È risaputo che l’esercizio impartisce un buffet di benefici per la salute. Ciò che non è ancora compreso è come l’attività fisica riesca a ridurre l’invecchiamento a livello cellulare. Nuove ricerche sui mitocondri sollevano il coperchio sui processi coinvolti.
È stato dimostrato che l’esercizio fisico regolare potenzia il sistema immunitario, aumenta le capacità cognitive, migliora il sonno, aumenta la durata della vita e mantiene il tono muscolare. I suoi benefici sono dimostrati; la ricerca è conclusiva.
Tuttavia, i meccanismi che si trovano al di sotto degli effetti positivi dell’esercizio rimangono nell’ombra. In che modo le attività fisiche si traducono nella ricostruzione di organelli che si degradano man mano che invecchiamo? Quali attività sono le migliori?
Un nuovo studio, pubblicato questa settimana, dà uno sguardo sotto il cofano e fornisce indizi su come questi benefici potrebbero essere prodotti.
L’autore senior dello studio attuale è il dottor Sreekumaran Nair, ricercatore sul diabete presso la Mayo Clinic di Rochester, MN, e il team di ricerca è stato guidato da Matthew Robinson, che ora lavora presso l’Università dell’Oregon a Eugene.
In tutto, lo studio ha incluso 36 uomini e 36 donne, suddivisi in due gruppi di età: «giovani» (di età compresa tra i 18 e i 30 anni) e «più anziani» (di età compresa tra i 65 e gli 80 anni). Questi partecipanti sono stati ulteriormente suddivisi in tre programmi di allenamento:
- intervallo ad alta intensità in bicicletta
- allenamento per la forza usando pesi
- una combinazione di intervallo e allenamento della forza
Facendo una biopsia dai muscoli della coscia del volontario, hanno confrontato il trucco molecolare con un gruppo di controllo di volontari sedentari. Sono stati anche valutati la massa muscolare magra e la sensibilità all’insulina.
Il team ha scoperto che, sebbene l’allenamento della forza fosse efficace nel costruire la massa muscolare, l’allenamento ad intervalli ad alta intensità ha avuto il massimo effetto a livello cellulare, in particolare sui mitocondri.
Esercizio fisico, mitocondri e invecchiamento
I mitocondri sono comunemente indicati come le centrali elettriche della cellula; la loro funzione principale è produrre adenosina trifosfato – la molecola che trasporta l’energia chimica all’interno delle cellule. Con l’avanzare dell’età, la capacità dei mitocondri di generare energia diminuisce lentamente.
Confrontando i dati di sequenziamento proteomico e RNA tra i gruppi di esercizi, il team ha scoperto che l’esercizio incoraggia le cellule a produrre più copie di RNA dei geni che codificano per proteine e proteine mitocondriali responsabili della crescita muscolare.
I giovani volontari che eseguivano l’interval training hanno mostrato un aumento del 49% della capacità mitocondriale e, ancora più impressionante, il gruppo più anziano ha visto un aumento del 69%.
La bicicletta ad alta intensità ha effettivamente invertito il declino correlato all’età nella funzione mitocondriale.
I ribosomi, soggetti vitali nella sintesi delle proteine, hanno anche ricevuto una spinta dall’esercizio – ha aumentato la loro capacità di costruire proteine mitocondriali, il che spiega l’aumento sia della funzione mitocondriale che dell’ipertrofia muscolare.
L’invecchiamento rallenta attraverso l’aumento delle proteine
La capacità dell’attività fisica di sostenere la produzione di proteine è importante. Le cellule muscolari, come il cervello e le cellule cardiache, non si dividono frequentemente. Ciò significa che, mentre invecchiamo, la funzione diminuisce. Come spiega il dottor Nair: «A differenza del fegato, i muscoli non sono facilmente ricresciti: le cellule possono accumulare molti danni». Se l’esercizio può ripristinare o ridurre al minimo il deterioramento dei ribosomi e dei mitocondri nelle cellule muscolari, esiste una buona probabilità che faccia lo stesso in altri tessuti.
Oltre all’aumento della capacità mitocondriale, l’interval training ha anche migliorato la sensibilità all’insulina del partecipante, riducendo il rischio di sviluppare il diabete. Tuttavia, questo tipo di esercizio era meno efficace nel migliorare la forza muscolare.
«Sulla base di tutto ciò che sappiamo, non c’è alcun sostituto per questi programmi di esercizi quando si tratta di ritardare il processo di invecchiamento, cose che stiamo vedendo non possono essere fatte da nessuna medicina».
Dr. Sreekumaran Nair
Sebbene questo studio non fosse focalizzato sulla formulazione di raccomandazioni sulla durata o sul tipo di esercizio fisico, il dott. Nair afferma: «Se le persone devono scegliere un esercizio, consiglierei un allenamento ad intervalli ad alta intensità, ma penso che sarebbe più vantaggioso se potessero fare 3-4 giorni di allenamento intervallato e poi un paio di giorni di allenamento della forza.»
Lo studio dimostra chiaramente come l’esercizio fisico possa aumentare la produzione di specifici organelli. È probabile che questa relazione abbia un ruolo chiave nel rallentamento dell’invecchiamento cellulare.
Il Dr. Nair e il suo team hanno in programma di estendere la loro profonda immersione ai benefici cellulari dell’esercizio in altri tipi di tessuto. In futuro, questi risultati potrebbero essere potenzialmente utilizzati per indirizzare percorsi specifici e ridurre l’impatto dell’invecchiamento. Col tempo, forse questi cambiamenti positivi potrebbero essere innescati artificialmente, ma come dice il dottor Nair: «Ci sono sostanziali dati scientifici di base a sostegno dell’idea che l’esercizio sia di fondamentale importanza per prevenire o ritardare l’invecchiamento.»
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Nuove Prospettive per il Futuro
Recenti studi del 2024 hanno ulteriormente confermato l’importanza dell’esercizio fisico non solo per il miglioramento della funzione mitocondriale, ma anche per il rafforzamento del sistema immunitario e la prevenzione di malattie croniche. Ad esempio, una ricerca ha dimostrato che l’attività fisica regolare può ridurre il rischio di malattie cardiovascolari del 30%, mentre un’altra ha evidenziato l’impatto positivo dell’esercizio sulla salute mentale, mostrando una diminuzione significativa dei sintomi depressivi nei soggetti attivi.
Inoltre, le nuove tecnologie, come i wearable devices, stanno facilitando la raccolta di dati personali sull’attività fisica, permettendo a più individui di monitorare il proprio stato di salute e apportare modifiche proattive al proprio stile di vita.
In conclusione, l’integrazione di routine di esercizio fisico nella vita quotidiana non solo aiuta a mantenere la forma fisica, ma rappresenta un investimento fondamentale per la salute a lungo termine, influenzando positivamente la qualità della vita e allungando la longevità.
