Le proteine sono macromolecole biologiche costituite da una serie ripetuta di amminoacidi. Infatti tutti gli amminoacidi presentano una struttura base costituita da un carbonio-α il quale lega un atomo di idrogeno, il carbonio del gruppo carbossilico e l’azoto del gruppo aminico. Ciò che differenzia i diversi amminoacidi è la catena laterale R. Gli amminoacidi possono unirsi tra di loro mediante legame peptidico, l’ossigeno del gruppo carbossilico di un amminoacido lega l’azoto del gruppo amminico dell’altro amminoacido con l’eliminazione di una molecola di acqua, formando, così, le proteine.
Gli amminoacidi noti sono 20 e solo 8 sono essenziali cioè devono essere introdotti con gli alimenti poichè l’organismo non li sintetizza. Per quanto riguarda gli altri 12 il corpo riesce a produrli in maniera autonoma così da garantire la sintesi proteica.
La qualità dell’alimento proteico, infatti, dipende dal suo profilo amminoacidico. In effetti, le migliori fonti proteiche contengono tutti gli amminoacidi essenziali e quindi sono alimenti con alto valore biologico mentre quelli con basso valore biologico presentano scarse quantità di tali amminoacidi. Per esempio le proteine di origine animale come carne, pesce, uova o latte sono di alto valore biologico in confronto a quelle vegetali come legumi, cereali, tofu, frutta secca ecc. Però, in un piano dietetico, è fondamentale la presenza di entrambi i tipi di proteine.
Le proteine sono essenziali per la vita dell’uomo, infatti svolgono una svariata serie di funzioni.
La più nota è sicuramente la funzione plastica cioè partecipano alla costituzione delle diverse strutture dell’organismo come ad esempio i muscoli o organi, favorendone sia la crescita sia la riparazione dei tessuti in caso di danni. Inoltre svolgono funzione regolatrice perché sono precursori di enzimi metabolici e di ormoni che regolano e mantengono l’ omeostasi dell’organismo, in aggiunta a questo le proteine fungono da trasportatori, ad esempio l’emoglobina trasporta ossigeno, i citocromi trasportano elettroni, le lipoproteine trasportano lipidi, l’albumina lega e trasporta numerose sostanze nel plasma, oltre ad essere importante per la regolazione della pressione oncotica.
Per di più, molte proteine fungono da recettore cioè dopo il legame con con il proprio ligando inducono una risposta biologica. In aggiunta a tutto ciò, per chi non lo sapesse, anche gli anticorpi sono proteine, infatti le immunoglobuline sono importanti per la giusta funzione del sistema immunitaria. Per non dimenticare l’importanza di Actina e Miosina che sono proteine essenziali per la contrazione muscolare. Per ultima ma non meno importante, la funzione energetica, infatti in alcuni casi, quando le riserve di glicogeno e di grassi sono esaurite, l’organismo utilizza gli amminoacidi trasformandoli in glucosio per produrre energia.
Il fabbisogno proteico indica la quantità di proteine di cui l’uomo ha bisogno per compensarne la perdita giornaliera dei diversi tessuti, così da mantenere in equilibrio il bilancio azotato. Questo dato è ottenuto sottraendo l’azoto perso con le feci, le urine e il sudore da quello introdotto dalle proteine con gli alimenti. Quindi conoscendo i grammi di azoto presenti nelle proteine, 100 gr di proteine contengono circa 16 gr di azoto, e conoscendo i gr delle proteine o azoto negli alimenti con dei semplici calcoli possiamo ottenere i gr di azoto o proteine presenti in quel alimento.
Quando il bilancio è positivo, cioè l’azoto introdotto è più alto di quello eliminato il nostro organismo riesce ad avviare la sintesi proteica, invece quando è negativo prevale la fase di degradazione del tessuto proteico e muscolare.
Una volta capito questo concetto, possiamo dire quante proteine può assumere l’uomo. L’assunzione giornaliera di proteine che viene raccomandata per l’uomo è compresa tra 0,8-2,5 g di proteine per kg di peso corporeo, coprendo così il fabbisogno di circa 98% della popolazione, inoltre senza creare nessun tipo di danno alla salute dell’uomo. Per l’uomo adulto sano, il quantitativo consigliato è compreso tra 0,8-1,5 g di proteine per kg corporeo mentre per anziani ed adolescenti sani l’apporto di proteine deve essere un tantino più alto, essendoci una maggiore sintesi proteica negli adolescenti e un maggior consumo dell’apparato muscolare nell’anziano, il range ideale è infatti compreso tra 1,2-1,5 g di proteine per kg corporeo[1].
Le persone fisicamente attive, cioè quelli che svolgono allenamenti di resistenza e/o di forza, cioè tutte quelle attività che mirano ad aumentare la massa muscolare, hanno una maggior consumo di azoto e quindi, per compensare ed equilibrare il bilancio azotato e garantire la sintesi proteica necessitano di un quantitativo maggiore di proteine, compreso tra 1,6-2- g di proteine per peso corporeo.[2]
A proposito, in un recente studio è stato dimostrato che un consumo pari a 3 g per kg corporeo, associato ad un allenamento muscolare favorisce il miglioramento della composizione corporea, tuttò ciò senza provocare nessun danno per la salute dell’uomo.[3] In questi casi, però, è meglio affidarsi agli esperti del settore come nutrizionisti, dietologi e dietisti.
I reni sono organi situati a livello della cavità addominale, sono di colore rosso scuro e a forma di fagiolo e la loro funzione è quella di filtrare il sangue, in modo tale da produrre l’urina, inoltre gestisce e regola l’equilibrio idro-salino del corpo. In aggiunta a ciò sintetizza ormoni come possono essere l’eritropoietina che partecipa alla sintesi dei globuli rossi o la renina, che regola il riassorbimento di elettroliti e liquidi così da partecipare al controllo pressorio.
Alcuni studi hanno dimostrato che un’assunzione eccessiva di proteine con la dieta, oltre i range visti, e per tempi molto lunghi, oltre 6-12 mesi, possono favorire l’aumento della velocità di filtrazione glomerulare (GFR), ma se questa viene assunta per un breve periodo, i reni dell’uomo non corrono nessun pericolo.[4]
La ricerca afferma, senz’ombra di dubbio, che diete iperproteiche siano dannose solo per quelle persone affette già da disfunzioni renali ad esempio uno stato di insufficienza renale, ma per le persone sane non è stata riscontrata nessuna alterazione e quindi nessun danno a livello renale. [1]
Però, a questa tipologia di dieta è correlata la formazione di calcoli renali. In un studio del 2009, è stato visto che l’associazione tra il consumo di proteine, soprattutto di origine animali, e la formazione di calcoli renali è molto altà. Quindi, questa tipologia di dieta è sconsigliata, per quelle persone che hanno una maggior probabilità di sviluppare i calcoli (familiarità o ereditarietà).[5]
Detto e compreso ciò, adesso vediamo quali sono i benefici di questo nutriente. Si ritiene che pasti e alimenti ad alto contenuto proteico abbiano un maggiore effetto saziante rispetto agli altri pasti ricchi di carboidrati o di grassi, questo perché c’è un aumento del rilascio di ormoni peptidici da parte del tratto gastrointestinale (colecistochinina o CCK; peptide YY o PYY; peptide simile al glucagone 1 o GLP-1) che comunicano lo stato di sazietà attivando circuiti anoressigeni a livello dell’ipotalamo tramite il nervo vago.
Inoltre, questo nutriente è fondamentale per contrastare il fenomeno dell’obesità, infatti molte delle diete diffuse nel mondo sono diete iperproteiche, questo perchè favoriscono il dimagrimento. Correlato al fatto di un maggiore effetto saziante, questo nutriente riduce l’introito di carboidrati e grassi e quindi delle calorie, inoltre il giusto apporto di proteine garantisce la sintesi proteica mantenendo integra la massa muscolare, tutto ciò porta ad una modificazione della composizione corporea, al miglioramento dei parametri clinici, ad esempio colesterolo, trigliceridi, glicemia ecc e soprattutto al miglioramento dello stato di salute.
In aggiunta a questo, le proteine determinano un aumento della termogenesi indotta dagli alimenti, per farla breve la digestione delle proteine determina un aumento del metabolismo e della spesa energetica maggiore rispetto agli altri nutrienti. Nello specifico, aumenta del 30% dopo una dieta proteica, solo del 10% dopo l’ingestione di carboidrati e del 5% dopo l’ingestione di grassi.[1];[6]
Per finire, nel corso degli anni le proteine sono state indicate come la causa dell’osteoporosi o di favorire un peggioramento di tale patologia. Nel 2017, uno studio ha dimostrato come un quantitativo maggiore di proteine non danneggia le ossa, ma anzi, migliora lo stato di salute delle stesse[1].
Al termine di questo articolo possiamo affermare che, una dieta ricca in proteine, mantenendosi sempre nei range di riferimento, 0,8-1,5 g per kg corporeo per le persone adulte, tra 1,2-1,5 per soggetti anziani ed adolescenti, tra 1,5-2 per chi fa un’adeguata attività fisica, non causa danni a persone sane, ma bensì apporta molti benefici tra cui il dimagrimento e il miglioramento della composizione corporea. In caso di malattie renali invece, è molto importante affidarsi ad uno specialista e limitare l’assunzione di proteine. In tutti i casi, sia per migliorare lo stato di salute sia per scendere qualche chilo affidatevi agli esperti del settore che, come detto in precedenza, sono il nutrizionista, il dietista e/o il dietologo.
[1] M. Cuenca-Sánchez, D. Navas-Carrillo, and E. Orenes-Piñero, “Controversies Surrounding High-Protein Diet Intake: Satiating Effect and Kidney and Bone Health,” Adv. Nutr., vol. 6, no. 3, pp. 260–266, May 2015.
[2] B. Campbell et al., “International Society of Sports Nutrition position stand: protein and exercise.,” J. Int. Soc. Sports Nutr., vol. 4, p. 8, Sep. 2007.
[3] J. Antonio et al., “A high protein diet (3.4 g/kg/d) combined with a heavy resistance training program improves body composition in healthy trained men and women–a follow-up investigation.,” J. Int. Soc. Sports Nutr., vol. 12, p. 39, 2015.
[4] A. N. Friedman, “High-protein diets: potential effects on the kidney in renal health and disease.,” Am. J. Kidney Dis., vol. 44, no. 6, pp. 950–62, Dec. 2004.
[5] H. A. Fink et al., “Diet, Fluid, or Supplements for Secondary Prevention of Nephrolithiasis: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Trials,” Eur. Urol., vol. 56, no. 1, pp. 72–80, Jul. 2009.
[6] H. J. Leidy et al., “The role of protein in weight loss and maintenance,” Am. J. Clin. Nutr., vol. 101, no. 6, p. 1320S–1329S, Jun. 2015.
I ricercatori del reparto di oncologia del Centro Medico della Georgetown University, con grande sorpresa, studiando una proteina per conoscerne la sua presunta azione nel meccanismo patogenetico del cancro, hanno scoperto, al contrario, un suo, inaspettato, ruolo nel regolare il metabolismo.
Lo studio, pubblicato su “Scientific Reports“, suggerisce che la proteina FGFBP3 (BP3 in breve) potrebbe offrire una nuova terapia per i disturbi associati alla sindrome metabolica, come il diabete di tipo 2 e la malattia del fegato grasso; Quanto accaduto ai ricercatori del centro medico della Georgetown University è il classico esempio di “serendipity”, termine utilizzato quando importanti scoperte avvengono mentre si stava ricercando tutt’altro; infatti, inizialmente, lo studio era rivolto verso il gene BP1, la cui produzione risulta elevata in una serie di tumori. Solo successivamente si è rivolta l’attenzione su BP3, proteina naturalmente prodotta dall’organismo, il cui trattamento, nei topi obesi, per 18 giorni risulta sufficiente per ridurre, di oltre un terzo, il grasso corporeo e i disturbi correlati all’obesità come l’iperglicemia.
La proteina in questione appartiene alla famiglia delle proteine leganti il fattore di crescita dei fibroblasti (FGF) coinvolti in una vasta gamma di processi biologici, come la regolazione della crescita cellulare, la risposta e la guarigione delle ferite e, inoltre, alcuni di questi, possono agire anche da ormoni.
BP1, 2 e 3 sono proteine “chaperone” che si attaccano alle proteine FGF e ne migliorano l’attività. I ricercatori hanno scoperto che questa proteina chaperone si lega a tre proteine FGF (19, 21 e 23), coinvolte nel controllo del metabolismo. La segnalazione FGF19 e FGF 21 regola la conservazione e l’utilizzo di carboidrati (zuccheri) e lipidi (grassi); FGF23 controlla, invece, il metabolismo del fosfato. In questo modo si è scoperto che BP3 esercita un notevole contributo nel controllo metabolico. Quando si dispone di più chaperon BP3 disponibili, l’effetto di FGF19 e FGF21 aumenta all’aumentare della loro segnalazione, il che rende BP3 un forte propulsore del metabolismo dei carboidrati e dei lipidi. Con il metabolismo accelerato, lo zucchero nel sangue e il grasso, trasformato nel fegato, vengono utilizzati per ricavare energia, per cui tendono a non essere immagazzinati.
I risultati dello studio sono notevoli, è necessaria, però, una ricerca aggiuntiva prima che la proteina BP3 possa essere utilizzata come terapia per il diabete e la sindrome metabolica nell’uomo.
Dott.ssa Michela Zizza
Bibliografia
– Elena Tassi, Khalid A. Garman, Marcel O. Schmidt, Xiaoting Ma, Khaled W. Kabbara, Aykut Uren, York Tomita, Regina Goetz, Moosa Mohammadi, Christopher S. Wilcox, Anna T. Riegel, Mattias Carlstrom, Anton Wellstein. Fibroblast Growth Factor Binding Protein 3 (FGFBP3) impacts carbohydrate and lipid metabolism. Scientific Reports, 2018; 8
– Materials provided by Georgetown University Medical Center.
