N-acetilcisteina: una molecola assai generosa

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Acetilcisteina

L’N-acetilcisteina (NAC) è una sostanza che da tempo viene impiegata come agente mucolitico nelle malattie acute e croniche dell’apparato respiratorio e come antidoto in caso di intossicazione indotta da sovradosaggio di paracetamolo, il celebre farmaco analgesico e antipiretico.

Nella letteratura scientifica si sono accumulate nel tempo numerose evidenze riguardanti altri possibili impieghi della NAC. In questo articolo si intende fare, sommariamente, il punto della situazione in merito agli impieghi più interessanti che sono emersi.

L’azione mucolitica e la riduzione dell’ipersecrezione di muco

La NAC è un derivato dell’amminoacido cisteina. La sua azione mucolitica è garantita dalla presenza nella sua molecola di un particolare gruppo chimico contenente un atomo di zolfo, che viene chiamato gruppo tiolico o sulfidrilico.
Questo gruppo chimico rompe i legami tra gli atomi di zolfo che consentono l’aggregazione delle proteine che costituiscono il muco, rendendo quest’ultimo più fluido e facilmente eliminabile.

Sia nelle forme respiratorie acute, sia in quelle croniche, la fluidificazione del muco è estremamente utile perché riduce i sintomi fastidiosi, come la tosse, ed evita il ristagno. Ciò è molto importante perché il muco può facilitare lo sviluppo delle infezioni virali e batteriche.

Studi condotti in laboratorio e studi condotti sui pazienti umani dimostrano la capacità della NAC di modulare i processi infiammatori. La modulazione dell'infiammazione contribuisce alla riduzione dell’ipersecrezione di muco e alla riduzione dell’intensità dei sintomi fastidiosi tipici delle infezioni delle vie respiratorie, come ad esempio le riniti, le rinosinusiti e le bronchiti.

L’azione di contrasto dei biofilm batterici

Un altro aspetto interessante che emerge dalla letteratura scientifica è la capacità della NAC di ostacolare la formazione o facilitare la disgregazione dei biofilm batterici.
Di cosa si tratta? Si ritiene che un ruolo importante nell’instaurarsi delle infezioni batteriche persistenti sia da attribuire alla formazione di biofilm batterici, implicati in almeno il 60% di tutte le infezioni che divengono croniche o tendono a recidivare.

Il biofilm è una comunità di cellule batteriche che aderisce a una superficie, come può essere la mucosa delle vie respiratorie, e che per proteggersi si racchiude in una matrice di sostanze da essa stessa prodotte.
La caratteristica fondamentale dei biofilm è la capacità di rendere i batteri più resistenti alle aggressioni rappresentate dai sistemi di difesa del nostro corpo o dagli antibiotici e dai disinfettanti.
Tipicamente, la terapia antibiotica riesce a colpire i batteri che si muovono liberamente, ma non riesce a eradicare ed eliminare quelli che si proteggono per mezzo del biofilm.
Per questa ragione, le infezioni da batteri produttori di biofilm sono ricorrenti, rendendo necessari cicli di terapia antibiotica fintanto che la popolazione batterica non sia completamente rimossa dall’organismo.

Le infezioni, sia delle alte che delle basse vie aeree, nelle quali si può riscontrare la produzione di biofilm, sono, ad esempio, l’otite media, le patologie adenotonsillari, la rino-sinusite cronica,  la bronchite cronica e la polmonite.
Il potenziale ruolo della NAC nel contrastare i biofilm batterici ne rende utile l’impiego in associazione alle terapie antibiotiche (
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27492531/ - Blasi F et al. The effect of N-acetylcysteine on biofilms: Implications for the treatment of respiratory tract infections. Respir Med. 2016 Aug;117:190-7).

La denaturazione delle proteine virali

Studi assai recenti sono stati realizzati allo scopo di sondare gli effetti della NAC sulle proteine che costituiscono l’involucro esterno dei virus e che consentono loro di infettare le cellule dell’ospite.
Si è scoperto che i legami disolfuro sono presenti anche nelle proteine S (spike, che tradotto in italiano vuol dire punta) ed E (envelope, che tradotto in italiano vuol dire involucro) del virus SARS-CoV-2. In queste proteine i legami disolfuro sono indispensabili per mantenere la struttura tridimensionale corretta, necessaria perché il virus possa infettare le cellule.
Gli studi che sono stati condotti in laboratorio, in vitro, dimostrano che la NAC può scindere tali legami, modificando la struttura delle proteine in modo da ridurre l’infettività del virus.
Si sottolinea che questi studi sono stati condotti in laboratorio, in condizioni molto lontane dalle condizioni in cui si trovano i pazienti affetti dall’infezione. Non si possono pertanto ancora trarre conclusioni sull’utilità effettiva della NAC nel prevenire o nel curare l’infezione da SARS-CoV-2. Ciò richiede la realizzazione di studi in cui vengano trattati con NAC i pazienti affetti dalla malattia.
(https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32662664/ - Jorge-Aarón RM, Rosa-Ester MP. N-acetylcysteine as a potential treatment for COVID-19. Future Microbiol. 2020;15:959-962. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32780893/ - De Flora S et al. Rationale for the use of N-acetylcysteine in both prevention and adjuvant therapy of COVID-19. FASEB J. 2020;10.1096/fj.202001807).

La NAC come antiossidante e antidoto

La NAC viene utilizzata anche per le sue proprietà antiossidanti.
Il gruppo chimico tiolico o sulfidrilico è in grado di neutralizzare direttamente i radicali liberi. La NAC è inoltre precursore del glutatione, che è la sostanza a effetto antiossidante più importante per la protezione delle cellule del nostro corpo.
I livelli di glutatione diminuiscono con l’avanzare dell’età, nei soggetti affetti da patologie croniche e quando il corpo viene sottoposto a forti stress, come ad esempio in caso di infezione.

Legato all’azione antiossidante della NAC è il suo impiego come antidoto per l'avvelenamento da paracetamolo. La tossicità epatica indotta dal sovradosaggio di paracetamolo è dovuta a un metabolita di quest’ultima sostanza che esaurisce il glutatione nelle cellule del fegato.
Il fegato è l’organo preposto alla disintossicazione dell’organismo e l’esaurimento del glutatione lo danneggia gravemente e in taluni casi può provocare la morte.
La NAC somministrata per via endovenosa o orale entro 24 ore dall’intossicazione è efficace nel ripristinare i livelli di glutatione e quindi nel prevenire i danni al fegato.

La NAC è risultata anche efficace nel trattamento di animali da laboratorio che avevano subito un avvelenamento da varie sostanze tossiche, come il mercurio o il piombo, l’arsenico, il tetracloruro di carbonio, l’acrilonitrile, l’alotano, il paraquat e l’acetaldeide.

Come si è detto, assumere la NAC è un modo efficace per ripristinare adeguati livelli di glutatione e potenziare al massimo le difese antiossidanti nei confronti delle infezioni. Ad esempio, l’infezione influenzale e l’infezione da SARS-CoV-2 comportano un forte stress ossidativo.

Alcuni studi hanno rivelato che i pazienti affetti da COVID-19 in condizioni critiche hanno una più elevata concentrazione di radicali liberi e livelli più bassi di glutatione rispetto ai pazienti che manifestano sintomi lievi (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32758904/ - Jaiswal N et al. N-acetycysteine: A potential therapeutic agent in COVID-19 infection. Med Hypotheses. 2020;144:110133).
Secondo altri studi, in caso di infezione virale delle vie respiratorie, come l’influenza o COVID-19, l'esaurimento del glutatione nelle cellule amplifica il ciclo di replicazione del virus.
Negli stessi studi si evidenzia pertanto l'importanza del mantenimento o del ripristino dei livelli di glutatione al fine di proteggere i soggetti più vulnerabili (
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25154738/ - Amatore D et al. Influenza virus replication in lung epithelial cells depends on redox-sensitive pathways activated by NOX4-derived ROS. Cell Microbiol. 2015 Jan;17(1):131-45; https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32708578/ - Silvagno F et al. The Role of Glutathione in Protecting against the Severe Inflammatory Response Triggered by COVID-19. Antioxidants (Basel). 2020;9(7):624. Published 2020 Jul 16; https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32632359/ - Nasi A et al. Reactive oxygen species as an initiator of toxic innate immune responses in retort to SARS-CoV-2 in an ageing population, consider N-acetylcysteine as early therapeutic intervention. Toxicol Rep. 2020;7:768-771. Published 2020 Jun 18).

La NAC come modulatore della risposta immunitaria

In alcuni studi condotti su animali di laboratorio e in alcuni studi clinici su soggetti umani si dimostra che la NAC è coinvolta nella regolazione della produzione e del rilascio di molecole che promuovono i processi infiammatori e contribuisce a rafforzare l’attività del sistema immunitario. Può quindi concorrere al mantenimento di uno stato di salute buono, diminuendo la probabilità di insorgenza di malattie infettive.

In un interessante studio clinico sono stati valutati gli effetti dell’assunzione orale quotidiana, da parte di donne in post-menopausa, di una dose di NAC per quattro mesi consecutivi, su diverse funzioni dei globuli bianchi del sistema immunitario e sui livelli delle sostanze che promuovono l’infiammazione.
La somministrazione di NAC ha migliorato sensibilmente le funzioni dei globuli bianchi e ha ridotto i livelli delle sostanze che promuovono l’infiammazione, anche nei mesi successivi all’interruzione dell’assunzione della NAC, suggerendo che un breve periodo di assunzione della NAC possa contribuire al rafforzamento prolungato delle difese immunitarie (
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18694818/ - Arranz L et al. The glutathione precursor N-acetylcysteine improves immune function in postmenopausal women. Free Radic Biol Med. 2008;45(9):1252-1262).

In un altro lavoro clinico, condotto su soggetti anziani affetti da patologie croniche, è emerso che, se assunta durante l'inverno a titolo profilattico, la NAC è in grado di indurre una significativa attenuazione della frequenza degli episodi influenzali e simil-influenzali, di ridurre la gravità dei sintomi e il tempo di permanenza a letto (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9230243/ - De Flora S et al. Attenuation of influenza-like symptomatology and improvement of cell-mediated immunity with long-term N-acetylcysteine treatment. Eur Respir J. 1997;10(7):1535-1541).

La NAC per proteggere i polmoni

I pazienti affetti da alcune malattie croniche delle vie respiratorie possono manifestare le cosiddette riacutizzazioni, che consistono in un peggioramento dei sintomi, come la tosse, in un aumento della quota di espettorato e nel respiro affannoso. Le riacutizzazioni possono essere causate da elevato inquinamento atmosferico, contatto con allergeni o infezioni batteriche o virali.

Nei pazienti affetti da malattie croniche respiratorie l’assunzione di NAC si è dimostrata efficace nel ridurre la frequenza e la severità delle riacutizzazioni.

Ad esempio, in uno studio clinico, i pazienti con bronchite cronica che hanno assunto NAC per sei mesi hanno fatto registrare un numero significativamente inferiore di giorni di assenza dal lavoro per malattia, causati da riacutizzazione della bronchite (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3294038/ - Rasmussen JB, Glennow C. Reduction in days of illness after long-term treatment with N-acetylcysteine controlled-release tablets in patients with chronic bronchitis. Eur Respir J. 1988;1(4):351-355).

La NAC è inclusa anche nelle linee guida GOLD (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28128970/ - Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease) per la prevenzione delle riacutizzazioni della broncopneumopatia cronica ostruttiva, una grave e progressiva affezione cronica polmonare.

 

In conclusione, la N-acetilcisteina è una molecola assai generosa, ampiamente studiata e in grado di svolgere molteplici azioni che la rendono un alleato prezioso per mantenere o ripristinare il benessere dell’organismo e in particolare delle vie respiratorie.