Genera benefici cellula per cellula

L’esercizio fisico fa bene alla salute, non ci stancheremo mai di dirlo. Camminare ogni giorno e impegnarsi in un’attività fisica regolare rafforza il sistema immunitario e allontana malattie croniche, come cancro, malattie cardiovascolari e diabete. Ma come può, nello specifico, l’attività fisica produrre i suoi effetti benefici sulla salute? Tutto parte dalle cellule e la biologia cellulare sta studiando quali processi e molecole ci siano dietro gli effetti dell’esercizio fisico e di come questi cambino durante e dopo l’allenamento.

Negli ultimi dieci anni, i ricercatori hanno iniziato a costruire un quadro di processi cellulari e molecolari che vengono attivati in tutto il corpo durante e dopo un allenamento. Alcuni di questi processi riducono l’infiammazione, mentre altri accelerano la riparazione e il mantenimento cellulare. Il mondo molecolare dell’esercizio fisico potrebbe rivelare bersagli terapeutici per farmaci che ne imitano gli effetti e offrire indizi su quali tipi di attività fisica possano apportare benefici alle persone con malattie croniche, un po’ come quando ci viene prescritto un farmaco.

La storia racconta come l’uomo si sia evoluto attraverso l’attività fisica e come sia nella sua natura stare in continuo movimento. Mentre altri primati si sono evoluti come specie abbastanza sedentarie, gli esseri umani sono passati a uno stile di vita di cacciatori-raccoglitori che richiedeva di camminare per lunghe distanze, trasportare carichi pesanti di cibo e occasionalmente scappare dalle minacce. Quelli con una migliore abilità atletica erano avvantaggiati e riuscivano a vivere una vita più lunga, il che rendeva l’esercizio fisico una parte fondamentale della fisiologia umana..

I ricercatori hanno analizzato i cambiamenti biologici che si verificano durante l’esercizio fisico più di un secolo fa. Nel 1910, il farmacologo Fred Ransom dell'Università di Cambridge, nel Regno Unito, scoprì che le cellule muscolari scheletriche secernono acido lattico, che viene prodotto quando il corpo scompone il glucosio e lo trasforma in "carburante" per le sue attività. E, nel 1961, i ricercatori ipotizzarono che il muscolo scheletrico mettesse in atto dei meccanismi in grado di regolare l’apporto di glucosio durante l’esercizio. Nel 1999, è stato scoperto che diverse citochine – un tipo di molecole prodotte dal sistema immunitario – aumentavano immediatamente dopo l’esercizio e che molte rimanevano elevate fino a 4 ore dopo. Tra queste citochine c’era l’interleuchina-6 (IL-6), una proteina che svolge un ruolo chiave nella risposta di difesa dell’organismo. 

Le citochine, sono un’ ottima risposta allo stress e svolgano un ruolo positivo quando sono prodotte dall’attività fisica, è stato dimostrato che anche altre molecole svolgono un’azione simile. 

Oggi i ricercatori sono in grado di analizzare la complessa rete molecolare che si trova dietro l'esercizio fisico e il modo in cui interagisce con i diversi sistemi del corpo, per capire sempre meglio come funzionano tutti questi elementi nel loro insieme. Creare un catalogo di molecole legate all'esercizio fisico è un primo passo per comprendere i loro effetti sul corpo e molti ricercatori in tutto il mondo se ne stanno occupando. Sono state già identificate migliaia di molecole che mostrano cambiamenti significativi durante l’attività fisica o in seguito. Non solo, si è anche osservato che diversi tipi di cellule rispondono allo sport producendo molecole differenti. Inoltre, dagli studi più recenti è emerso che, durante un allenamento, organi e tessuti distanti comunicano tra loro attraverso segnali molecolari. 

La conoscenza sempre più dettagliata dei meccanismi molecolari e cellulari alla base dei benefici dell’attività sportiva potrebbero, in futuro, essere applicate all’utilizzo dell’allenamento come terapia per alcune condizioni patologiche. Nel 2016, il National Institutes of Health (NIH) ha istituito il Molecular Transducers of Physical Activity Consortium (MoTrPAC), uno studio della durata di sei anni condotto su circa 2.600 persone e più di 800 ratti, che mira a generare una mappa molecolare dell’esercizio. Si tratta di uno dei più grandi studi sull’attività fisica mai condotto, che ha già permesso di identificare alcuni effetti protettivi dell’allenamento sulla salute, come ad esempio il miglioramento di malattie infiammatorie intestinali e delle lesioni dei tessuti. Non solo, altri studi hanno dimostrato un effetto positivo dello sport sui linfociti T CD8, cellule del nostro sistema immunitario che sono in grado di distruggere le cellule cancerose e infettate da virus.
Eppure circa il 25% degli adulti, nel mondo, non soddisfa i livelli di esercizio fisico raccomandati dall’Organizzazione Mondiale della Sanità, pari a 150-300 minuti o più di esercizio fisico di intensità moderata a settimana, come una camminata veloce, o 75-150 minuti di esercizio fisico ad alta intensità, come la corsa.