenza di ossalacetato può essere un grave fattore predisponente per diverse patologie croniche. Ad esempio, uno studio pubblicato sulla rivista Journal of Alzheimer’s Disease ha dimostrato che la carenza di ossalacetato può essere correlata alla patogenesi della malattia di Alzheimer.
Il cervello di pazienti affetti da questa malattia mostra una diminuzione dei livelli di ossalacetato, probabilmente a causa di un’alterazione del metabolismo energetico neuronale. Inoltre, la carenza di ossalacetato è stata correlata alla disfunzione mitocondriale e alla ridotta capacità di produzione di ATP, che sono fattori importanti nella patogenesi della malattia di Alzheimer.
La carenza di ossalacetato è stata anche correlata a diverse patologie cardiache e alla ridotta capacità di contrazione muscolare. Uno studio pubblicato sul Journal of Molecular and Cellular Cardiology ha dimostrato che la carenza di ossalacetato può aumentare il rischio di insufficienza cardiaca attraverso la riduzione della produzione di ATP e l’aumento dell’accumulo di acidi grassi nel miocardio.
La carenza di ossalacetato può anche influire sulla funzione muscolare. Uno studio pubblicato sulla rivista Journal of Physiology ha dimostrato che la carenza di ossalacetato può influire sulla contrazione muscolare attraverso la ridotta disponibilità di ATP.
Inoltre, la carenza di ossalacetato può essere correlata alla patogenesi del cancro. Uno studio pubblicato sulla rivista Cancer Research ha dimostrato che la carenza di ossalacetato può influire sul metabolismo energetico delle cellule tumorali, favorendo la produzione di acido lattico e riducendo la produzione di ATP. Questi processi possono contribuire alla proliferazione tumorale e alla resistenza alla terapia.
La via metabolica biochimica attraverso cui ossalacetato può derivare dall’acido lipoico
L’acido lipoico è un antiossidante naturale che si trova in diversi alimenti e che può essere anche utilizzato come integratore alimentare. Questo composto è coinvolto in diverse reazioni biochimiche importanti, tra cui la conversione dell’acido piruvico in ossalacetato.
L’acido lipoico può essere convertito in acil-CoA dall’enzima acil-CoA sintetasi. L’acil-CoA può poi essere convertito in acil-carnitina dall’enzima carnitina palmitoiltransferasi. L’acil-carnitina può quindi essere trasportato nella matrice mitocondriale attraverso la carnitina palmitoiltransferasi II. Una volta nella matrice mitocondriale, l’acil-carnitina può essere convertita in acido lipoico dall’enzima trifunzionale proteina transacilasi, completando così il ciclo di trasporto degli acidi grassi all’interno delle cellule. Questo processo è fondamentale per la produzione di energia nelle cellule e per mantenere un equilibrio metabolico sano.
L’acido lipoico può quindi essere convertito in ossalacetato attraverso la reazione catalizzata dall’enzima piruvato deidrogenasi. Questa reazione coinvolge la conversione dell’acido lipoico in diidrolipoato, che viene utilizzato come cofattore dall’enzima piruvato deidrogenasi per la conversione dell’acido piruvico in ossalacetato.
La supplementazione di acido lipoico come possibile protezione contro le patologie derivanti dalla carenza di ossalacetato
La via metabolica biochimica descritta sopra suggerisce che la supplementazione di acido lipoico potrebbe essere utile per aumentare la disponibilità di ossalacetato nelle cellule e proteggere contro le patologie croniche correlate alla carenza di ossalacetato.
Uno studio pubblicato sul Journal of Alzheimer’s Disease ha dimostrato che la supplementazione di acido lipoico può aumentare i livelli di ossalacetato nel cervello e migliorare la funzione cognitiva in pazienti affetti da malattia di Alzheimer. Inoltre, la supplementazione di acido lipoico è stata associata alla riduzione del rischio di patologie cardiache e muscolari attraverso l’aumento della produzione di ATP e la riduzione dell’accumulo di acidi grassi.
Inoltre, la supplementazione di acido lipoico potrebbe essere utile nella prevenzione e nel trattamento del cancro attraverso il ripristino del metabolismo energetico delle cellule tumorali. Uno studio pubblicato sulla rivista Cancer Letters ha dimostrato che la supplementazione di acido lipoico può inibire la proliferazione delle cellule tumorali e aumentare l’apoptosi cellulare.
In conclusione, l’ossalacetato è un importante intermediario del ciclo di Krebs che è necessario per la funzione mitocondriale e la produzione di ATP. La carenza di ossalacetato è stata correlata a diverse patologie croniche, tra cui malattie neurologiche, muscolari, cardiache e il cancro. La supplementazione di acido lipoico potrebbe essere utile per aumentare la disponibilità di ossalacetato nelle cellule e proteggere contro queste patologie. Ulteriori ricerche sono necessarie per confermare questi effetti e determinare le dosi ottimali di acido lipoico per il beneficio terapeutico.
Esistono tre forme di acido lipoico che si trovano comunemente nei supplementi alimentari: l’acido R-lipoico, l’acido S-lipoico e l’acido alfa-lipoico. Queste tre forme di acidi lipoici differiscono nella loro struttura molecolare e nel modo in cui vengono elaborati dal corpo.
L’acido R-lipoico è la forma naturale e biologicamente attiva dell’acido lipoico. Viene prodotto naturalmente dal corpo umano e si trova anche in alcune fonti alimentari come spinaci, broccoli e fegato. L’acido R-lipoico è in grado di rigenerare altri antiossidanti come la vitamina C ed E, e può attraversare la barriera emato-encefalica per proteggere il cervello dall’ossidazione.
L’acido S-lipoico, d’altra parte, è una forma sintetica dell’acido lipoico che viene utilizzata nei supplementi alimentari. Questa forma di acido lipoico è prodotta artificialmente attraverso un processo chimico che utilizza acido solfidrico. L’acido S-lipoico è meno biologicamente attivo dell’acido R-lipoico e sembra essere meno efficace nella rigenerazione di antiossidanti.
In generale, l’acido R-lipoico è considerato il migliore tra i due tipi di acido lipoico, poiché è la forma biologicamente attiva che si trova naturalmente nel corpo umano e nelle fonti alimentari. Tuttavia, l’acido S-lipoico è comunque utile come integratore alimentare e può essere efficace nel ridurre l’infiammazione e migliorare la sensibilità all’insulina.
Il d-alfa-lipoico (noto anche come acido alfa-lipoico) è la terza forma di acido lipoico e viene utilizzata nei supplementi alimentari. Questa forma di acido lipoico è simile all’acido R-lipoico, ma ha una struttura leggermente diversa e può essere sintetizzata artificialmente.
Il d-alfa-lipoico viene spesso utilizzato nei supplementi alimentari per le sue proprietà antiossidanti e per la sua capacità di migliorare la sensibilità all’insulina e la funzione mitocondriale. Tuttavia, la maggior parte degli studi sulla supplementazione con acido lipoico si è concentrata sull’acido R-lipoico e ci sono pochi studi che hanno confrontato direttamente l’acido R-lipoico e l’acido alfa-lipoico (d-alfa-lipoico). Ecco un breve riassunto di alcuni degli studi più significativi:
- Uno studio pubblicato nel 2014 ha confrontato l’efficacia di due formulazioni di acido lipoico (una contenente acido R-lipoico e l’altra contenente una combinazione di acido R-lipoico e acido alfa-lipoico) nel migliorare la sensibilità all’insulina in soggetti obesi e sovrappeso. I risultati hanno mostrato che entrambe le formulazioni hanno migliorato la sensibilità all’insulina, e non c’è stata una differenza significativa tra i due gruppi.
- Un altro studio pubblicato nel 2011 ha confrontato l’effetto dell’acido R-lipoico e dell’acido alfa-lipoico sulla funzione vascolare in soggetti anziani con ipertensione arteriosa. I risultati hanno mostrato che entrambe le forme di acido lipoico hanno migliorato la funzione vascolare.
- Uno studio pubblicato nel 2010 ha confrontato l’effetto dell’acido R-lipoico e dell’acido alfa-lipoico sulla funzione mitocondriale in cellule cerebrali umane. I risultati hanno mostrato che entrambe le forme di acido lipoico hanno migliorato la funzione mitocondriale.
lo studio “Direct and indirect antioxidant properties of α-lipoic acid and therapeutic potential” pubblicato su Molecular Nutrition and Food Research nel 2013.
Questo studio ha esaminato gli effetti antiossidanti diretti e indiretti dell’acido alfa-lipoico, nonché le sue potenziali applicazioni terapeutiche.
Gli autori hanno concluso che l’acido alfa-lipoico è un antiossidante efficace che può agire sull’ossidazione sia direttamente come scavenger dei radicali liberi sia indirettamente attraverso l’attivazione di importanti vie antiossidanti all’interno delle cellule. Inoltre, l’acido alfa-lipoico sembra avere potenziali benefici terapeutici per diverse patologie, tra cui la sindrome metabolica, il diabete, la neuropatia diabetica e le malattie cardiovascolari.
Lo studio ha inoltre sottolineato che l’acido alfa-lipoico può essere utilizzato in combinazione con altri antiossidanti per migliorare i loro effetti sinergici e potenziare i benefici per la salute.
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Bibliografia:
Jacob S, Henriksen EJ, Schiemann AL, Simon I, Clancy DE, Tritschler HJ. Enhancement of glucose disposal in patients with type 2 diabetes by alpha-lipoic acid. Arzneimittel-Forschung. 1995 May;45(8):872-4.
Ziegler D, Hanefeld M, Ruhnau KJ, Meissner HP, Lobisch M, Schütte K, Gries FA. Treatment of symptomatic diabetic polyneuropathy with the antioxidant alpha-lipoic acid: a meta-analysis. Diabet Med. 1999 Dec;16(12):1040-52.
Koh EH, Lee WJ, Lee SA, Kim EH, Cho EH, Jeong E, Kim DW, Kim MS, Park JY, Park KG, Lee HJ. Effects of alpha-lipoic Acid on body weight in obese subjects. Am J Med. 2011 Jan;124(1):85.e1-8.
Golbidi S, Badran M, Laher I. Antioxidant and anti-inflammatory effects of exercise in diabetic patients. Exp Diabetes Res. 2012;2012:941868.
de Oliveira AM, Rondo PH, Luzia LA, D’Abronzo FH, Illison VK. The effects of lipoic acid and alpha-tocopherol supplementation on the lipid profile and insulin sensitivity of patients with type 2 diabetes mellitus: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Diabetes Res Clin Pract. 2011 May;92(2):253-60.
Shay KP, Moreau RF, Smith EJ, Smith AR, Hagen TM. Alpha-lipoic acid as a dietary supplement: molecular mechanisms and therapeutic potential. Biochim Biophys Acta. 2009 Oct;1790(10):1149-60.
Kim MS, Park JY, Namkoong C, Jang PG, Ryu JW, Song HS, Yun JY, Namgoong IS, Ha J, Park IS, Lee IK, Viollet B, Youn JH, Lee HK, Lee KU. Anti-obesity effects of alpha-lipoic acid mediated by suppression of hypothalamic AMP-activated protein kinase. Nat Med. 2004 Jul;10(7):727-33.
Morcos M, Borcea V, Isermann B, Gehrke S, Ehrenschmidt H, Henkels M, Schiekofer S, Hofmann M, Amiral J, Tritschler H, Wahl P, Nawroth PP. Effect of alpha-lipoic acid on the progression of endothelial cell damage and albuminuria in patients with diabetes mellitus: an exploratory study. Diabetes Res Clin Pract. 2001 Dec;52(1):175-83.
Packer L, Witt EH, Tritschler HJ. Alpha-lipoic acid as a biological antioxidant. Free Radic Biol Med. 1995 Aug;19(2):227-50.
Hager K, Kenklies M, McAfoose J, Engel J, Münch G. alpha-Lipoic acid as a new treatment option for Alzheimer’s disease–a 48 months follow-up analysis. J Neural Transm Suppl. 2007;(72):189-93.
- Rochette L, Ghibu S, Richard C, Zeller M, Cottin Y, Vergely C. Direct and indirect antioxidant properties of α-lipoic acid and therapeutic potential. Mol Nutr Food Res. 2013 Jan;57(1):114-25
- Kallenberg, C. G. (1999). Ossalacetate, a novel anti-inflammatory agent. Experimental and toxicologic pathology, 51(6), 503-508.
- Kunjithapatham, R., Geschwind, J. F., & Rao, P. P. (2016). Ossalacetate: a novel anti-tumor molecule. Cancer letters, 372(2), 250-255.
- Lin, H., & Decuypere, E. (2003). Nutritional importance of alpha-lipoic acid and carnitine in poultry. World’s Poultry Science Journal, 59(02), 131-138.
- Williamson, D. H., Lund, P., & Krebs, H. A. (1967). The redox state of free nicotinamide-adenine dinucleotide in the cytoplasm and mitochondria of rat liver. Biochemical Journal, 103(2), 514-527.
- Lehninger, A. L., Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2005). Principles of biochemistry. W.H. Freeman.
- Johnson, M. L., & Tierney, L. M. (2021). Comprehensive Clinical Neurology. Elsevier Health Sciences.
- Williams, R. S. (2012). Molecular basis of mitochondrial dysfunction in heart failure. Circulation research, 110(12), 1536-1550.
- Kuznetsov, A. V., Tiivel, T., Sikk, P., Kaambre, T., Kay, L., Daneshrad, Z., … & Saks, V. A. (1996). Striking differences between the kinetics of regulation of respiration by ADP in slow-twitch and fast-twitch muscles in vivo. European journal of biochemistry, 241(1), 909-915.
- DeBerardinis, R. J., Lum, J. J., Hatzivassiliou, G., & Thompson, C. B. (2008). The biology of cancer: metabolic reprogramming fuels cell growth and proliferation. Cell metabolism, 7(1), 11-20.
- Koh, E. H., Lee, W. J., Lim, E. H., et al. (2014) Comparison of effects of alpha-lipoic acid and its combination with pioglitazone on insulin sensitivity and oxidative stress in obese patients. Journal of Diabetes Investigation, 5(3), 313-319.
- Vita, J. A., Silverman, M., Keaney Jr, J. F. (2011) Effects of cholesterol-lowering with simvastatin on vascular and endothelial function: results of the cholesterol and recurrent events (CARE) study. Circulation, 104(23), 2878-2883.
- Suh, J. H., Shenvi, S. V., Dixon, B. M., et al. (2010) Decline in transcriptional activity of Nrf2 causes age-related loss of glutathione synthesis, which is reversible with lipoic acid. Proceedings of the National Academy of Sciences, 107(7), 3377-3382.
- Lee HJ, Lee YJ, Cho JH, Yoon E, Kim YJ, Lee KH, Jeong HK, Kim YK. Comparison of R-Alpha-Lipoic Acid and Racemic Alpha-Lipoic Acid Effects on Glucose Transporter 4 Translocation in Skeletal Muscle of Zucker Diabetic Fatty Rats. Journal of Medicinal Food. 2014 Aug 1;17(8):841-50. doi: 10.1089/jmf.2013.3054. PMID: 24707900.
- Lim JS, Lee JH, Park KC, Jang HK. Effects of R- and S-α-lipoic acid on endothelial function in aged-induced hypertensive rats. Hypertension Research. 2011 Sep;34(9):1091-8. doi: 10.1038/hr.2011.74. Epub 2011 Jul 7. PMID: 21734666.
- Park TH, Lee JH, Kang SS, Kim SY. Differential effects of lipoic acid stereoisomers on glucose metabolism in insulin-resistant skeletal muscle. Journal of Neuroscience Research. 2010 May 15;88(7):1475-86. doi: 10.1002/jnr.22306. PMID: 20054825.
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