Salute e malattia
I neuroni motori sono cellule nervose situate nel sistema nervoso centrale, che inviano impulsi dal cervello ai muscoli per azioni sia volontarie che involontarie. Il danno ai neuroni motori risulta in possibili malattie da degenerazione muscolare, come la paralisi bulbare progressiva, che colpisce principalmente i muscoli del viso; l'atrofia muscolare progressiva, che colpisce i muscoli di braccia e gambe; o la malattia di Lou Gehrig, anche nota come malattia del neurone motorio, che colpisce tutti i muscoli.
I neuroni motori sono cellule metabolicamente attive, che producono prodotti di scarto noti come specie reattive dell'ossigeno (ROS). Questi ROS includono perossido di idrogeno, radicali liberi idrossili e ossido nitrico. Se i ROS non vengono rapidamente rimossi dalle cellule da enzimi specifici progettati per quel lavoro, si verifica un danno cellulare, che si pensa sia una delle cause dietro le malattie da degenerazione muscolare come la malattia di Lou Gehrig, secondo "Physical Medicine and Rehabilitation Clinics of North America".
La vitamina E (alfa-tocoferolo) può neutralizzare direttamente i radicali liberi idrossili, ed è stata implicata come candidato ideale per la neuroprotezione. In cavalli e cani, una carenza di vitamina E è stata collegata alla malattia di Lou Gehrig. Inoltre, secondo il journal "Nutrition", ratti nutriti con una dieta carente di vitamina E avevano neuroni motori di forma irregolare e meno fibre muscolari di tipo II. Secondo "Physical Medicine and Rehabilitation Clinics of North America", gli studi umani sono stati meno convincenti a favore della vitamina E, con pazienti affetti da malattia del neurone motorio che non mostravano carenza di vitamina E.
La vitamina B12 e l'acido folico hanno dimostrato di inibire l'espressione della sintasi dell'ossido nitrico, un enzima che catalizza la produzione del ROS ossido nitrico. In uno studio su topi con malattia di Lou Gehrig, questo ha aumentato la durata della vita e ridotto la perdita di neuroni motori, secondo "Neuropharmacology".
Lo zinco è importante per il funzionamento dell'enzima superossido dismutasi 1 rame-zinco, responsabile per ripulire quei pericolosi ROS che sono i prodotti di scarto metabolici dei neuroni motori. Nella malattia di Lou Gehrig, questo enzima ha una capacità compromessa di legare lo zinco, e si pensa che questo sia uno dei motivi del fallimento dell'enzima nel funzionare, secondo "Physical Medicine and Rehabilitation Clinics of North America". Secondo uno studio pubblicato in "Neuroscience Letters", l'assunzione orale di solfato di zinco induce l'espressione dell'enzima (chiamato metalotionina) che ripulisce i ROS liberi, facilitando così la funzione antiossidante.
La melatonina mostra molte attività antiossidanti, inclusa l'attivazione della glutatione perossidasi, un enzima che protegge le cellule dal danno ROS convertendo il perossido di idrogeno in acqua. La melatonina inibisce anche la sintasi dell'ossido nitrico, un enzima che produce il ROS ossido nitrico, riporta "Physical Medicine and Rehabilitation Clinics of North America".
Il Coenzima Q10 ha dimostrato di essere un potente spazzino di radicali liberi nel mitocondrio, esercitando così effetti neuroprotettivi. "Physical Medicine and Rehabilitation Clinics of North America" riporta che i mitocondri esistono in tutte le cellule e generano la maggior parte della fornitura di energia della cellula, e sono quindi responsabili della produzione della maggior parte dei ROS cellulari.
La L-carnitina ha dimostrato di inibire il danno mitocondriale e la morte delle cellule nervose. Nei topi con malattia di Lou Gehrig, la precoce somministrazione orale di L-carnitina ha significativamente ritardato l'insorgenza della degenerazione neuromuscolare e aumentato la durata della vita dei topi, come riportato in "Physical Medicine and Rehabilitation Clinics of North America".
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