INDICE ARTICOLO
Cosa Sono
Gli aminoacidi sono i mattoncini che compongono le proteine.
Nel corpo umano, le proteine hanno principalmente funzioni strutturali e regolatorie.
Il collagene, ad esempio, è la proteina strutturale più abbondante nell’organismo umano. Rappresenta infatti il componente principale dei tessuti connettivi, che a loro volta danno sostegno a diverse parti del corpo, in particolare a tendini, legamenti, pelle e muscoli 1.
Le proteine hanno inoltre un importante ruolo regolatorio, consentendo lo svolgimento di tutte le funzioni vitali di una cellula.
Esempi di proteine con funzione regolatoria includono enzimi, ormoni, anticorpi, proteine plasmatiche e molti messaggeri cellulari e fattori di crescita.
Amminoacidi nella Pelle
Anche a livello cutaneo, gli amminoacidi incorporati nelle proteine ricoprono funzioni strutturali e regolatorie.
In generale, gli amminoacidi sono importanti per 2:
- promuovere la guarigione delle ferite e riparare la pelle danneggiata;
- equilibrio acido-base e ritenzione idrica negli strati cellulari, come lo strato corneo;
- protezione contro i danni della luce solare;
- mantenimento di un microbioma cutaneo appropriato.
Proteine Strutturali
Gli aminoacidi rappresentano gli elementi costitutivi di tutte le proteine, comprese le proteine fibrose abbondanti nella pelle, come cheratine, collagene ed elastina.
Il 70-80% della pelle (peso secco) è composto da collagene.
Il collagene è essenziale per mantenere la struttura e la forza dei tessuti connettivi, come ossa, pelle, cartilagine e vasi sanguigni. Si organizza in fibre flessibili, resistenti alla trazione ma poco elastiche.
Gli aminoacidi più abbondanti nel collagene dei mammiferi comprendono 3:
- Glicina: 27%
- Prolina: 16%
- Valina: 14%
- Idrossiprolina: 14%
- Acido glutammico: 11%
Altre proteine importanti per il loro ruolo strutturale includono:
- elastina: abbondante nelle fibre elastiche, le quali hanno il compito di fornire elasticità e resilienza alla pelle, in particolare ai suoi strati profondi (derma);
- cheratina: proteina strutturale con fortissima resistenza ad agenti fisici e chimici. Abbonda negli strati più superficiali dell’epidermide;
- filaggrina: gioca un ruolo importante nel preservare l’idratazione dello strato corneo. Viene sintetizzata nell’epidermide e successivamente idrolizzata per generare una complessa miscela di aminoacidi liberi igroscopici, derivati di aminoacidi e sali che costituiscono una parte predominante del fattore naturale di idratazione (NMF).
| Amminoacido | Abbondanza nella pelle dei mammiferi (residui/1000) 4 |
|---|---|
| Glicina | 329 |
| Prolina | 126 |
| Alanina | 109 |
| Idrossiprolina | 95 |
| Acido glutammico | 74 |
| Arginina | 49 |
| Acido aspartico | 47 |
| Serina | 36 |
| Lisina | 29 |
| Leucina | 24 |
| Valina | 22 |
| Treonina | 19 |
| Fenilalanina | 13 |
| Isoleucina | 11 |
| Idrossilisina | 6 |
| Metionina | 6 |
| Istidina | 5 |
| Tirosina | 3 |
| Cisteina | 1 |
| Triptofano | 0 |
NMF
Nella pelle, gli amminoacidi sono presenti anche in forma libera.
In questa forma, rientrano nella fase acquosa del film idrolipidico cutaneo, chiamata NMF (Natural Moisturizing Factor o Fattore Naturale di Idratazione).
L’NMF contiene una miscela di sostanze idrosolubili e igroscopiche in grado di legare e trattenere l’acqua, inclusa l’umidità ambientale a contatto con la pelle.
L’NMF è costituito da acqua, sali minerali, amminoacidi, enzimi, altre sostanze azotate presenti nel sudore, come urea e ammoniaca, zuccheri e acidi organici (acido lattico, acido citrico, ecc.).
Gli amminoacidi liberi costituiscono circa il 40% dell’NMF. Tra questi, la serina è la più abbondante (~36%), seguita da glicina (22%) e alanina (13%). Istidina, ornitina, citrullina e arginina rappresentano ciascuno il 6-8% degli aminoacidi liberi che compongono l’NMF 5.
Insieme ai lipidi superficiali, l’NMF regola la perdita di acqua cutanea e impedisce o attenua il danno degli agenti ambientali (batteri, radiazioni solari, unto ecc.).
Amminoacidi Topici
Azione Idratante
L’applicazione topica degli amminoacidi, tramite appositi prodotti cosmetici, svolge essenzialmente una funzione idratante.
Di conseguenza, molti prodotti come shampoo, balsami, creme corpo idratanti, creme viso e bagnoschiuma pubblicizzano il loro contenuto di aminoacidi.
Ad esempio, l’associazione di leucina, glicina e prolina in una formulazione topica ha migliorato le rughe a zampe di gallina nel 29,7% e 57,8% delle donne testate, rispettivamente dopo 4 e 8 settimane d’utilizzo 6.
Guarigione delle Ferite
L’applicazione topica degli amminoacidi può fornire alla pelle gli elementi costitutivi per la sintesi delle sue proteine strutturali come collagene ed elastina.
Tale azione può risultare particolarmente utile nella guarigione delle ferite.
Studi sugli animali hanno dimostrato che la somministrazione topica di L-prolina nel sito della ferita può accelerarne la guarigione molto più velocemente della somministrazione orale, che sembra invece scarsamente efficace 7, 8.
Anche l’arginina topica può aiutare a mantenere e stimolare la funzione e la proliferazione dei fibroblasti cutanei, stimolando la sintesi di collagene e proteggendoli dall’apoptosi 9, 10. Inoltre, può migliorare la vascolarizzazione cutanea. Uno studio ha tuttavia osservato che l’arginina orale è più efficiente dell’arginina topica nella guarigione delle ferite 11.
Un gel contenente acido ialuronico e quattro aminoacidi essenziali per la sintesi del collagene (glicina, prolina, leucina e lisina) si è dimostrato più efficace dello stesso gel privo di amminoacidi nella chiusura di ferite cutanee di ratti anziani 12.
Collagene ed Elastina
L’assorbimento cutaneo di molecole proteiche di grandi dimensioni, come il collagene e l’elastina, è da ritenersi praticamente nullo 13.
Le forme idrolizzate possono essere assorbite in piccola parte, ma se si considerano le modeste quantità applicate sulla pelle gli effetti biologici sono trascurabili 14, 15.
Di conseguenza, sebbene molte creme contenenti collagene siano pubblicizzate per l’azione antiage, questo approccio è inutile, in quanto il collagene non può penetrare nella pelle a causa della sua elevata massa molecolare.
Ciò non significa, tuttavia, che queste proteine siano totalmente inutili, in quanto collagene ed elastina espletano comunque un’azione di superficie, utile per mantenere la pelle idratata.
Peptidi bioattivi
Oltre ai singoli amminoacidi, nella moderna cosmesi vengono molto usati anche i peptidi, in particolare i cosiddetti peptidi bioattivi.
I peptidi bioattivi sono delle piccole sequenze di amminoacidi che – quando vengono applicate topicamente – possono modulare o interferire con uno o più processi biologici che avvengono nella pelle.
Esempi includono:
- peptidi di segnale: possono stimolare la produzione di collagene, elastina e altre proteine e glucosamminoglicani della pelle;
- modulatori dell’espressione di neurotrasmettitori: attraverso una varietà di interazioni biochimiche possono ridurre la sintesi, il rilascio o la captazione di acetilcolina, riducendo la capacità dei muscoli di contrarsi;
- Inibitori di enzimi, come la MMP (Matrix Metalloprotease), che degradano le proteine strutturali della pelle come il collagene.
Amminoacidi Orali
Collagene e Prolina
Gli amminoacidi glicina, prolina e idrossiprolina costituiscono il 57% degli aminoacidi totali del collagene, che a sua volta rappresenta un terzo delle proteine totali dell’organismo umano 16.
In particolare, prolina e idrossiprolina rappresentano gli amminoacidi limitanti per la sintesi di collagene. Di conseguenza, la loro assunzione orale è stata proposta per aumentare la sintesi di questa proteina nella pelle.
Un grosso limite all’integrazione orale di prolina è rappresentato dalla sua degradazione da parte degli enterociti (le cellule dell’intestino tenue) 17, 18. Il suo assorbimento intestinale è quindi limitato.
In generale, risulta più efficace e conveniente integrare prolina e idrossiprolina attraverso il collagene idrolizzato, che come abbiamo visto è particolarmente ricco di questi amminoacidi.
In seguito all’assunzione di collagene idrolizzato per via orale vengono infatti assorbiti piccoli peptidi che in parte fungono da "nutrimento" per i fibroblasti e in parte li stimolano ad aumentare la sintesi di collagene, elastina, acido ialuronico e fibrillina 19, 20, 21.
Benefici
L’integrazione di collagene ha dimostrato di rallentare l’invecchiamento della pelle, riducendo le rughe e la secchezza cutanea, e migliorandone l’elasticità 22, 23, 24, 25.
Ad esempio, in uno studio, le donne che hanno assunto un integratore contenente 2,5-5 grammi di collagene per otto settimane hanno manifestato meno secchezza della pelle e un aumento significativo dell’elasticità cutanea, rispetto a quelle che non avevano assunto l’integratore 26.
Un altro studio ha scoperto che le donne che hanno bevuto un integratore di collagene (5g per dose) per 12 settimane hanno manifestato un aumento dell’idratazione della pelle e una riduzione significativa della profondità delle rughe rispetto a un gruppo di controllo 27.
In uno studio su 89 pazienti con piaghe da decubito (ulcere da pressione), l’integrazione di collagene idrolizzato tre volte al giorno per otto settimane ha migliorato la guarigione delle lesioni 28.
Istidina
L’istidina è particolarmente abbondante nella filaggrina e nel fattore di idratazione naturale (NMF).
In uno studio clinico pilota su 24 persone con eczema atopico, l’integrazione con istidina (4 g/die per 4 settimane) ha ridotto significativamente la gravità della malattia e il 39% dei pazienti ha riferito di sentirsi “molto meglio” 29.
Un’indagine su 98 adulti che hanno assunto 4 g di istidina al giorno ha riportato una riduzione del 33% nell’uso topico di corticosteroidi 30.
Uno studio clinico su 49 bambini piccoli con dermatite atopica (età media 3,5 anni) che assumevano 0,8 g di istidina al giorno, ha mostrato che i punteggi dell’area dell’eczema e dell’indice di gravità erano ridotti del 49% a 12 settimane, mentre il placebo non ha avuto effetto 30.
Questi studi indicano che, ai livelli riportati, l’integrazione orale di l-istidina è ben tollerata e ha il potenziale come intervento sicuro per l’uso a lungo termine nella gestione della dermatite atopica in tutti i gruppi di età 30.
Glutammina
La glutammina è stata proposta come stimolatore della biosintesi del collagene 31.
Questo aminoacido è un ingrediente abituale degli integratori alimentari proposti per migliorare la guarigione delle ferite perché inibisce la degradazione delle proteine 32, 33.
Ad esempio, la sintesi del collagene nella pelle è significativamente migliorata negli anziani sottoposti a una somministrazione orale di una miscela di arginina (14 g), HMB (3 g) e glutammina (14 g) in due dosi divise 34.
Nei ratti con malnutrizione proteica, la glutammina in associazione agli amminoacidi a catena ramificata ha migliorato notevolmente la sintesi del collagene dermico 35.
