Albumina: Azioni ed Alterazion

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Albumina: Azioni e Alterazioni
Benefici di una supplementazione con albumina tamponata: Pralbumina
Introduzione
La regolazione della pressione oncotica del plasma, il mantenimento dell'equilibrio acido-base, la
funzione di trasporto e di scavenger, sono solo alcune delle attività svolte dall'albumina nel nostro
organismo. L'importanza di questa proteina secreta dal fegato è notevole, pertanto eventi che ne
causino una diminuzione nella produzione o che ne modifichino la struttura originale, riducono, di
conseguenza, anche la sua capacità d'azione.
Con il termine glicazione viene indicata una reazione mediante la quale gli zuccheri si legano ad
alcuni gruppi di proteine come quelle della matrice extracellulare (ECM) (una struttura composta
da macromolecole extracellulari che comprendono collageni, proteoglicani e glicoproteine1,36)
oppure a molecole circolanti come l'albumina portando alla formazione degli AGEs (advanced
glycation endproducts) o prodotti avanzati della glicazione: si tratta di composti in grado di
influenzare le proprietà biochimiche e fisiche delle proteine interessate come la carica,
l'idrofobicità, il turnover e l'adesione cellulare. Le modifiche che avvengono in seguito a queste
reazioni sono importanti al punto tale è stato possibile stabilire una relazione tra elevato
accumulo di AGEs e insorgenza di malattie croniche correlate all'età, quali aterosclerosi,
diabete, artrite e malattie neurodegenerative 2,3,4.
In particolare, modifiche strutturali che interessino l'albumina, determinate dalla glicazione e dalla
successiva formazione di AGE, possono causare danni vascolari, predisporre a patologie
cardiovascolari e causare alterazioni in quelle che sono le sue azioni fisiologiche5,6.
Albumina
L'albumina è una proteina importante per l'omeostasi dell'organismo, è prodotta dal fegato e
veicolata in circolo. E' contenuta anche nell'albume dell'uovo, da cui prende il nome.
Il normale intervallo di valori della concentrazione di albumina nel sangue varia da 3,5 a 5,0 g/dl e
rappresenta la proteina più abbondante nel plasma, pari al 55-60% delle proteine presenti nel
siero. Ogni molecola di albumina ha un'emivita di 27 giorni e in quel lasso di tempo effettua circa
15.000 passaggi nella circolazione. Inoltre risulta essere la proteina più abbondante nell'organismo
umano costituendo il 55% del contenuto proteico totale (TBprotein-total body protein).
La sintesi di albumina è appannaggio del fegato, ma alcune citochine ne regolano la produzione:
è il caso delle citochine pro-infiammatorie IL6 e il TFN-alfa che inducono la down-regulation.
Funzioni dell'albumina
L'albumina è la principale responsabile del mantenimento della pressione oncotica del plasma
svolgendo un ruolo cruciale nel modulare la distribuzione dei fluidi tra i compartimenti intra ed
extracellulare (ICW/ECW); è in grado di regolare la permeabilità capillare, ha proprietà di
trasporto (farmaci, ormoni, sostanze tossiche, ioni, acidi grassi liberi), antiossidanti e di
scavenger di radicali liberi, inoltre è importante per la sua funzione di tampone in quanto regola
l'equilibrio acido-base plasmatico10.
Regolazione della pressione oncotica
Lo scambio di liquidi tra compartimento intravascolare ed extravascolare è sostanzialmente
regolato dal livello di pressione idrostatica e dal grado di permeabilità della membrana dei capillari.
L'albumina gioca un ruolo fondamentale in questo contesto ed è responsabile dell'80% della
pressione oncotica plasmatica, ovvero la pressione osmotica necessaria per la corretta
distribuzione dei liquidi corporei intra ed extracellulari (ICW-ECW).
Tale ruolo è dovuto alla sua azione osmotica diretta e alle cariche negative con cui trattiene gli ioni
a carica positiva nel comparto intravascolare: le molecole di albumina sono a carica negativa,
come la membrana del glomerulo renale, la repulsione elettrostatica impedisce quindi,
normalmente il passaggio dell'albumina nell'urina.
Autore: Dario Boschiero, Laura Converso
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Mantenimento dell'integrità vascolare
E' possibile che l'albumina svolga un ruolo importante nel limitare l'edema capillare durante
l'aumento della permeabilità capillare. Le cellule endoteliali sembrano essere in grado di
controllare le proprietà di permeabilità della membrana capillare, modificando la natura e la
distribuzione delle glicoproteine nella parete del vaso. L'albumina ha un ruolo in questa azione,
anche se l'esatto meccanismo non è stato completamente chiarito: si ipotizza che sia coinvolta la
forte carica negativa presente sulle molecole di albumina che respinge altre molecole caricate
negativamente nella membrana oppure che la molecola di albumina svolga un'azione di ingombro
spaziale che riduce la dimensione dei canali. L'albumina è interessata anche nella modulazione
del tono vascolare nei diversi distretti vasali poiché l'ossido nitrico (NO) si lega ai suoi gruppi
sulfidrilici per formare un complesso stabile che risulta proteggerlo dalla rapida degradazione:
l'albumina riduce l'intensità massima della risposta vasodilatatoria indotta dall'ossido nitrico.
Regolazione dell'equilibrio acido-base
L'albumina contiene dei residui di istidina (che possiede una costante di dissociazione acida) che
la rende un ottimo tampone donatore di cariche positive in caso di alcalosi e cariche negative in
caso di acidosi.
Trasporto e protezione da sostanze tossiche, ormoni e farmaci
Grazie alla sua alta carica negativa, l'albumina è in grado di legare e trasportare una grande
varietà di sostanze endogene ed esogene, esplicando anche funzioni protettive mediante il
sequestro di sostanze tossiche. Essa possiede ottime capacità di legame per calcio, sodio e
oligoelementi (Rame, zinco), inoltre è una proteina di trasporto importante per gli acidi grassi, la
bilirubina, gli ormoni (steroidi, tiroxina), l'acido folico e i farmaci.
Il legame dei farmaci con le proteine plasmatiche, in particolare con l'albumina, può modificarsi in
diverse condizioni patologiche: negli stadi avanzati di malattie epatiche croniche, come la cirrosi, si
può determinare una condizione di ipoalbuminemia con diminuzione del legame proteico ai
farmaci; la maggior presenza in circolo di farmaci non legati può comportare, almeno teoricamente,
un aumentato rischio di effetti indesiderati.
Anche un'alterazione strutturale, causata per esempio dalla glicosilazione, è in grado di
determinare un cambiamento delle sue proprietà: l'albumina glicosilata ha un'affinità ridotta di circa
il 50% nei confronti della bilirubina rispetto alla forma non glicosilata9.
Di notevole importanza è inoltre la sua azione chelante nei confronti di metalli quali: rame, zinco,
cadmio, nichel e cobalto11,12,13,14,15,16,17,18,19.
Funzione antiossidante
L'albumina possiede un altissimo potere antiossidante in quanto è la maggior fonte extracellulare
di gruppi sulfidrilici che sono avidi sequestratori di radicali liberi5,7.
Cause di variazione nella produzione
Ci sono vari fattori che possono influenzare la produzione di albumina; in genere un abbassamento
dei valori plasmatici di albumina si manifestano per digiuno, disturbi dell'assorbimento
intestinale, in caso di anomalie nella sintesi epatica, infiammazioni croniche sistemiche e
patologie stress correlate.
L'iperalbuminemia (aumento del tasso di albumina nel sangue) è un evento molto raro e quasi
sempre dovuto a uno stato di disidratazione.
Condizioni nutrizionali
Il tasso di sintesi dell'albumina dipende dall'apporto nutrizionale, più che dalle proteine epatiche.
Non solo il digiuno, ma anche l'esclusione delle proteine dalla dieta, riducono la sintesi di
albumina.
Cause ormonali
L'insulina è necessaria per un'adeguata sintesi di albumina: soggetti diabetici hanno un tasso di
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sintesi ridotto, che migliora con l'infusione di insulina.
Anche l'alterazione del ritmo circadiano del cortisolo (alterazione dell'asse HPA) ha dimostrato
influire sulla secrezione di albumina. La contemporanea somministrazione di glucocorticoidi e
insulina determina un incremento della sintesi di albumina maggiore rispetto alla somministrazione
dei singoli ormoni20,21,22.
Malattia
I traumi e le malattie non solo influenzano la sintesi e la degradazione di albumina, ma ne alterano
anche la distribuzione tra i compartimenti intravascolare ed extravascolare. La concentrazione di
albumina sierica diminuisce, spesso in modo significativo, già dalle prime ore del corso di
una malattia e non aumenta fino alla fase di recupero.
Le patologie che alterano la produzione di albumina sono:
Malattia epatica: una riduzione dell'albumina si è vista anche in cellule di epatoma e
negli epatociti danneggiati con tetracloruro di carbonio.
Cancro: nei tumori l'alto tenore di citochine proinfiammatotie TNF-alfa induce un forte
stato di down-regulation dell'albumina e una riduzione dell'emivita dell'albumina in quanto usata
dalla neoplasia in crescita.
Sepsi e stress chirurgici importanti portano a un'alterata distribuzione dell'albumina
dovuta a un aumento della permeabilità capillare; si tratta di una disfunzione della barriera
endoteliale, con conseguente perdita capillare di proteine, cellule infiammatorie e grandi volumi di
liquido nello spazio interstiziale. Il tasso di fuga transcapillare di albumina aumenta fino al 300%
nei pazienti con shock settico e del 100% dopo chirurgia cardiaca. In pazienti che si trovano in
condizioni cliniche critiche si è assistito a un aumento della velocità del tasso di trascrizione del
gene per la proteina C-reattiva e a una diminuzione del tasso di trascrizione dell'mRNA
dell'albumina, quindi alla conseguente riduzione nella produzione della stessa. IL-6 e TNF-α
agiscono entrambi riducendo il gene della trascrizione per la sintesi di albumina23.
Diabete: soggetti con patologia diabetica hanno un aumento della concentrazione delle
proteine glicate. L'albumina glicata ha una carica meno negativa rispetto all'albumina nativa per cui
viene eliminata molto più facilmente nella filtrazione renale.
Alterazione strutturale: glicazione dell'albumina
La glicazione (o glicosilazione non enzimatica) è il prodotto di una serie di reazioni tra uno
zucchero e una proteina che avviene senza un intervento enzimatico, perciò la reazione dipende
solamente dalla quantità di glucosio nel sangue, dalla quantità di proteine e dai gruppi amminici
liberi. Questo processo altera la struttura proteica al punto tale da pregiudicarne il funzionamento.
La glicazione dell'albumina è un evento che si manifesta in modo particolare nella patologia
diabetica determinando risvolti negativi nella progressione della patologia.
Diversi studi hanno dimostrato che concentrazioni elevate di albumina glicata predispongono allo
sviluppo della retinopatia diabetica, concorrono alla comparsa della nefropatia diabetica e
contribuiscono a complicanze vascolari8,9,33,35.
L'impatto della glicazione sulla struttura di questa proteina riguarda tutte le sue attività in
particolare la sua capacità di legame (chelante) e le sue proprietà antiossidanti.
Albumina e correlazioni cliniche
L'importanza dei livelli di albumina nel siero riguardano il mantenimento di un buono stato di salute
e la sua diminuzione viene associata a un aumento del rischio di mortalità24.
E' stato osservato che la carenza di albumina nei pazienti risulta essere un indice
prognostico sfavorevole di malattia: una bassa concentrazione di albumina sierica è correlata
con un aumento della durata della permanenza nel reparto di terapia intensiva e con aumento
delle complicanze (dipendenza dalla respirazione artificiale, sviluppo di nuove infezioni). Nei
soggetti non-sopravvissuti a malattie gravi sono state rilevate concentrazioni di albumina sierica
più basse rispetto ai soggetti sopravvissuti25.
Studi effettuati su soggetti sani e su pazienti con malattie acute o croniche, hanno stabilito una
relazione inversa tra concentrazione di albumina nel siero e rischio di mortalità 26,32, inoltre
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l'aumentata escrezione di albumina sembra essere associata anche a patologie cardiovascolari.
L'albumina, infine, è un buon marcatore di cambiamenti rapidi dello status nutrizionale e riflette le
condizioni di cachessia e sarcopenia, forti perdite della massa magra e stati di
malassorbimento (Tbprotein, Skeletal muscle FFM, FFM).
L'ipoalbuminemia di diverso grado è correlata alla severità della patologia epatica; la comparsa di
albumina nelle urine del malato è indice di svariate condizioni di infiammazione cronica,
sindromi nefrosiche e diabete (la microalbuminuria è una caratteristica della nefropatia
diabetica)27.
Pralbumina
La PRALBUMINA è costituita e integrata da albumina (proteina dell'uovo) e tamponi a carica
negativa.
PRALBUMINA integra le proprietà dell'albumina a quelle di un PRAL molto basso (-35).
L'albumina regola e mantiene la pressione osmotica necessaria per la corretta distribuzione dei
liquidi corporei (ICW-ECW), modula il tono vascolare nei diversi distretti vascolari poiché si lega
all'ossido nitrico proteggendolo da una rapida degradazione, regola il pH, ha funzioni antiossidanti
e di scavenger, funge da trasportatore di ormoni e sostanze tossiche agendo da chelante nei
confronti di metalli quali rame, zinco, cadmio, nichel e cobalto.
Il PRAL-Potential Renal Acid Load rappresenta il tenore acidificante o alcalinizzante dei cibi,
calcolato in base al contenuto di proteine, fosforo, potassio, magnesio e calcio. Alimenti come
pesce e carne hanno un alto potenziale di carico acido renale (PRAL) così come molti prodotti
derivati del grano e formaggi, invece frutta e verdura hanno un PRAL negativo, il che significa che
forniscono elementi alcalinizzanti (vd tabella Carico Glicemico e PRAL valore massimo
www.portaledinu.it/press).
Il bilanciamento acido-basico nutrizionale è correlato a fattori di rischio cardiometabolico: aumenti
dei livelli di PRAL (dieta a maggior carico acidificante) si correlano valori di pressione sistolica e
diastolica più elevati, un aumento del colesterolo totale e dell'LDL (vd “PRAL, GL, infiammazione e
stress: evidenze cliniche” www.portaledinu.it/press) oltre alla riduzione del tenore minerale del tessuto
osseo (Densità, Bm-bone mineral, Bbuffer-tampone bicarbonato, TBP-total body phosphate, TBCatotal body calcium) e alla perdita di massa magra (FFM-fat free mass, muscle FFM)28,29,30,31,36.
Assicurare un pH basico all'organismo è quindi di fondamentale importanza per il mantenimento
della salute (vd “Acidosi Fissa, Volatile, Sistemi Tampone – Bbuffer” www.portaledinu.it/press); Melcalin
PRALBUMINA è un prodotto a carica negativa, fortemente alcalino, nel quale il potenziale di
carico acido renale positivo che deriverebbe dall'assunzione di una fonte proteica come l'albumina
viene neutralizzato dalla formulazione che consente invece di apportare un valore di PRAL molto
negativo (-35).
I benefici derivanti dalle molteplici proprietà dell'albumina si sommano a quelli derivanti da
un'alimentazione a PRAL negativo: la combinazione dei due elementi risulta un'ottima
supplementazione da indicare in diverse situazioni quali gonfiori agli arti (funzione oncotica),
valori bassi di massa magra (FFM), come coadiuvante nel recupero della massa muscolare
(Skeletal muscle FFM), nella regolazione dell'equilibrio acido-base, per l'azione antiossidante,
chelante e di trasporto di sostanze tossiche oppure in quei soggetti che per cause
patologiche o nutrizionali non riescono ad assumere sufficienti quantità di proteine.
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Rev. 0 Data: 09/06/2012
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