Carnosina | Funzioni, Proprietà, Alimenti | Dosi, Benefici

Che Cos’è

La carnosina è un dipeptide ad azione antiossidante.

Frutto dell’unione di 2 amminoacidi (beta-alanina e istidina), la carnosina è concentrata soprattutto nei muscoli ^{1, 2}.

La carnosina è infatti importante per la funzione muscolare, proteggendo dall’affaticamento e migliorando le prestazioni atletiche ^{3, 4, 5, 6}.

La sua azione sembra conferire benefici multipli anche per il benessere, la salute e la prevenzione e il trattamento di molte malattie.

In generale, secondo una recente revisione, i dati degli studi clinici dimostrano i potenziali benefici dell’integrazione di carnosina (fino a 2 g al giorno) e del suo precursore beta-alanina (4-6 g al giorno) principalmente ^6a:

• nella prevenzione della sarcopenia,
• nella neuroprotezione e nella conservazione cognitiva,
• nelle malattie neurodegenerative,
• nel miglioramento dei parametri del diabete mellito.

A Cosa Serve

A Livello Muscolare

La carnosina viene immagazzinata soprattutto nei muscoli scheletrici ⁷.

A questo livello, contrasta gli effetti dell’accumulo di acido lattico durante l’esercizio, portando a un miglioramento delle prestazioni atletiche brevi e intense ^{3, 8}.

La carnosina funge infatti da tampone, riducendo l’acidità nei muscoli durante l’esercizio ad alta intensità ^{9, 10}.

Ricerche recenti suggeriscono che la carnosina può anche favorire la contrazione muscolare, aumentando la produzione di forza dei muscoli scheletrici ^{11, 12}.

Suzuki et al. hanno dimostrato che i maschi con un contenuto di carnosina più elevato avevano una maggiore potenza durante le ultime fasi di un test massimale Wingate di 30 secondi rispetto a quelli con meno carnosina ¹³.

Si ritiene che la capacità di rimanere a lungo in immersione, che caratterizza i grandi mammiferi marini (come le balenottere), sia legata anche alle elevate concentrazioni muscolari di carnosina ³⁰.

Altre Funzioni e Benefici

Ricerche più recenti attribuiscono alla carnosina una gamma più ampia di potenziali effetti in tessuti come cervello, cuore, pancreas e reni ¹⁴.

Oltre al ruolo antiossidante e di tampone intracellulare, alla carnosina vengono attribuite proprietà antinfiammatorie, antiglicanti e chelanti.

Queste proprietà la rendono potenzialmente utile per prevenire l’invecchiamento e aiutare a trattare le condizioni in cui la glicazione e lo stress ossidativo svolgono un ruolo critico (ad esempio, diabete di tipo 2 e malattie cardiovascolari e neurodegenerative) ¹⁵.

Per riassumere, le principali funzioni fisiologiche della carnosina includono ⁶²:

• tampone del pH;
• attivazione dell’ATPasi muscolare per fornire energia;
• chelazione e omeostasi di ioni metallici (rame, zinco e ferro);
• capacità antiossidante (direttamente attraverso il lavaggio dei radicali ROS e perossilici e indirettamente attraverso i metalli chelanti);
• protezione contro la perossidazione lipidica, l’ossidazione delle proteine e la formazione di prodotti di glicazione proteica avanzati (inibendo la carbonilazione e la glicossidazione delle proteine);
• effetto anti-ischemico sul cervello e sul cuore;
• potenziamento delle contrattilità dei muscoli cardiaci e scheletrici;
• aumento della disponibilità di ossido nitrico nelle cellule endoteliali (utile per ridurre la pressione sanguigna).

Alimenti Ricchi di Carnosina

La carnosina si trova solo negli alimenti di origine animale.

È considerata un amminoacido non essenziale, poiché il corpo è in grado di sintetizzarla dagli amminoacidi istidina e beta-alanina.

Tra i due, l’amminoacido limitante è la beta-alanina; pertanto, la sua assunzione – anche sottoforma di integratore – contribuisce ad aumentare significativamente i livelli muscolari di carnosina.

Come per la carnosina, le principali fonti alimentari di beta-alanina sono ancora una volta la carne e il pesce.

Di conseguenza, gli studi hanno dimostrato che i vegetariani hanno meno carnosina nei muscoli rispetto ai mangiatori di carne ^{18, 19}.

La seguente tabella riporta il contenuto di carnosina in diversi alimenti ²⁰. Come si può notare, i valori riportati sono altamente incoerenti in letteratura e possono differire di 10-50 volte da uno studio all’altro ⁶¹.

Scoperta della carnosina

Nel 1900, il biochimico russo W. Gulewitsch scoprì una sostanza abbondante nel muscolo scheletrico dei bovini e chiamò questa sostanza carnosina da “carnis” (che significa carne in latino). Nel 1918 questa sostanza fu identificata come il dipeptide beta-alanyl-L-histidine che ancora oggi chiamiamo carnosina.

Proprietà e Benefici

Studi randomizzati controllati sull’uomo hanno dimostrato che l’integrazione con carnosina (0,5-2 g/die) o β-alanina (1-6 g/die) per 1-6 mesi può migliorare una serie di esiti correlati a malattie croniche, tra cui:

• cognizione e capacità di esercizio negli adulti sani, giovani e anziani ^{21, 22, 23, 24, 9};
• prestazione fisica e qualità della vita nei pazienti con scompenso cardiaco ²⁵;
• metabolismo del glucosio in soggetti non diabetici e prediabetici in sovrappeso od obesi ^{26, 27};
• glicemia, emoglobina glicata (HbA1c), livelli lipidici e rapporto albumina urinaria-creatinina nella nefropatia diabetica ²⁸;
• esiti neurologici, inclusi l’equilibrio e la locomozione (rigidità delle estremità e movimenti delle mani) negli anziani e nei pazienti con malattia di Parkinson ^{22, 29}.

Tuttavia, la ricerca è "ancora giovane" e sono necessari ulteriori studi per confermare questi benefici.

Proprietà antiossidanti e antinfiammatorie

In uno studio, pazienti con stress ossidativo e dipendenza da alcol sono strati trattati con carnosina alla dose di 1,2 g/die per un mese prima di essere dimessi dall’ospedale

Rispetto ai controlli, la gravità dello stress ossidativo è diminuita fino a a valori corrispondenti a persone sane. Nessun beneficio si è invece osservato nel gruppo che non aveva ricevuto il trattamento.

Secondo una meta-analisi di 9 studi RCT, l’integrazione di carnosina e composti correlati (come la beta-alanina) ha migliorato alcuni marcatori di infiammazione e stress ossidativo, con una certezza dell’evidenza da bassa a molto bassa ^30a.

In particolare, ha contribuito a ridurre i livelli di TNF-a, malonilaldeide e Proteina C reattiva, mentre ha aumentato i livelli dell’enzima antiossidante catalasi.

Prestazione sportiva

La maggior parte della letteratura relativa al miglioramento delle prestazioni atletiche ha valutato gli effetti del precursore della carnosina, l’amminoacido β-alanina.

Ad esempio, l’integrazione di β-alanina alla dose di 800 mg/die per 28 giorni ha migliorato le prestazioni ciclistiche attraverso un aumento del tempo all’esaurimento e del lavoro totale completato, con associata una maggiore eliminazione del lattato durante il riposo passivo ^30a.

Nel complesso, l’integrazione di β-alanina sembra aumentare le prestazioni di esercizio ad alta intensità, favorendo l’aumento della massa muscolare magra, del VO2 max e degli adattamenti all’allenamento

In generale, gli studi hanno dimostrato che l’integrazione di β-alanina è più vantaggiosa per attività intense che durano 1-4 minuti ^{31, 32, 4, 21}. Questo perché l’acidosi indotta dalla contrazione muscolare è la principale causa della fatica durante questa tipologia di sforzi ⁹.

I ricercatori sospettano che questo beneficio possa essere almeno in parte attribuibile alla capacità della carnosina di tamponare l’acidità muscolare ³³.

Anche negli anziani, l’aumento di carnosina muscolare è stato associato a un aumento della tolleranza all’esercizio fisico in test submassimali e incrementali ³⁵.

Longevità

Studi su umani e animali suggeriscono che il contenuto muscolare di carnosina si riduce con l’età ³⁶.

Negli studi sugli animali, la carnosina ha dimostrato la potenziale capacità di estendere la durata della vita. Tuttavia tale effetto non è mai stato studiato e approfondito nell’uomo.

Come molti composti sperimentali, la carnosina ha aumentato la durata media della vita dei moscerini della frutta. Tuttavia, ha avuto un effetto solo sui maschi, ma non ha provocato alcun cambiamento nella durata media della vita nelle femmine ³⁷.

In uno studio, il 44% dei topi trattati con carnosina mostrava un pelo giovane e dall’aspetto sano fino alla vecchiaia, rispetto a solo il 5% dei topi non trattati. Allo stesso modo, il 58% dei topi trattati con carnosina ha mostrato di mantenere il vigore giovanile, contro il 9% dei topi non trattati. Tuttavia, questi risultati non sono mai stati replicati ^{38, 39}.

Studi preliminari suggeriscono come la carnosina possa aiutare a mantenere l’integrità della molecola del DNA, come indicato da studi con telomeri. Inoltre, può influenza la regolazione epigenetica attraverso una maggiore acetilazione degli istoni (con azione simile alle sirtuine) ⁶³.

Malattie Metaboliche

Diversi studi su animali e ricerche limitate sugli esseri umani suggeriscono che la carnosina è potenzialmente utile per la prevenzione e il trattamento di obesità, diabete mellito di tipo 2, malattie cardiovascolari e malattie neurodegenerative.

Salute del Cuore

Un effetto benefico della carnosina è stato descritto in aggiunta alla terapia standard in pazienti che soffrivano di insufficienza cardiaca cronica stabile e grave disfunzione ventricolare sinistra ²⁵.

La carnosina viene applicata con successo anche nella pratica cardiologica.

L’aggiunta di L-carnosina in soluzione cardioplegica durante gli interventi a cuore fermo consente di aumentare di più volte la durata dell’intervento senza segni di danno necrotico dei tessuti del cuore in campo operatorio ⁴⁰.

Un altro studio ha dimostrato che la carnosina orodispersibile (500 mg/die), aggiunta alla terapia convenzionale per 6 mesi, ha migliorato significativamente il test da sforzo cardiopolmonare e il test del cammino di 6 minuti in pazienti con insufficienza cardiaca cronica; tuttavia, non ha migliorato la frazione di eiezione ventricolare sinistra ^40a.

Diabete

Uno studio trasversale ha dimostrato che i pazienti con diabete di tipo II hanno il 45% in meno di carnosina muscolare rispetto ai controlli sani ⁴¹.

Questa differenza è stata attribuita al consumo di carnosina per il maggiore stress ossidativo e la presenza massiccia di AGEs (prodotti di glicazione avanzata). In ogni caso, tali affermazioni necessitino di conferma.

Uno studio pilota ha dimostrato che l’integrazione con carnosina (2g/die per 12 settimane) ha ridotto la resistenza all’insulina negli adulti obesi e in sovrappeso non diabetici ²⁶.

L’integrazione di carnosina può quindi essere una strategia efficace per la prevenzione del diabete di tipo 2.

Allo stesso modo, altri due studi RCT hanno riscontrato un miglioramento del metabolismo del glucosio a seguito dell’integrazione di carnosina combinata con cromo e cannella ²⁷ o con acido α-lipoico, zinco e vitamine del gruppo B ⁴².

Secondo una meta-analisi di studi RCT, nel contesto del diabete di tipo II, la carnosina supplementare ha migliorato (ridotto) i marcatori glicemici come la glicemia a digiuno (-12,4 mg/dl) e l’HbA1c (-1,25), ma non ha avuto effetti sui profili lipidici dei pazienti ^45b.

Similmente, un’altra meta-analisi di 20 studi RCT (4 nell’uomo, 16 nei roditori), l’integrazione di carnosina o beta-alanina ha ridotto la glicemia a digiuno (-17 mg/dl) e l’emoglobina glicata (-0,91) nelle persone con diabete. È stato riscontrato anche un effetto da piccolo a medio per una diminuzione dell’HOMA-IR e dell’insulina a digiuno ^45c.

Cataratta

La carnosina potrebbe avere il potenziale, attraverso le sue proprietà antiossidanti e antiglicanti, di ritardare il deterioramento della vista dovuto all’invecchiamento, prevenendo e trattando efficacemente la cataratta senile ⁸⁵.

L’effetto benefico della N-Acetylcarnosina sulla cataratta senile è stato riscontrato in 49 pazienti anziani (età media 65 anni) con cataratta di vario stadio avanzato. Lo studio ha utilizzato una soluzione acquosa di NAC all’1%, applicata come collirio alla dose di 2 gocce 2 volte al giorno per 6 e 24 mesi ⁸⁶.

L’effetto positivo della NAC sulla salute degli occhi e la sua sicurezza sono stati descritti anche in altri studi clinici dello stesso autore ^{87, 88}.

Obesità

Uno studio che utilizzava la carnosina in combinazione con cromo e cannella in individui non diabetici in sovrappeso e obesi ha mostrato una diminuzione della massa grassa e della glicemia a digiuno e un aumento della massa magra ²⁷.

Salute del cervello

Sebbene il 99% della carnosina corporea si trovi nei muscoli scheletrici, è presente anche in specifiche aree del cervello ^{43, 44}.

Probabilmente, nel cervello la carnosina agisce in maniera simile a quanto avviene a livello muscolare, con un’azione antiossidante, tampone, antinfiammatoria e di contrasto ai prodotti finali di glicazione avanzata ⁴⁵.

Questa e altre attività si traducono in un’azione neuroprotettiva.

Una meta-analisi ha incluso 3 studi RCT che avevano esaminato gli effetti dell’integrazione negli anziani di carnosina e anserina (una forma metilata della carnosina) sulla funzione cognitiva (3 studi), sulla memoria verbale (2 studi) e sui sintomi depressivi (3 studi).

Sulla base dell’analisi dei dati, l’integrazione di carnosina e anserina ha migliorato la funzione cognitiva, ma non la memoria verbale o i sintomi depressivi ^45a.

Secondo un’altra revisione e meta-analisi di 20 studi RCT, condotti su un totale di 776 partecipanti, l’integrazione di carnosina, anserina/carnosina e β-alanina ha prodotto una riduzione significativa dei punteggi di depressione e un aumento del punteggio della qualità della vita rispetto al placebo ^46a.

Memoria e Funzioni Cognitive

In un piccolo studio RCT su 12 volontari anziani, l’integrazione con 2,4 g di β-alanina al giorno per 4 settimane ha eliminato il calo delle funzioni esecutive indotto dall’esercizio ⁴⁶.

Uno studio ha rilevato che dopo 3 mesi di integrazione di carnosina a 500 mg/die, i pazienti hanno ottenuto risultati migliori nei test verbali di memoria episodica ⁴⁷.

Allo stesso modo, un altro studio ha dimostrato un miglioramento della memoria episodica verbale negli anziani grazie a una combinazione di anserina e carnosina ⁴⁸.

Anche brevi periodi di integrazione con dosi relativamente elevate di β-alanina (6-12 g/die per 12-30 giorni) hanno dimostrato di migliorare le prestazioni cognitive in condizioni di stress elevato, come nei soldati ^{21, 55}.

Secondo una meta-analisi di 14 studi RCT su 794 adulti di mezza età e anziani, l’integrazione di carnosina ha migliorato il controllo glicemico e alcuni aspetti della funzione di memoria. Inoltre, ha migliorato la gravità della depressione e la progressione della malattia di Alzheimer ^45b.

Autismo

Negli studi su bambini con disturbi dello spettro autistico sono stati osservati livelli di carnosina inferiori nelle urine e nel sangue ⁴⁹.

In un piccolo studio clinico su 31 bambini con autismo, 8 settimane di supplementazione di carnosina (800 mg al giorno) hanno ridotto la gravità e i sintomi dell’autismo (come socializzazione, comunicazione e vocabolario) ⁵⁰.

Tuttavia, un altro studio RCT di 8 settimane su 43 bambini non ha riscontrato alcun effetto sui punteggi di autismo, forse a causa dell’uso di un dosaggio inferiore di carnosina (500 mg al giorno) ⁵¹.

Occorrono pertanto ulteriori studi.

Morbo di Alzheimer

Dati limitati collegano bassi livelli ematici di carnosina con l’Alzheimer ⁵².

Uno studio RCT è stato condotto in una specifica popolazione di individui con diagnosi di malattia della Guerra del Golfo, con sintomi tipici di disfunzione cognitiva, affaticamento e dolore diffuso.

In questi pazienti, 3 mesi di integrazione (500, 1000 e 1500 mg di carnosina in aumento a intervalli di 4 settimane) hanno migliorato la funzione esecutiva, oltre alla diarrea associata alla sindrome dell’intestino irritabile ²³.

Morbo di Parkinson

Uno studio RCT pilota ha esplorato l’efficacia della carnosina in pazienti con Morbo di Parkinson.

Gli Autori hanno scoperto che un mese di integrazione di carnosina (1,5 g al giorno) ha aumentato l’efficacia del trattamento standard della malattia, migliorando la sintomatologia clinica e l’attività antiossidante ²⁹.

Sindrome da deficit di attenzione e iperattività

Uno studio RCT ha esaminato la supplementazione di carnosina (800 mg/die per 8 settimane) come terapia aggiuntiva in bambini con ADHD precedentemente naïve al farmaco ⁵³.

In questo caso, la carnosina ha portato a miglioramenti modesti ma significativi nei sintomi clinici della malattia (specialmente nella sottoscala di disattenzione) valutati dai genitori, ma non dagli insegnanti.

Dosi e Modo d’Uso

La carnosina è stata utilizzata come integratore in studi clinici controllati con placebo a dosi giornaliere comprese tra 2 e 4 g al giorno ^{26, 56}.

Queste dosi si sono dimostrate sicure ed efficaci negli esseri umani.

Beta-Alanina

La beta-alanina è un amminoacido non essenziale, che insieme all’istidina viene utilizzato dall’organismo per la sintesi di carnosina.

È stato dimostrato che l’integrazione con beta-alanina aumenta i livelli di carnosina nei muscoli dell’80% ^{3, 4, 57, 58, 9}.

La beta-alanina può attraversare facilmente anche la barriera ematoencefalica, sostenendo la sintesi locale di carnosina nel cervello.

Controindicazioni

I prodotti a base di carnosina / beta-alanina sono controindicati in caso di allergia (ipersensibilità) alla carnosina o ad uno qualsiasi degli altri componenti del prodotto.

A causa della mancanza di dati sulla sicurezza, l’uso di Carnosina / Beta-Alanina dovrebbe essere evitato, salvo diversa raccomandazione medica, durante la gravidanza e l’allattamento.

L’assunzione di carnosina / beta-Alanina in presenza di condizioni patologiche o situazioni particolari, o se si sta seguendo una terapia farmacologica, è consigliata soltanto sotto controllo del medico che, conoscendo approfonditamente il quadro clinico del paziente, saprà dare i migliori consigli.

Effetti Collaterali

Gli integratori orali di carnosina sono probabilmente sicuri se usati in modo appropriato ⁵⁹.

La supplementazione di beta-alanina può invece causare parestesia, un formicolio della pelle potenzialmente fonte di disagio ma comunque innocuo.

La parestesia tende a manifestarsi quando la beta-alanina viene assunta in dosi elevate.

Tale fenomeno può essere arginato suddividendo il dosaggio giornaliero in singole dosi non superiori ad 800/1.000mg, da assumere a distanza di almeno 3 ore tra loro.

Non sono attualmente noti gli effetti collaterali a lungo termine derivanti dall’assunzione cronica di beta-alanina / carnosina.