Sintesi Proteica | Come si Svolge? Integratori per Aumentarla

Che Cos'è

Importanza della Sintesi Proteica

La sintesi proteica è il processo biologico che porta le cellule a sintetizzare nuove proteine.

Le cellule, per la loro sopravvivenza e per la loro riproduzione, devono continuamente produrre proteine.

All'interno della cellula, le proteine espletano infatti un'ampia gamma di funzioni biologiche; formano ad esempio gli enzimi che consentono lo svolgimento delle varie reazioni chimiche, così come molte strutture cellulari sono costituite da proteine.

Proteine e Amminoacidi

Le Proteine sono Formate da Amminoacidi

Le proteine sono costituite da unità strutturali di base chiamate amminoacidi, che si legano tra loro a formare catene polipeptidiche.

In natura ne esistono più di 500, ma gli amminoacidi che comunemente prendono parte alla formazione delle proteine sono soltanto 20.

Proprio come ogni parola è una sequenza ben precisa di lettere collegate tra loro, anche le proteine sono costituite da amminoacidi concatenati in una precisa sequenza.

Pertanto, così come una parola perde di significato sbagliando una lettera (ad es. proteike), l'inserimento di un amminoacido sbagliato fa sì che la proteina non funzioni più o funzioni male. Di conseguenza, la cellula deve controllare con precisione la sintesi delle sue proteine.

Come Avviene

Come Avviene la Sintesi Proteica

Il DNA contiene un codice che, correttamente interpretato, permette la sintesi di tutte le proteine della cellula.

In altre parole, il DNA fornisce il manuale di istruzioni per la sintesi proteica.

Se le proteine sono costituite da amminoacidi, il DNA è formato da nucleotidi.

A loro volta, i nucleotidi sono formati da una base azotata, uno zucchero a cinque atomi di carbonio e un gruppo fosfato.

Esistono quattro tipi di basi azotate, contenute nei nucleotidi del DNA:

• adenina (A),
• guanina (G),
• citosina (C),
• timina (T).

Una molecola di DNA può contenere milioni di nucleotidi e la sequenza delle basi azotate può presentarsi con un'enorme varietà.

È proprio la peculiare sequenza di basi azotate a fornire le istruzioni per la sintesi proteica.

In particolare, ad ogni tripletta di basi azotate sulla molecola di DNA corrisponderà un certo amminoacido.

Dal Nucleo ai Ribosomi

Il DNA contiene dunque le informazioni necessarie per la sintesi delle proteine; tuttavia, non è coinvolto direttamente nella sintesi proteica.

La sintesi proteica, infatti, NON avviene nel nucleo (dove si trova il DNA) ma nel citoplasma, all'interno di organelli chiamati ribosomi.

E' quindi necessario che le informazioni del DNA siano trasferite nella sede preposta alla sintesi delle proteine.

A tal proposito la cellula:

• ricopia esattamente il messaggio genetico, ovvero il pezzo di DNA che fornisce le istruzioni in codice per la sintesi della proteina “X”, in una molecola di RNA, chiamata RNA messaggero (mRNA); tale processo è detto trascrizione;
• l'mRNA esce dal nucleo ed entra nel citoplasma, dove raggiunge i ribosomi, all'interno dei quali ha luogo la seconda tappa denominata traduzione.

Come Funzionano i Ribosomi

I ribosomi sono i siti dove gli amminoacidi vengono assemblati per formare le proteine. In altri termini, i ribosomi sono le "fabbriche" dove avviene la sintesi proteica.

Il ribosoma è un organello cellulare che contiene un tipo particolare di RNA, chiamato RNA ribosomiale (rRNA).

Il ribosoma legge il messaggio genetico che è contenuto nell'mRNA e lega tra loro gli amminoacidi nella sequenza corretta.

L'energia necessaria alla formazione del legame peptidico tra due amminoacidi è fornita dall'ATP (adenosintrifosfato), che è la "moneta energetica" della cellula.

NOTA: gli amminoacidi sono trasportati fino al ribosoma da un ulteriore tipo di RNA, chiamato RNA di trasporto (tRNA).

I ribosomi “leggono” l'RNA messaggero, ossia la sua sequenza di nucleotidi, e a ogni gruppo di 3 nucleotidi (tripletta o codone) si procurano l'aminoacido corrispondente, che viene trasportato dall'RNA di trasporto o tRNA.

Il tRNA ha dunque la funzione di trasportare gli amminoacidi, prelevati dal citoplasma, verso i ribosomi.

Nelle molecole di tRNA sono presenti due porzioni particolari:

• un'estremità che si lega all'amminoacido da trasportare (ogni molecola di tRNA può unirsi solo a uno dei venti tipi di amminoacidi, pertanto esistono molti tipi di tRNA);
• un anticodone, cioè una sequenza di tre nucleotidi, con cui il tRNA si lega a una molecola di mRNA.

Ormoni e Sintesi Proteica

Diversi ormoni influenzano la sintesi proteica e in tal senso possiamo distinguere tra ormoni anabolici e ormoni catabolici.

Ormoni anabolici

• L'ormone somatotropo (ormone della crescita o GH), coordinato dall'insulina, attiva la glicolisi fornendo così l'energia necessaria (ATP);
• La somatomedina C (IGF-1), la cui produzione è stimolata dal GH, ha effetti che promuovono la crescita su quasi tutte le cellule del corpo, in particolare i muscoli scheletrici, la cartilagine, le ossa, il fegato, i reni, i nervi, la pelle, le cellule ematopoietiche e quelle polmonari.
• Gli Androgeni (testosterone), naturali e sintetici, hanno dimostrato di indurre effetti di stimolo sulla sintesi proteica;
• Gli ormoni tiroidei aumentano la velocità di sintesi proteica perché aumentano la produzione di energia mediante l'ossidazione di zuccheri e lipidi; tuttavia, se mancano materiali lipidici o glucidici da “bruciare” l'aumento dei processi ossidativi indotto dagli ormoni tiroidei va a spese degli amminoacidi: in questo caso, perciò, T3 e T4 provocano un aumento del catabolismo proteico.

Ormoni catabolici

• I glucocorticoidi, come il cortisolo, stimolano, in generale, il catabolismo proteico.
  Le loro concentrazioni salgono in maniera importante nel corso di stress severi.

Integratori, Dieta e Sintesi Proteica

Ci sono un totale di 20/21 aminoacidi che costituiscono le proteine nel nostro corpo.

Nove di questi sono considerati aminoacidi essenziali, il che significa che non possono essere prodotti dall'organismo in quantità fisiologicamente significative; come tali sono componenti cruciali di una dieta equilibrata.

Per la sintesi di nuove proteine, tutti i 9 aminoacidi essenziali, insieme agli 11 aminoacidi non essenziali (che possono essere prodotti nel corpo), devono essere presenti in quantità adeguate.

Tra i vari amminoacidi essenziali, la leucina - oltre a fungere da precursore per la sintesi proteica muscolare - può svolgere un ruolo di regolatore delle vie di segnalazione intracellulari coinvolte nel processo di sintesi proteica ^{1, 2}.

Tuttavia, occorre considerare che un aumento fisiologicamente significativo del tasso di sintesi proteica muscolare richiede un'adeguata disponibilità di tutti i precursori degli aminoacidi.

Pertanto, piuttosto che ricorrere all'utilizzo di aminoacidi in forma isolata, chi vuole stimolare la sintesi proteica tramite integratori specifici, farebbe meglio ad assumere integratori di proteine in polvere.

• In uno studio, le persone che hanno consumato una bevanda con 5,6 grammi di BCAA dopo l'allenamento di resistenza hanno avuto un aumento maggiore del 22% della sintesi proteica muscolare rispetto a coloro che hanno consumato una bevanda placebo ³.
• Detto questo, tale aumento della sintesi proteica muscolare è circa il 50% inferiore rispetto a quanto osservato negli altri studi in cui le persone hanno consumato un frullato di proteine del siero del latte contenente una quantità simile di BCAA ^{4, 5}.

Le proteine del siero del latte si sono dimostrate particolarmente efficaci nell'aumentare la crescita muscolare se consumate subito prima, dopo o durante un allenamento.

La sintesi delle proteine muscolari è generalmente massimizzata nel periodo di tempo successivo all'allenamento ^{9, 10, 11, 12}.

Tuttavia, una recente revisione ¹³ ha concluso che l'assunzione totale giornaliera di proteine è il fattore più rilevante nella crescita muscolare. Se le proteine vengono consumate durante l'allenamento o meno non sembra fare molta differenza.