INDICE ARTICOLO
Che Cos’è
La cisteina (L-Cisteina) è un amminoacido non essenziale.
Insieme agli altri 20 aminoacidi ordinari (o protenoigenici), rappresenta uno dei "mattoni" necessari per costruire le proteine.
La caratteristica più importante della cisteina è il suo contenuto di zolfo, presente sotto forma di un gruppo tiolo (-SH) situato all’estremità della catena laterale.
Il gruppo -SH è responsabile dell’elevata capacità reattiva della cisteina, da cui derivano molte delle sue funzioni biologiche negli esseri umani.
Metionina e cisteina sono i due più importanti amminoacidi solforati (contenenti zolfo).
La cisteina si trova naturalmente nella carne, nel pesce, nei cereali, nei latticini, nella soia e nei prodotti a base di uova 1.
Sebbene varie forme di cisteina e dei suoi precursori siano state utilizzate come fonti nutrizionali e terapeutiche, la NAC (N-Acetil-Cisteina) è la più utilizzata e ampiamente studiata 2. Questo grazie alla maggiore stabilità (resistenza all’ossidazione) e solubilità in acqua.
Piccole quantità di NAC si trovano naturalmente in alcuni tipi di frutta e verdura 3.
Amminoacido non Essenziale
Per l’organismo umano, la cisteina è un amminoacido non essenziale, in quanto può essere prodotta dalla metionina (un altro amminoacido solforato).
Questo processo di sintesi avviene grazie a due reazioni chimiche 4:
- la transmetilazione, che trasforma la metionina in omocisteina,
- la transolforazione, che trasforma l’omocisteina in cisteina.
Anche se classificata come amminoacido non essenziale, in rari casi, la cisteina può divenire essenziale, ad esempio per i neonati, in caso di alcolismo, negli anziani e nelle persone con alcune malattie metaboliche o che soffrono di sindromi da malassorbimento.
A Cosa Serve
Funzioni della Cisteina
Struttura proteica
All’interno delle strutture proteiche, la cisteina stabilisce ponti disolfuro (un tipo di legame chimico, di tipo covalente) tra gli atomi di zolfo.
In questo modo ricopre un ruolo fondamentale nel ripiegamento e stabilizzazione della struttura terziaria delle proteine, supportandone le attività biologiche 5, 6.
Ricordiamo che, oltre alla nota funzione strutturale, le proteine costituiscono i principali regolatori degli organismi viventi e sono in grado di ricoprire molteplici funzioni.
Enzimi, ormoni peptidici, recettori cellulari e vari fattori di crescita sono alcuni esempi di proteine.
Sintesi di Cheratina
La cheratina è il componente principale di peli e capelli, e abbonda anche nella pelle.
Si tratta di una proteina fibrosa, molto resistente e insolubile in acqua, costituita da lunghe catene di amminoacidi, nelle quali sono interposte diverse vitamine e oligoelementi.
La cheratina contiene una grandissima quantità di cisteina.
Sintesi di Taurina
La cisteina è fondamentale per la sintesi di taurina.
Alcuni studi suggeriscono che la taurina è coinvolta nella salute del sistema nervoso, essendo particolarmente importante per lo sviluppo del cervello.
La taurina avrebbe inoltre un’azione antiossidante, detossificante e neuroprotettiva, con un ruolo rilevante per la salute muscolare, cardiaca e metabolica.
Sintesi di Glutatione
La glutatione perossidasi è un enzima antiossidante endogeno (prodotto dall’organismo) particolarmente attivo nei confronti del perossido di Idrogeno (H2O2), un tipo di radicale libero.
Cos’è la N-Aceti-L-Cisteina
L’Acetil-Cisteina (conosciuta anche come N-Acetil-Cisteina o più semplicemente NAC) è un derivato N-Acetilato dell’amminoacido cisteina.
Viene usata come farmaco e integratore soprattutto per la capacità di:
- combattere i radicali liberi e lo stress ossidativo, risultando utile per il trattamento di numerosi disturbi derivanti dalla generazione di radicali liberi dell’ossigeno;
- aumentare i livelli di glutatione, un importante antiossidante endogeno;
- espletare un’azione mucolitica, utile in caso di tosse grassa e bronchiti;
- agire come antidoto nei casi di avvelenamento da paracetamolo (un noto farmaco per la febbre) e più in generale per combattere la tossicità di varie sostanze che possono causare la generazione di radicali liberi, come il monossido di carbonio e i mezzi di contrasto dei raggi X 7;
- essere d’aiuto nel trattamento complementare dei disturbi neurologici e neuropsichiatrici 8, 9.
La N-Acetil-Cisteina rientra nell’elenco dei 40 farmaci essenziali dell’OMS 10.
Usi nell’Industria Alimentare
Un altro aspetto importante da sottolineare è il potenziale utilizzo della cisteina nei processi relativi alla conservazione e alla trasformazione degli alimenti.
La cisteina mostra infatti proprietà antiossidanti, chelanti e aromatizzanti che potrebbero essere utili nelle industrie alimentari 11, 12.
Ad esempio, la reazione della cisteina con gli zuccheri (nella cosiddetta reazione di Maillard) produce gli aromi tipici della carne.
Integratori di Cisteina
In generale, dagli studi emergono diversi potenziali benefici attribuibili all’integrazione di cisteina 13:
- difesa antiossidante,
- regolazione della funzione mucolitica,
- rafforzamento del capello,
- miglioramento delle funzioni del sistema immunitario,
- protezione e disintossicazione del fegato,
- promozione o eliminazione dei metalli pesanti,
- prevenzione delle malattie cardiache,
- prevenzione del diabete,
- rallentamento dell’invecchiamento,
- protezione dell’apparato digerente.
Ruolo antiossidante
La cisteina funge da precursore per la sintesi del glutatione, che è un importante antiossidante endogeno.
La forma ridotta del glutatione svolge infatti un ruolo fondamentale nella difesa dell’organismo dai danni causati dallo stress ossidativo.
Mentre il glutatione è disponibile in commercio come integratore, la sua biodisponibilità orale rimane controversa. Pertanto, in molti casi si preferisce integrare il suo precursore, la cisteina appunto, sottoforma di NAC.
Il ruolo antiossidante della cisteina può ridurre il rischio di incidenti cerebrovascolari. Inoltre, spiegherebbe i suoi effetti positivi nell’aumentare la fertilità maschile (considerando che lo stress ossidativo può danneggiare il DNA degli spermatozoi) 16, 17, 18.
In uno studio su atleti di basket, l’integrazione di cisteina ha migliorato lo stato antiossidante totale e ridotto il danno muscolare indotto dall’allenamento 15.
Funzione mucolitica
La N-Acetil-Cisteina (NAC) riduce la viscosità delle secrezioni bronchiali di muco, facilitando così la sua eliminazione.
Inoltre, può reintegrare il glutatione nei polmoni, riducendo in questo modo i danni alle vie aeree e le difficoltà respiratorie.
Secondo un’ampia revisione, la NAC migliora i sintomi e previene il peggioramento della malattia nei pazienti con bronchite cronica, senza effetti collaterali. A tal proposito, andrebbe assunta per almeno 3-6 mesi (poiché in uno studio l’integrazione di NAC per 2 mesi non è riuscita a migliorare la malattia) 19, 20.
Rinforzo dei capelli
Miscele fortificate con cisteina aiutano a rafforzare i capelli.
La cheratina, che rappresenta una delle proteine più abbondanti nella pelle e nei capelli, contiene elevate quantità di cisteina come elemento costitutivo.
Di conseguenza, l’uso di miscele fortificate con cisteina promuove la riparazione di lesioni strutturali e rallenta la caduta dei capelli sperimentata da pazienti affetti da alcuni disturbi (come l’alopecia diffusa) 16, 24.
Regolazione dell’attività del sistema immunitario
A causa della sua attività antiossidante, il glutatione è essenziale affinché il sistema immunitario possa esercitare tutto il suo potenziale.
È stato riferito che la cisteina può regolare l’attività del sistema immunitario promuovendo cambiamenti nei livelli di produzione delle sue molecole effettrici.
È stato anche dimostrato che la somministrazione di NAC può migliorare significativamente la sopravvivenza libera da trapianto in pazienti affetti da insufficienza epatica acuta non correlata al paracetamolo, quando somministrata durante le prime fasi dell’encefalopatia epatica 61.
Ridurre gli Effetti tossici dell’Alcool
La cisteina è stata proposta come rimedio preventivo o antidoto per alcuni degli effetti negativi dell’alcol, inclusi danni al fegato e postumi di una sbornia.
L’eccessivo consumo di alcol è considerato un fattore di rischio per lo sviluppo del cancro nel tratto gastrointestinale superiore, a causa dell’esposizione all’acetaldeide, che è cancerogena per l’uomo.
In questo senso, l’assunzione di cisteina riduce la concentrazione di acetaldeide nella saliva, diminuendo così l’esposizione del tratto gastrointestinale a questo composto e riducendo il conseguente rischio di cancro 27.
Ridurre il rischio di ictus
Alcuni studi suggeriscono che l’assunzione di alcuni aminoacidi, tra cui la cisteina, potrebbe essere correlata a determinati benefici cardiovascolari, come la ridotta rigidità arteriosa o una bassa pressione sanguigna, combattendo in tal modo alcuni fattori di rischio cardiovascolare 55.
È stato anche suggerito che la cisteina può essere parzialmente responsabile della riduzione della pressione sanguigna e del rischio di ictus osservata nelle diete ad alto contenuto proteico 9.
Benefici per le persone diabetiche
Una revisione della letteratura indica che le proteine del siero di latte ricche di cisteina migliorano il metabolismo del glucosio negli animali diabetici e nei pazienti diabetici di tipo 2.
Allo stesso modo, negli studi sugli animali, si osserva un miglioramento del metabolismo del glucosio dopo l’integrazione con L-cisteina o molecole contenenti una porzione di cisteina 1.
In uno studio su 14 pazienti diabetici, la NAC (1.200 mg al giorno per una settimana) ha aumentato il glutatione nelle piastrine e ha normalizzato la loro attività; questo effetto potrebbe proteggere dalle malattie cardiache nel diabete di tipo 2 55.
La N-acetilcisteina può anche ridurre la resistenza all’insulina grazie ai suoi effetti antiossidanti. Inoltre, le persone con diabete di tipo 2 tendono ad avere bassi livelli di glutatione che possono essere aumentati attraverso l’integrazione di NAC 95.
Sarcopenia
Alcuni studi hanno suggerito che la carenza di cisteina con l’avanzare dell’età sarebbe responsabile della perdita della salute e della qualità della vita; inoltre, contribuirebbe alla perdita muscolare nella senescenza 22.
Ulteriori Benefici della NAC
Studi clinici hanno rivelato potenziali benefici della NAC nei casi di:
- steatoepatite non alcolica 39,
- ipertensione arteriosa ad eziologia diabetica 40,
- broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) 41, 42 e bronchite cronica 19,
- disturbi da abuso di sostanze 20,
- aborti ricorrenti inspiegabili 21,
- infertilità maschile 16,
- sindrome dell’ovaio policistico 22,
- retinopatia diabetica, degenerazione maculare senile, cataratta e sindrome dell’occhio secco 23.
Diversi studi preclinici hanno anche dimostrato che l’integrazione di NAC porta all’estensione della vita e alla diminuzione degli effetti dell’invecchiamento negli invertebrati 24, 25, 26, 27, così come nei mammiferi 28. Tali risultati devono ancora essere replicati negli esseri umani.
La NAC ha anche attirato una notevole attenzione come integratore sportivo in grado di ridurre l’affaticamento muscolare, migliorare le prestazioni atletiche e favorire il recupero 29.
I vari benefici della NAC sono analizzati nel nostro articolo: N-acetilcisteina | Proprietà, Benefici | Dosi e Uso Corretto
Dosi
Gli apporti giornalieri raccomandati di metionina + cisteina negli Stati Uniti sono pari a 19 mg per kg di peso corporeo 30.
Un adulto da 70kg dovrebbe quindi assumere quotidianamente 1,33 grammi di metionina + cisteina.
In genere, negli integratori alimentari si preferisce l’uso della NAC (N-AcetiL-Cisteina).
Per quanto riguarda le dosi di integrazione, in genere si consigliano 400-600 mg di N-Acetil-Cisteina al giorno, eventualmente suddivisi in 2-3 assunzioni.
Dosi analoghe possono essere impiegate come integratore antiossidante, mentre per favorire le performance fisiche di resistenza sono stati sperimentati dosaggi superiori, nell’ordine di 600-1.200 mg di NAC al giorno.
Secondo uno studio, le proteine ricche di cisteina, come la cheratina o le proteine del siero del latte, possono avere vantaggi rispetto al semplice amminoacido o ai suoi derivati nel migliorare in modo sicuro e benefico lo stato antiossidante nella salute e nella malattia 31.
Poiché la cisteina abbonda naturalmente nella cheratina, la maggior parte della L-cisteina presente negli integratori è ottenuta per idrolisi di materiali animali, come piume di pollame o peli di maiale.
È comunque disponibile anche L-cisteina prodotta sinteticamente per via fermentativa basata su E. coli ricombinante 33.
Cisteina negli Alimenti
Come altri amminoacidi comuni, la cisteina si trova negli alimenti ad alto contenuto proteico (pesce, uova, carni, formaggi, legumi), oltre che nei cavoli.
L’assunzione limitata di cibi proteici, e il conseguente ridotto apporto di cisteina, nelle popolazioni anziane può compromettere la sintesi di glutatione (già ridotta dall’invecchiamento). Questo potrebbe spiegare almeno in parte l’aumento del rischio di mortalità associato a un basso apporto proteico negli anziani 32.
Effetti Collaterali
L’assunzione di cisteina, specialmente a dosi eccessive, può causare alcuni effetti collaterali come nausea e disturbi allo stomaco di lieve entità.
Anche la NAC orale sembra essere associata a pochissimi effetti collaterali e mostra un eccellente profilo di sicurezza 9.
