Introduzione

L’arginina è un amminoacido semi-essenziale, fondamentale per la produzione di ossido nitrico1,2.
Molte delle attività dell’L-arginina, incluse le sue possibili azioni anti-aterogene, possono essere spiegate dal suo ruolo di precursore dell’ossido nitrico (NO), una molecola prodotta da tutti i tessuti del corpo ed in grado di svolgere ruoli molto importanti nel sistema cardiovascolare, nel sistema immunitario e nel sistema nervoso5.

Melcalin® Pralginina (L-arginina a PRAL negativo) è un supplemento alimentare contenente L-arginina tamponata; la formulazione è stata ideata con l’aggiunta di minerali quali potassio e magnesio poiché il bilanciamento acido-base è estremamente importante per il benessere di tutto il corpo. Aumenti del carico acidificante si correlano a una serie di problematiche quali l’aumento dei valori di pressione sistolica e diastolica, l’aumento del colesterolo totale e dell’LDL oltre alla riduzione del tenore minerale del tessuto osseo e alla perdita di massa magra26,27,28,29,30. Assicurare un pH corretto all’organismo è quindi di fondamentale importanza per il mantenimento della salute in generale25.
Questa associazione combina le molteplici proprietà dell’L-arginina con l’azione tampone dei minerali che ne supportano l’attività.

Arginina e Rischio CardioVascolare (RCV)
L’endotelio è un regolatore fondamentale dell’omeostasi vascolare; la sua funzionalità può essere alterata da vari fattori come il fumo, l’ipertensione, l’ipercolesterolemia, il diabete mellito7.
Un importante ruolo nella regolazione della funzionalità endoteliale è rappresentata dall’ossido nitrico (NO), una sostanza rilasciata dall’endotelio7 a partire dall’L-arginina. Diversi studi hanno dimostrato che la somministrazione di L-arginina migliora la funzione endoteliale in soggetti con ipercolesterolemia e aterosclerosi tanto che si è ipotizzato il suo uso come possibile trattamento della malattia coronarica e delle arteriopatie periferiche3,5,6,7.
È stato dimostrato che, sia l’assunzione di alimenti ricchi di arginina, sia la somministrazione a lungo termine di L-arginina, riduce le complicanze cardiovascolari ed è inversamente associata alla disfunzione endoteliale in pazienti con ipercolesterolemia; questo perché l’ossido nitrico ha una funzione importante nel metabolismo dei grassi4.
La supplementazione con L-arginina è in grado di diminuire la pressione sanguigna e i livelli di omocisteina: l’ossido di azoto, infatti, attiva una serie di reazioni che portano al rilassamento della muscolatura liscia determinando la diminuzione della pressione sanguigna4.
Altri ricercatori hanno sottolineato il fatto che l’uso di L-arginina porta ad un aumento delle HDL e ad una diminuzione dei valori di colesterolo e trigliceridi; nello specifico uno studio della durata di 7 giorni, effettuato su uomini in sovrappeso supplementati con L-arginina, ha dimostrato una riduzione delle LDL ed un aumento delle HDL3,4.
Significativa è l’azione dell’L-arginina nell’abbassare i valori di glicemia: il suo uso ha dimostrato un miglioramento del metabolismo del glucosio dopo 3-7 giorni di integrazione. Si è visto che la supplementazione di L-arginina riduce la glicemia nei pazienti con diabete e c’è evidenza scientifica che la sua assunzione per un periodo prolungato, possa aumentare la sensibilità all’insulina e migliorare gli indici glicemici; sembra che tale azione si esplichi attraverso l’attività antiossidante3,4

Arginina e BAT (Brown Adipose Tissue o grasso bruno)
Il tessuto adiposo bruno (BAT), presente nell’uomo, svolge un ruolo importante nell’ossidazione degli acidi grassi e del glucosio.
In lettura ci sono diversi studi che hanno dimostrato che l’L-arginina può stimolare lo sviluppo dei mitocondri del tessuto adiposo bruno e indurre la regolazione dell’espressione genica4.
L-arginina aumenta la crescita e lo sviluppo del BAT attraverso meccanismi che coinvolgono l’espressione genica e la sintesi proteica; questo migliora l’ossidazione dei substrati energetici e riduce quindi l’accumulo di grasso bianco nel corpo. Pertanto l’L-arginina rappresenterebbe una grande promessa nella prevenzione e nel trattamento dell’obesità negli esseri umani8.

Arginina e Sistema Nervoso Centrale (SNC)
L’ossido nitrico (NO) è anche un importante regolatore dei processi fisiologici nel sistema nervoso centrale (SNC) perché promuove un ottimale flusso sanguigno cerebrale, consolida i processi di memoria, mantiene i cicli sonno-veglia e aiuta il senso dell’olfatto9.

Arginina e Sistema Immunitario
Per molti anni, l’integrazione alimentare con arginina, spesso combinata con altre sostanze, è stata utilizzata come meccanismo per potenziare il sistema immunitario.
L-arginina svolge un ruolo importante nella regolazione immunitaria influenzando la risposta immunitaria e l’infiammazione. Una ricerca ha evidenziato che nei soggetti ai quali era stata somministrata L-arginina avevano avuto una minor incidenza di complicanze infettive rispetto al gruppo di controllo14.
Dal momento che la produzione di ossido nitrico (NO) a partire dall’arginina è essenziale per la difesa dell’ospite contro molti patogeni, la disponibilità di arginina è un fattore determinante nella resistenza alle infezioni; si è visto che alcuni patogeni sono in grado di sviluppare delle vie che permettono di degradare l’arginina in modo da eludere il sistema immunitario15.
A conferma di questo, recenti ricerche hanno rivelato non solo che le cellule tumorali esprimono l’arginasi, un enzima che degrada l’arginina, ma anche che tale situazione si verifica anche nelle cellule dopo un trauma o un intervento chirurgico16.

Arginina e Ferite
L’arginina è classificata come un amminoacido non essenziale che diventa un substrato condizionatamente essenziale negli adulti stressati.
L’arginina è un amminoacido che svolge diversi ruoli cardine nella fisiologia cellulare. Come ogni amminoacido, è coinvolto nella sintesi proteica, ma è anche intimamente interessato nella segnalazione cellulare attraverso la produzione di ossido nitrico e la proliferazione cellulare. Come conseguenza di queste molteplici funzioni, l’arginina rappresenta un substrato essenziale per i processi di guarigione delle ferite tanto è vero che alcuni studi hanno sottolineato il fatto che l’arginina aumenta la resistenza della ferita e la deposizione di collagene nell’area lesa, proponendo la sua integrazione per migliorare la guarigione delle ferite10,11.
Il suo uso può essere consigliato anche nel diabete poiché tale patologia compromette la guarigione delle ferite e ci sono poche opzioni terapeutiche per risolvere questa problematica; i dati suggeriscono che l’integrazione di arginina migliora il processo di guarigione mediante la normalizzazione della produzione di ossido nitrico la cui presenza è estremamente importante per la cicatrizzazione delle ferite12,13.

Arginina e Sport
L’arginina è un precursore dell’ossido nitrico (NO); questa molecola funge da segnale per facilitare la dilatazione dei vasi sanguigni e per diminuire la resistenza vascolare. Il NO è sintetizzato dall’arginina, sotto il controllo enzimatico dell’ossido nitrico sintasi (NOS).
A livello muscolare l’NO regola la produzione della forza (accoppiamento eccitazione-contrazione), l’autoregolazione del flusso sanguigno, la differenziazione dei miociti, la respirazione e l’omeostasi del glucosio. L’attività contrattile aumenta notevolmente la produzione di NO nel muscolo che a sua volta fa aumentare il rilascio e l’assorbimento dei substrati di carburante attraverso i suoi effetti vasodilatatori19.
Sono state analizzate le prestazioni dell’esercizio dopo la supplementazione con L-arginina e si sono riscontrati miglioramenti significativi nella prestazione fisica, determinate dal fatto che l’L-arginina promuove la vasodilatazione aumentando la produzione di ossido nitrico (NO) nel muscolo, migliorando così la forza, la potenza e il recupero muscolare22.
Da altre ricerche sulle prestazioni sportive (VO2 max) è emerso che l’assunzione di L-arginina determina un aumento della resistenza all’affaticamento muscolare e un aumento significativo delle prestazioni20.
È noto che l’esercizio eccentrico interrompe l’integrità sarcolemmica e induce il danneggiamento delle fibre muscolari scheletriche, l’integrazione con L-arginina prima dell’esercizio eccentrico diminuisce il danno indotto dallo stesso23.
Risultati soddisfacenti si sono visti anche nelle donne in post-menopausa nelle quali è emerso che la somministrazione di L-arginina ha aumentato la forza massima24.
Sono stati studiati gli effetti dell’integrazione orale di arginina sulla capacità di svolgere esercizi fisici anche in soggetto con ipertensione polmonare e si è osservato un aumento significativo del consumo di ossigeno ipotizzando il possibile ruolo dell’arginina nell’incrementare l’ossido nitrico che si traduce in un aumento della vasodilatazione e del flusso ai vasi coronarici, che a sua volta può influenzare positivamente la perfusione coronarica21.

Disfunzione erettile
La disfunzione erettile limita significativamente la qualità della vita di un numero crescente di uomini. Dato l’aumento delle condizioni predisponenti l’insorgenza della disfunzione erettile e l’invecchiamento della popolazione maschile, affrontare i fattori di rischio attraverso la modificazione dello stile di vita, insieme alla terapia medica e chirurgica in determinati pazienti, può attenuare l’impatto fisico e psicologico della disfunzione erettile.
L’ossido nitrico (NO) ha dimostrato di avere un effetto distensivo sulla muscolatura liscia a livello degli organi urogenitali ed è inoltre noto che il NO è un mediatore dell’erezione e della dilatazione del collo della vescica e dell’uretra. La somministrazione orale di L-arginina in dosi elevate sembra determinare un significativo miglioramento soggettivo nella funzione sessuale negli uomini con questa problematica17,18.

Bibliografia

1) J Chiropr Med. 2016 Sep; 15(3): 184–189. Published online 2016 Sep 10. PMCID: PMC5021928 PMID: 27660594. Therapeutic Benefits of l-Arginine: An Umbrella Review of Meta-analyses. Marc P. McRae, MSc, DC, FACN, DACBN.
2) J Nutr. 2007 Jun;137(6 Suppl 2):1650S-1655S. doi: 10.1093/jn/137.6.1650S.The pharmacodynamics of L-arginine. Böger RH.
3) Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2007 Jan;10(1):46-51. Effects of L-arginine supplementation on exercise metabolism. McConell GK
4) Version 2. F1000Res. 2014; 3: 306. Published online 2017 Jun 22. PMCID: PMC5510020. L-arginine supplementation and risk factors of cardiovascular diseases in healthy men: a double-blind randomized clinical trial. Naseh Pahlavani, Mostafa Jafari, Omid Sadeghi, Masoud Rezaei, Hamid Rasad, Hossein Ali Rahdar, and Mohammad Hasan Entezari
5) Pubchem. Compound Summary for CID 6322
6) J Nutr. 2004 Oct;134(10 Suppl):2880S-2887S; discussion 2895S. doi: 10.1093/jn/134.10.2880S. Arginine and endothelial and vascular health. Gornik HL, Creager MA.
7) J Clin Invest. 2001 Sep 1; 108(5): 717–724. Vascular endothelial dysfunction resulting from l-arginine deficiency in a patient with lysinuric protein intolerance. Yoshihiro Kamada, Hiroyuki Nagaretani, Shinji Tamura, Tohru Ohama, Takao Maruyama, Hisatoyo Hiraoka, Shizuya Yamashita, Akira Yamada, Shinichi Kiso, Yoshiaki Inui, Nobuyuki Ito, Yoshiro Kayanoki, Sumio Kawata, and Yuji Matsuzawa
8) Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2012 Nov;15(6):529-38. Regulation of brown adipose tissue development and white fat reduction by L-arginine.Wu Z, Satterfield MC, Bazer FW, Wu G.
9) Crit Rev Food Sci Nutr. 2013;53(11):1157-67. doi: 10.1080/10408398.2011.573885.L-arginine and nitric oxide in CNS function and neurodegenerative diseases.Virarkar M, Alappat L, Bradford PG, Awad AB.
10) Wound Repair Regen. 2003 Nov-Dec;11(6):419-23.Arginine physiology and its implication for wound healing.Witte MB, Barbul A.
11) Nutr Clin Pract. 2005 Feb;20(1):52-61.Arginine supplementation and wound healing.Stechmiller JK, Childress B, Cowan L.
12) Metabolism. 2002 Oct;51(10):1269-73.L-Arginine supplementation enhances diabetic wound healing: involvement of the nitric oxide synthase and arginase pathways.Witte MB, Thornton FJ, Tantry U, Barbul A.
13) Acta Cir Bras. 2016 Sep;31(9):586-596. doi: 10.1590/S0102-865020160090000003.Oral or topical administration of L-arginine changes the expression of TGF and iNOS and results in early wounds healing.Jerônimo MS, Barros AD, MoritaI VE, Alves EO, Souza NL, Almeida RM, Nóbrega YK, Cavalcanti FF Neto, Amorin R, Borin MF, Bocca AL.
14) Database of Abstracts of Reviews of Effects (DARE): Quality-assessed Reviews [Internet].Effect of L-arginine on immune function: a meta-analysis.Review published: 2014.Bibliographic details: Kang K, Shu XL, Zhong JX, Yu TT. Effect of L-arginine on immune function: a meta-analysis. Asia Pacific Journal of Clinical Nutrition 2014;23(3):351-359.
15) Science Signaling. Sci. Signal. 17 Aug 2010:Vol. 3, Issue 135, pp. Pe27 DOI: 10.1126/scisignal.3135pe27 Arginine: Master and Commander in Innate Immune Responses. Sidney M. Morris Jr.
16) J Nutr. 2007 Jun;137(6 Suppl 2):1681S-1686S. doi: 10.1093/jn/137.6.1681S.Arginine and immunity. Popovic PJ, Zeh HJ 3rd, Ochoa JB.
17) BJU Int. 1999 Feb;83(3):269-73.Effect of oral administration of high-dose nitric oxide donor L-arginine in men with organic erectile dysfunction: results of a double-blind, randomized, placebo-controlled study.Chen J, Wollman Y, Chernichovsky T, Iaina A, Sofer M, Matzkin H.
18) Andrologia. 2011 Oct;43(5):303-6. doi: 10.1111/j.1439-0272.2010.01064.x. Epub 2011 Jul 27.Effect of exogenous l-arginine and ageing on NO and ET-1 in penile tissue of rat.Wu XJ, Song B, Zhang JH, Zhou ZS, Li LK, Li XM.
19) J Int Soc Sports Nutr. 2004; 1(2): 35–38. Published online 2004 Dec 31. doi:  10.1186/1550-2783-1-2-35 PMCID: PMC2129157 PMID: 18500948. The Ergogenic Potential of Arginine. Bill I Campbell, Paul M La Bounty, and Mike Roberts
20) Eur J Clin Nutr. 2017 Apr;71(4):544-548. doi: 10.1038/ejcn.2016.266. Epub 2017 Jan 25.The effect of l-arginine supplementation on body composition and performance in male athletes: a double-blinded randomized clinical trial.Pahlavani N, Entezari MH, Nasiri M, Miri A, Rezaie M, Bagheri-Bidakhavidi M, Sadeghi O.
21) J Int Soc Sports Nutr. 2004; 1(2): 35–38. Published online 2004 Dec 31. doi: [10.1186/1550-2783-1-2-35]. PMCID: PMC2129157. The Ergogenic Potential of Arginine. Bill I Campbell, Paul M La Bounty, and Mike Roberts
22) Sports Med. 2011 Mar 1;41(3):233-48. L-Arginine as a potential ergogenic aid in healthy subjects.Álvares TS, Meirelles CM, Bhambhani YN, Paschoalin VM, Gomes PS.
23) PLoS One. 2014 Apr 15;9(4):e94448. doi: 10.1371/journal.pone.0094448. eCollection 2014.L-arginine supplementation protects exercise performance and structural integrity of muscle fibers after a single bout of eccentric exercise in rats. Lomonosova YN, Shenkman BS, Kalamkarov GR, Kostrominova TY, Nemirovskaya TL.
24) Clin Physiol Funct Imaging. 2008 Sep;28(5):307-11. Epub 2008 May 28.The effect of L-arginine administration on muscle force and power in postmenopausal women.Fricke O, Baecker N, Heer M, Tutlewski B, Schoenau E.
25) J Bone Miner Res. 2013 Mar; 28(3): 497–504. Potassium citrate supplementation results in sustained improvement in calcium balance in older men and women. Kendall Moseley, MD, Connie Weaver, PhD, Lawrence Appel, MD, Anthony Sebastian, MD, and Deborah E. Sellmeyer, MD
26) Zhang L, Curhan GC, Forman JP. Diet-dependent net acid load and risk of incident hypertension in United States women. Hypertension. 2009 Oct;54(4):751-5. Epub 2009 Aug 10.
27) Dargent-Molina P, Sabia S, Touvier M, Kesse E, Bréart G, Clavel-Chapelon F, Boutron-Ruault MC. Proteins, dietary acid load, and calcium and risk of postmenopausal fractures in the E3N French women prospective study. J Bone Miner Res. 2008 Dec;23(12):1915-22.
28) Murakami K, Sasaki S, Takahashi Y, Uenishi K. Association between dietary acid-base load and cardiometabolic risk factors in young Japanese women. Br J Nutr. 2008 Sep;100(3):642-51. Epub 2008 Feb 18.
29) Zwart SR, Davis-Street JE, Paddon-Jones D, Ferrando AA, Wolfe RR, Smith SM. Amino acid supplementation alters bone metabolism during simulated weightlessness. J Appl Physiol. 2005 Jul;99(1):134-40. Epub 2005 Feb 3.
30) Diagnostica differenziale con bioimpedenza-Medical Device BIA-ACC-Biotekna. ECW=acqua extracellulare, ICW=acqua intracellulare, FFM=Fatt Free Mass:massa magra, Skeletal muscle FFM=massa muscolare, Tbprotein=Total Body Protein: proteine totali, ECM=extracellular matrix:matrice extracellulare.