Ossido nitrico: a cosa serve, come agisce sul nostro organismo

Ossido nitrico, cos’è e perché è presente nel corpo

L’ossido nitrico (NO) è una molecola a breve emivita (che varia da millisecondi a secondi), già nota in passato come “fattore di rilascio endotelio-derivato o EDRF”. L’NO è una delle molecole più semplici presenti in natura, infatti è composta da due soli atomi, ma possiede numerose funzioni biologiche:

• è battericida;
• a basse concentrazioni induce apoptosi delle cellule infiammatorie;
• a elevate concentrazioni ha un effetto anti-angiogenico;
• stimola la vasodilatazione e la perfusione locale.

L’Ossido Nitrico viene generato in condizioni fisiologiche nell’endotelio vasale, attraverso la conversione dell’Aminoacido L-Arginina in L-Citrullina, grazie all’azione dell’enzima Ossido Nitrico Sintetasi endoteliale (eNOS). La stessa Citrullina viene riconvertita in Arginina e successivamente in Ossido Nitrico.

Questo meccanismo fisiologico di produzione di NO prende il nome di: “shear stress”: cioè la forza che lo scorrimento del sangue imprime sulle pareti dei vasi. Se la pressione arteriosa si alza repentinamente, infatti, l’organismo sintetizza Ossido Nitrico, che favorisce la dilatazione dei vasi e il conseguente abbassamento della pressione. Un meccanismo di autodifesa che, qualora non dovesse andare in porto, potrebbe provocare l’eccessiva resistenza dei reparti periferici.

Esistono varie isoforme di NOS: neuronale, endoteliale e inducibile.

La NOS neuronale e endoteliale producono continuamente NO a bassa concentrazione che agisce rispettivamente come neurotrasmettitore e come vasodilatatore.

La NOS inducibile produce maggiori quantità di NO, necessarie sia a combattere i patogeni sia a rispondere a determinati stimoli.  In particolare, la NOS inducibile è ad alto rendimento, cioè normalmente espressa a bassi livelli nei tendini, ma l’attività fisica moderata e gli stimoli meccanici, ne inducono l’espressione, con conseguente maggiore produzione di NO.

Vi sono, inoltre, diversi ormoni come la noradrenalina, e alcune proteine come le citochine, prodotte dal corretto funzionamento del sistema immunitario, in grado di stimolare la sintesi di Ossido Nitrico da parte degli endoteli. Non solo. L’NO tende a legarsi con l’emoglobina, nello specifico col gruppo EME, per il suo spiccato catabolismo. Possiede, infatti, un’emivita molto breve, pari a quattro secondi. Questo porta alla formazione di metaemoglobina e, quindi, di nitrati e nitriti, espulsi, successivamente, attraverso i reni.

Tra le cause alla base della ridotta produzione di Ossido Nitrico da parte dell’organismo, figurano l’ipercolesterolemia, il diabete, l’ipertensione, e alcune cattive abitudini come il fumo e la sedentarietà.

Le principali funzioni dell’ossido nitrico

L’Ossido Nitrico rappresenta un elemento chiave per la perfusione dei tessuti. In particolar modo, numerosi studi hanno dimostrato che gioca un ruolo di primaria importanza nella fisiopatologia delle tendinopatie. Infatti, l’inibizione dell’enzima Ossido Nitrico Sintetasi comporta una fallimentare guarigione tendinea. La somministrazione di Ossido Nitrico in questo modello migliora la guarigione tendinea, suggerendo che l’apporto di NO esogeno in un’area tendinea danneggiata può promuovere la guarigione tissutale.

Inoltre, l’Ossido Nitrico svolge svariate funzioni:

• Agisce sull’endotelio vascolare sistemico, renale e coronarico, rilasciando muscolatura liscia non volontaria;

• Contribuisce a modulare la trasmissione nervosa e neuromuscolare, poiché è uno dei neurotrasmettitori del sistema nervoso centrale e interviene anche nei plessi nervosi periferici dei bronchi e del sistema gastro-intestinale, fungendo da antiasmatico e broncodilatatore. Inoltre, regola il rilascio di ormoni e neurotrasmettitori, come l’adrenalina;

• Blocca l’eventuale aggregazione piastrinica, godendo anche di proprietà antitrombotiche;

• Incentiva la mitocondriogenesi, attività dei mitocondri che solitamente, nelle persone obese, è stentata. I mitocondri, infatti, non riescono a metabolizzare tutto ciò che si ingerisce mangiando, trasformando gli scarti in grasso. Questo induce la liberazione di TNF-alfa, che “uccide” i mitocondri e sviluppa nel cervello un ingente bisogno di assumere cibo, per via anche della carenza di ATP. Al contrario, la restrizione calorica e lo svolgimento di attività fisica favoriscono la mitocondriogenesi e attivano l’espressione dell’eNOS;

• Modula l’omeostasi di glucosio e calcio (Ca⁺), contrazione del muscolo scheletrico e risposta alla fatica muscolare.

Ossido nitrico, quali i benefici per il corpo umano

Nel nostro corpo viene usato per due scopi diversi: per trasmettere un segnale o come sostanza tossica di difesa.

L’ossido nitrico è particolarmente efficace come messaggero, infatti si diffonde rapidamente dato che la sua molecola è molto piccola e apolare, ma rimane abbastanza localizzato perché è molto reattivo e viene distrutto in breve tempo.

L’ossido nitrico come messaggero, viene prodotto in continuazione a bassi livelli e controlla la contrazione delle cellule muscolari e la crescita delle cellule nervose. L’ossido nitrico controlla la circolazione del sangue e diverse altre funzioni a livello del cervello, dei polmoni, del fegato, dei reni, dello stomaco, dei muscoli e di altre strutture.

Varie ricerche scientifiche hanno analizzato i possibili benefici dell’Ossido Nitrico su chi pratica sport amatoriale e non solo. Pare che il NO sia generato di continuo soprattutto dal muscolo scheletrico. È così che diventa un modulatore endogeno dei tessuti e delle cellule, influenzando anche le fibre muscolari, la loro funzione contrattile e il metabolismo.

L’Ossido Nitrico e le molecole ad esso collegate, inoltre:

• stimolano la forza, creando sintonia tra i processi di eccitazione e contrazione;
• controllano il flusso sanguigno;
• regolano la respirazione e l’omeostasi del glucosio;
• incrementano la differenziazione dei miociti;
• inibiscono la rottura delle fosfocreatina.

L’ossido nitrico può anche agire come sostanza tossica grazie alla sua grande reattività. I macrofagi, cellule del sistema immunitario, lo utilizzano per uccidere i patogeni insieme con altri composti reattivi dell’ossigeno come l’acqua ossigenata.

L’ossido nitrico fa male? Avvertenze e possibili controindicazioni

Oltre all’attività fondamentale svolta dall’NO nell’organismo, allo stesso tempo non bisogna dimenticare che, come tutte le molecole, deve essere impiegato con razionalità in vista degli effetti negativi insiti nella forte azione ossidante di questa molecola.

Gli effetti citotossici dell’ossido nitrico sono paragonabili a quelli indotti da altri agenti ossidanti, in grado di aumentare notevolmente la produzione di radicali liberi (fumo, alcol, farmaci, raggi ultravioletti e radiazioni ionizzanti).

Ricordiamo che l’eccesso di radicali liberi è attualmente considerato uno dei più pericolosi alleati di invecchiamento precoce, malattie degenerative e alcune forme tumorali. Questa semplice considerazione dovrebbe perlomeno far riflettere sull’utilizzo indiscriminato di sostanze “miracolose” che, soprattutto in ambito sportivo sono diventato punto di riferimento per prestazioni atletiche straordinarie in tempi brevi.

Aumentare i livelli di ossido nitrico attraverso la dieta e l’esercizio fisico

La base di partenza è sempre lo stile di vita sano, che passa attraverso alcuni punti cardini:

• Alimentazione sana, in stile mediterraneo, ricca di frutta e verdura, legumi, cereali integrali, olio extravergine di oliva e fonti proteiche animali magre con moderazione;
• Esercizio fisico regolare e non troppo intenso, con una particolare attenzione sulla componente cardiovascolare dell’esercizio;
• Regolare igiene del sonno, utile a regolarizzare la circadianità dei ritmi biologici;
• Ridotti livelli di stress, attraverso la pratica regolare di attività di respirazione, meditazione, gratitudine.

Questi comportamenti possono essere coadiuvati dall’utilizzo di integratori che, se formulati con attivi e dosaggi giusti, facilitano la produzione di ossido nitrico. Questa pratica risulta molto utile per la salute e per favorire la guarigione dei tessuti scarsamente vascolarizzati come i tendini.

Per ottenere questi risultati, le strategie possono agire almeno a più livelli:

• Incrementare le riserve dell’amminoacido L-Arginina, che è il precursore diretto dell’Ossido Nitrico. Recenti ricerche, infatti, dimostrano che la quantità di Ossido Nitrico liberata, aumenta istantaneamente in seguito all’assunzione orale di L-Arginina;
• Aumentare l’efficienza dell’enzima Ossido Nitrico Sintetasi (NOS), che trasforma l’Arginina in Ossido Nitrico. I semi d’uva, ad esempio, possiedono eccellenti capacità nella stimolazione della produzione di Ossido Nitrico;
• Assumere nitrati naturali, direttamente pronti per essere trasformati in Ossido Nitrico.

Ottimizzando la produzione di Ossido Nitrico, è possibile aumentare il flusso nei vasi sanguigni, consentendo una maggiore perfusione ematica degli organi e dei tessuti che hanno necessità di una maggiore richiesta metabolica.

L’ossido nitrico per migliorare la tua salute e il tuo benessere

Sta diventando sempre più chiaro come molte malattie siano caratterizzate o associate ad una alterazione nella produzione/segnalazione dell’ossido nitrico (NO). Le terapie o le strategie progettate per ripristinare la normale omeostasi dell’NO avranno probabilmente un’ampia applicazione e utilità negli anni a venire.

Il percorso biochimico altamente complesso e multifase che porta alla produzione di NO e la successiva risposta fisiologica, fornisce diversi target utili allo sviluppo di farmaci per malattie cardiovascolari, antimicrobici, anticancro, guarigione delle ferite.

L’aumento dei livelli di ossido nitrico può fornire vari benefici per la salute, tra cui:

• miglioramento delle prestazioni atletiche;
• migliore guarigione dei tendini;
• abbassamento della pressione sanguigna;
• migliore funzione cerebrale e cognitiva.

Per questo motivo, gli integratori che aumentano l’ossido nitrico nel corpo possono ridurre il rischio di incorrere in malattie cardiovascolari e in riacutizzazioni o recidive in patologie tendinee.

In che modo si assume l’ossido nitrico

La produzione di Ossido Nitrico può essere stimolata dall’esterno attraverso l’impiego di farmaci, integratori e l’adozione di stili di vita differenti in vista dell’effetto finale che vogliamo ottenere.

TRATTAMENTI FARMACOLOGICI:

• L’ossido nitrico può essere somministrato per inalazione nell’ipertensione polmonare persistente dei neonati e nella sindrome da distress respiratorio acuto;
• Vasodilatatori come il nitroprussiato di sodio, la nitroglicerina e l’isosorbide dinitrato, in grado di liberare ossido nitrico nell’organismo (nitrati). La nitroglicerina e l’isosorbide dinitrato si usano soprattutto nel trattamento dell’angina pectoris e dell’ischemia miocardica;
• Cerotti di Gliceril-trinitrato: utili nel trattamento della tendinopatia poiché stimolano la produzione di ossido nitri­co che viene trasportato per via transcuta­nea nell’area tendinopatia achillea e della tendinopatia della cuffia dei rotatori. Oltre alla diminuzione del dolore, i pa­zienti dimostrano una maggiore potenza e una migliore funzionalità della zona in­teressata.

INTEGRATORI:

• L’amminoacido L-Arginina: il precurso­re naturale dell’ossido nitrico e la sua somministrazione si associa al rilassa­mento della muscolatura liscia dei vasi sanguigni. Gli effetti della L-arginina sulla perfusione ematica muscolare sono attribuiti a un aumento della liberazione di ossido nitrico dall’endotelio vascolare. Ottimizzando la produzione di ossido nitrico, è possibile aumentare il flusso ematico, con conseguente aumento della perfusione dei tessuti che hanno necessità di una maggiore richiesta metabolica, come il tendine patologico;

• Vinitrox™ – Polifenoli dell’Uva: molti autori sono concordi sulle capacità degli estratti di uva nell’ottimizzare il rilascio di Ossido Nitrico nell’endotelio vascolare, con un conseguente effetto vasodilatatorio. Uno studio Americano descrive l’effetto vasorilassante endotelio-dipendente indotto dall’incubazione di prodotti contenenti uva capaci di ridurre la proliferazione di radicali liberi dell’ossigeno, come il radicale superossido, determinando un incremento dei livelli di ossido nitrico attraverso la preservazione dei livelli di NO, per via dell’azione antiossidante, mediante un’aumentata produzione di NO conseguente alla stimolazione dell’enzima eNOS (ossido nitrico sinte­tasi endoteliale).

Pertanto i polifenoli migliorano la disponibilità di NO attraverso 2 vie: 1) Preservazione dei livelli di NO grazie all’azione antiossidante; 2) Aumentata produzione di NO grazie ad un aumento dell’attività dell’enzima eNOS.

Uno studio condotto su aorta di cavie con un estratto contenente polifenoli dell’uva e della mela (Vinitrox™), suggerisce che è possibile aumentare la dilatazione dei vasi sanguigni. L’effetto vasodilatante deriva dall’aumentata attività dell’enzima Ossido Nitrico Sintetasi, localizzato nell’endotelio vascolare: Il Vinitrox™ agisce in sinergia con la L-Arginina incrementando la produzione di Ossido Nitrico a livello endoteliale (NO Enhancer).

Il binomio arginina L-alfa- chetoglutarato e Vinitrox, in quanto promotori della liberazione di Ossido Nitrico e dell’aumento della perfusione ematica, rappresentano il primo passo verso un approccio razionale in caso di tendinopatie, perché gioca un ruolo fondamentale per la risoluzione dello stato ipossico. L’impiego di arginina L-alfa-chetoglutarato e Vinitrox, in pazienti affetti da tendinopatia achillea, ha fatto registrare un miglioramento dei livelli di ossimetria e una riduzione più rapida della flogosi. Inoltre, si è registrato un ripristino più veloce della condizione di neoangiogenesi verso uno stato di vascolarizzazione.

• Trubeet®: formula brevettata ad alto contenuto di nitrati naturali, estratti dalla barbabietola. La sua assunzione, facilita la produzione di NO nei tessuti che si trovano in situazioni di ipossia: ad esempio, i tendini in caso di overuse e i muscoli durante l’esercizio fisico intenso.  

Inoltre, è stato documentato che il miglioramento della biodisponibilità di NO influenza la funzione muscolare e la prestazione fisica, perché riduce il costo dell’ossigeno nella sintesi di ATP, e aumenta il recupero della fosfocreatina muscolare (PCr) in situazioni ipossiche. Infatti, fino a tempi relativamente recenti, si è creduto che l’ossido nitrico (NO) venisse generato esclusivamente dall’ossidazione del suo precursore, L-arginina, attraverso una reazione catalizzata dall’enzima NO sintasi (NOS), con produzione di nitrati (NO^–₃) e nitriti.

In realtà è stato dimostrato, che -oltre alla sua generazione tramite il sistema NOS- le riserve corporee di nitrati e nitriti possono essere aumentate grazie alla dieta, in particolare attraverso il consumo di verdure a foglia verde e barbabietola. In questo modo, si genera un percorso alternativo di produzione di NO, che ne consente la produzione anche in condizioni di bassa disponibilità di ossigeno, situazione limitante per l’attività NOS, enzima ossigeno-dipendente.

DIETA: Gli studi clinici effettuati con il nitrato alimentare hanno evidenziato che una dieta ricca di frutta e verdura, determina un miglioramento della pressione sanguigna, della funzione endoteliale, del danno da ischemia-riperfusione, della rigidità arteriosa, della funzione piastrinica e della prestazione fisica.

Queste evidenze appaiono ancora più importanti, dopo la recente scoperta della via “enterosalivare nitrato-nitrito-NO” di produzione di NO, oltre alla classica via “L-arginina-NO-sintasi”, in quest’ottica è stato evidenziato il nitrato alimentare come candidato per l’effetto cardioprotettivo di una dieta.

(Dietary Nitrate and Physical Performance Andrew M. Jones, Christopher Thompson, Lee J. Wylie, and Anni Vanhatalo).

(Dietary Nitrate Supplementation and Exercise Performance Andrew M. Jones 2014).

Product – Trubeet