Nucleotidi


nucleotidi

Cos'è l'Acido Ribonucleico?

L'Acido Ribonucleico è la molecola che trasmette l'informazione genetica durante la fase di moltiplicazione cellulare. La funzione di questa molecola è "copiare" la sequenza di nucleotidi del DNA, e trasmetterla alle nuove cellule.
Il tasso di moltiplicazione cellulare varia naturalmente in base alle diverse fasi fisiologiche, al tipo di tessuto e anche alla disponibilità di nutrienti.

Cosa sono i nucleotidi?

Il termine “nucleotide” descrive una sostanza costituita da una base azotata, uno zucchero e un gruppo fosfato: le basi sono Purine e Pirimidine, lo zucchero è il Ribosio o il Desossiribosio.

Nucleotidi e DNA

Nel suo insieme e con le varianti conosciute, il nucleotide costituisce l'unità con la quale si formano il DNA e l'RNA, nelle cui sequenze viene riconosciuto il genoma, archivio duplicabile all'infinito delle informazioni necessarie alla vita. 

Le basi dei nucleotidi che costituiscono il DNA sono:

  • TIMINA
  • ADENINA
  • GUANINA
  • CITOSINA

Le basi dei nucleotidi costituenti l'RNA sono:

  • URIDINA
  • ADENINA
  • GUANINA
  • CITOSINA

I nucleotidi partecipano a importanti processi fisiologici dell'organismo, e costituiscono anche le molecole atte a trasferire l'energia di carboidrati, lipidi e proteine (come l'ATP, il NADP, NADH) dal metabolismo. Hanno un ruolo nella modificazione della microflora batterica intestinale, influenzano la maturazione, attivazione e proliferazione dei linfociti, la riparazione dei danni del tratto gastrointestinale, la fagocitosi, la riparazione tessutale epatica post ischemica. 

Sono quindi considerati elementi nutrizionali semi-essenziali, veri e propri alimenti funzionali largamente utilizzati nella nutrizione clinica, nei sostituti del latte materno e in altri integratori. 

Dove si trovano in natura RNA e Nucleotidi?

La principale risorsa è rappresentata dal lievito e dagli estratti di lievito. Altre fonti sono il miele, i batteri probiotici e alcune piante medicinali.
Ne sono anche molto ricchi le frattaglie, il pesce marino, gli ortaggi e i legumi; le ultime ricerche dimostrano che anche il latte bovino ed ovicaprino è una fonte importante, mentre la carne ne contiene quantità irrilevanti, così come i cereali.

I nucleotidi, in quanto sintetizzabili dal corpo umano, non sono considerati un nutrimento essenziale, ma lo diventano in caso di apporto insufficiente, durante la crescita o in presenza di malattie. Gli enterociti, cellule la cui velocità di turn-over è elevata, hanno scarsa capacità di sintesi de novo dei nucleotidi, per cui si considera molto utile la loro supplementazione con la dieta, specialmente nella Sindrome del Colon Irritabile.

Quali proprietà funzionali hanno RNA e nucleotidi?

È noto ormai che in particolari fasi fisiologiche della vita dell'organismo, i fabbisogni di nucleotidi non sono coperti dalla sintesi ex novo.

In particolare, alcune cellule a rapido turn-over, come quelle della mucosa intestinale, del sistema nervoso centrale e del sistema immunitario (linfociti, eritrociti e cellule del midollo osseo) non sono in grado di produrre quantità sufficienti di nucleotidi.
L’integrazione con una fonte alimentare di RNA e/o nucleotidi riveste un ruolo significativo nel superamento di fasi critiche, quali l'accrescimento e il recupero da traumi, interventi chirurgici o patologie, e apporta in generale notevoli effetti positivi su diversi tessuti dell'organismo.

Nucleotidi e sistema immunitario

I nucleotidi dimostrano un effetto positivo sul sistema immunitario agendo su due fronti: la risposta immunitaria umorale e quella cellulo-mediata.

Per quanto riguarda la prima, promuovono la produzione di anticorpi (soprattutto IgM) da parte dei linfociti B, e si rileva inoltre una più cospicua produzione di IgA.
Per la risposta immunitaria cellulo-mediata, i nucleotidi stimolano la proliferazione, la differenziazione e la maturazione dei granulociti neutrofili, aumentando la resistenza dell'organismo ad agenti patogeni. Promuovono la proliferazione delle cellule del midollo osseo, stimolano la produzione e la secrezione di interleuchina-2 ed interferone gamma, incrementano la citotossicità delle cellule natural killer.
L'utilizzo dei nucleotidi, soli o in combinazione con i farmaci, si è dimostrato un efficace mezzo terapeutico nel caso di chemioterapia, terapie o patologie immunosoppressive o trapianti di organi. I maggiori effetti si sono riscontrati nelle infezioni da Candida, Staphilococcus aureus e Cryptosporidiosi.

Studi recenti sulle proprietà immunitarie di RNA e nucleotidi

In particolare la supplementazione di nucleotidi appare di particolare utilità nel latte destinato alla alimentazione artificiale del neonato, sia per la velocità di crescita che la competenza del sistema immunitario. Una maggiore disponibilità di nucleotidi si compendia, a livello intestinale, in un aumento del peso della mucosa, in una accelerazione dei meccanismi riparativi specie dopo stipsi o diarrea, nel 25% di elongazione dei villi, in una maggior attività enzimatica, miglior assorbimento dei nutrienti e stimolo alla crescita di lattobacilli e bifidobatteri.

Esperimenti condotti su animali suggeriscono che l’integrazione con nucleotidi influenza parecchi indici della funzione immunitaria. La supplementazione riduce la durata e l'intensità della diarrea sperimentale forse influenzando il recupero della microflora batterica.
Nell'uomo alcuni studi suggeriscono che l'introduzione nella dieta di nucleotidi, specie in situazione di malattie critiche, favorisce il recupero e riduce i giorni di ospedalizzazione.
Un altro aspetto degno di attenzione riguarda gli atleti sottoposti a sforzi prolungati, in cui sono più frequenti e più gravi le malattie del tratto respiratorio, con la soppressione della produzione salivare di IgA, prima linea di difesa nei confronti dei patogeni respiratori: la supplementazione con nucleotidi dimostra un miglioramento della risposta immunitaria.

Nel 2007 sul British Journal of Nutrition è stato pubblicato un meta-studio che ha dimostrato che la somministrazione di latte per l'infanzia con nucleotidi è associata ad una migliore risposta anticorpale a vaccini Haemopillus influenzae (P=0.001), difteria toxoide (P=0,001), vaccino orale antipolio (P=0,001).
I dati confermano i benefici effetti di un apporto di nucleotidi con nessun rischio correlato.
9 studi condotti tra il 1991 e il 2006 con basso dosaggio (12-35 mg/L) e 6 studi condotti tra il 1998 e il 2004 con alto dosaggio di nucleotidi nella dieta (72 mg/L) hanno fatto registrare un miglioramento dei parametri immunologici ed un minor numero di episodi diarroici, con performance inferiori solamente alla alimentazione con latte materno.

I nucleotidi e la citotossicità dei Linfociti Natural Killer

Molti studi singoli e almeno cinque meta-analisi sulla combinazione di diversi componenti immuno-modulanti, tra i quali i nucleotidi, hanno dato risultati positivi omogenei.
In particolare, uno studio condotto su 22 sperimentazioni che hanno coinvolto più di 2000 pazienti, ha dimostrato una correlazione tra la nutrizione enterale con aggiunta di sostanze immuno-modulanti (nucleotidi, arginina, omega-3, glutamina) e la diminuzione di complicanze dovute a infezioni.
Nel 2003 uno studio ha riportato che in pazienti con tumore al tratto gastrointestinale la nutrizione pre- e post-operatoria con fattori immunizzanti (tra i quali RNA) ha potuto ridurre gli effetti collaterali gastrointestinali .

Effetti sull'apparato gastro-intestinale

I nucleotidi alimentari agiscono come fattori di crescita sulle cellule intestinali, promuovendone la differenziazione e la maturazione.
Ne consegue un maggior spessore della mucosa intestinale e dei villi, e l'incremento dell'attività degli enzimi digestivi. Diversi studi hanno dimostrato un maggiore assorbimento intestinale di alcuni nutrienti, in particolare Calcio, Fosforo e carotenoidi.
Inoltre, essi agiscono anche incrementando le difese immunitarie intestinali e promuovendo la crescita della flora batterica, in particolare Lattobacilli e Bifidobatteri, a scapito dei batteri Gram negativi, responsabili delle enteriti, come l'Escherichia coli.

Le conseguenze più immediate sono una maggiore resistenza alle infezioni, oltre che una guarigione più rapida da enteriti, carenze nutrizionali e proteiche.
Recenti meta-analisi su diversi studi clinici hanno posto in evidenza, tra i parametri clinici, un minor numero di episodi di diarrea e un miglioramento della composizione della flora intestinale.
Il favorevole effetto dei nucleotidi sui Bifidobatteri è inoltre dimostrato già da numerosi studi in vitro; si pensa che la ragione di tale effetto sia dovuta all'aumento dell'assorbimento del Ferro, ione che favorisce lo sviluppo degli enterobatteri nell'intestino, e al fatto che i nucleotidi sono di per sé un fattore di crescita per i bifido batteri. Sembra che il 10% dei nucleotidi arrivi al colon ed esplichi qui il suo effetto di crescita sui Bifidobatteri.

Una dieta ricca di nucleotidi si è dimostrata molto utile nel recupero clinico e funzionale delle affezioni epatiche in seguito ad epatectomie, intossicazioni, fibrosi e cirrosi epatiche. Questo perché i nucleotidi promuovono l'attività dell'epatocita, accelerando la sintesi proteica ed il deposito di glucosio e impedendo l'accumulo del colesterolo e degli altri lipidi.

Miglioramento dell'apprendimento e della memoria

Le cellule cerebrali non sono in grado di sintetizzare i nucleotidi; quindi, l'apporto dietetico di questi riveste un ruolo di primaria importanza per il sistema nervoso centrale. I nucleotidi stimolano la proliferazione delle cellule gliali, promuovono la vascolarizzazione cerebrale e migliorano il metabolismo lipidico della corteccia cerebrale: ne consegue un miglioramento dell'apprendimento e della memoria, soprattutto nei soggetti anziani.

Nucleotidi e latte artificiale

La composizione del latte materno è uno dei primari punti di riferimento per la formulazione degli alimenti per l'infanzia. Il latte materno maturo contiene circa 10 mg/L di nucleotidi.
Il latte vaccino contiene molti meno nucleotidi e in proporzioni diverse rispetto al latte materno, e il trattamento termico che subisce generalmente nelle fasi produttive ne degrada la maggior parte.
Sul sito dell'International Association of Infant Food Manufacturers c'è una sezione intitolata "Nucleotides in Infant Formula" sulla quale vengono riassunte caratteristiche e funzioni dei nucleotidi:
"I nucleotidi (...) non sono considerati essenziali perché possono essere sintetizzati da sostanze semplici.
Tuttavia, in alcuni momenti, i processi di sintesi possono non essere in grado di soddisfare la domanda; per esempio durante periodi di rapido ricambio cellulare, come in un normale processo di crescita o in caso di malattia enterica. In questi casi l'organismo si avvale maggiormente di nucleotidi di origine alimentare. Quindi, specialmente in certe condizioni, i nucleotidi sono considerati nutrienti condizionatamente essenziali quando devono essere apportati con la dieta, in questo caso tramite integrazione al latte per i neonati."

Nutrizione clinica Enterale

La cura dell'alimentazione dei pazienti ospedalizzati risulta particolarmente significativa soprattutto in situazione di cure intensive e recupero post-operatorio.
L'arricchimento dell'alimentazione enterale classica con nucleotidi, aminoacidi, acidi grassi omega-3 rappresenta un supporto efficace per il ripristino della funzionalità del tratto gastro-intestinale e della risposta immunitaria.
Fin dagli anni Sessanta l'individuazione del ruolo primario svolto dal tratto intestinale nel meccanismo sotteso alla risposta immunitaria, ha determinato una forte spinta nella ricerca farmaceutica della "formula più adatta" per ciascun caso clinico.

Un numero ingente di studi clinici recenti dimostra i numerosi vantaggi nell'uso di formule arricchite e complete rispetto alle formule proteiche classiche, utilizzate anche talvolta in fase pre-ricovero; i principali sono:

  • diminuzione delle infezioni;
  • miglior recupero post-operatorio e in caso di traumi;
  • riduzione della durata del ricovero.

 

Nucleotidi e integratori alimentari

La nuova frontiera nell'applicazione dei nucleotidi come immunonutrienti è l'integratore alimentare.
Le problematiche legate ad allergie, intolleranze e malattie metaboliche sono cresciute in modo molto rapido negli ultimi decenni, incidendo sulla qualità della vita. Appare giustificata l'affermazione di come i nucleotidi siano coinvolti i molti aspetti del metabolismo cellulare, nella crescita e nella risposta immunitaria.
I dosaggi sono desunti dagli studi condotti per la stima dei consumi nella prima infanzia e si attestano per gli adulti tra 100 e 200 mg/die di nucleotidi singoli, a seconda dell'età e dello stato fisiologico.

La supplementazione con nucleotidi nell'alimentazione parenterale riscuote il generale consenso della comunità scientifica, che ha accettato come siano elementi essenziali al normale funzionamento del corpo umano. L’assunzione di nucleotidi è essenziale nelle condizioni di stress immunologico, durante periodi di rapida crescita o di apporto insufficiente, e nelle malattie che danneggiano il tratto gastrointestinale.
 

Riferimenti Legislativi

INFANT FORMULA
La Direttiva Europea 2006/141/CE ammette l'impiego di nucleotidi in latti per lattanti e di proseguimento al massimo dosaggio di 5 mg/100 kcal.
Negli Stati Uniti il Life Sciences Research Office (LSRO) ammette invece l'impiego fino a 16 mg/100 kcal

INTEGRATORI
Il ministero della Salute Italiano ammette l'impiego di nucleotidi nella produzione di integratori (ELENCO SOSTANZE AD EFFETTO NUTRITIVO O FISIOLOGICO IMPIEGABILI NEGLI INTEGRATORI ALIMENTARI)

Nucleotidi singoli utilizzati da Pharmaelle

Pharmaelle utilizza Nucleotidi estratti senza solventi (estrazione acquosa).
Il lievito è una fonte molto ricca di RNA disponibile, grazie al suo elevato ritmo di moltiplicazione cellulare.
L'RNA viene ottenuto dalla lisi della cellula di lievito e filtrato per ottenere diversi gradi di purezza.
Pharmaelle utilizza i nucleotidi naturali puri 5'-monofosfato, acidi e sodici, per l'uso nei latti per l'infanzia e negli integratori alimentari. La presenza di tali principi nel latte materno, insieme a RNA e nucleosidi, e i numerosi e recenti studi clinici che mettono in luce il loro contributo all'aumento della risposta immunitaria e alla diminuzione di problemi gastroenterici nel neonato, fanno dei nucleotidi un elemento semi-essenziale della dieta dei bambini che non possono essere allattati al seno.
I Nucleotidi sono ottenuti per idrolisi enzimatica da Acido Ribonucleico estratto da lievito.