Sappiamo da decenni che l'attività fisica indebolisce i muscoli. La domanda era sempre perché. Un nuovo studio della Duke-NUS Medical School di Singapore, pubblicato sulla principale rivista del settore, fornisce una risposta a livello molecolare: un singolo gene chiamato DEAF1 aumenta con l'età e sconvolge l'equilibrio tra la creazione di nuove proteine e l'eliminazione di quelle danneggiate. Lo sport lo abbassa e restituisce alla cellula una funzione giovanile.
Il problema: più produzione, meno pulizia
Al centro del processo c'è un percorso cellulare chiamato mTORC1, che è responsabile di due cose parallele: la costruzione di nuove proteine e la rimozione di quelle danneggiate (autofagia). In un muscolo giovane i due sono equilibrati. Nel muscolo vecchio, mTORC1 diventa iperattivo malsano. Continua a costruire, ma smette di pulire.
Il risultato: le proteine danneggiate si accumulano nella cellula. Occupano spazio, interferiscono con i meccanismi e alla fine la cellula si indebolisce. Questo è il processo che produce la diminuzione della forza muscolare, la sarcopenia e la perdita di massa muscolare con l'età.
La scoperta: chi iperattiva mTORC1?
Il team guidato dal prof\' Tang Hong-wen del programma sul cancro e sulle cellule staminali della Duke-NUS ha cercato il colpevole. Dopo una serie di esperimenti su vecchi topi e cellule umane, lo hanno identificato: un gene chiamato DEAF1. I livelli di DEAF1 aumentano con l'età nei muscoli. E mentre sale, mTORC1 corre. Le proteine si accumulano. Il muscolo è indebolito.
"L'esercizio riesce a invertire questo processo e correggere lo squilibrio", ha spiegato il Prof. Tang. "L'attività attiva le proteine che abbassano i livelli di DEAF1 e riportano il percorso di crescita a un equilibrio normale."
In che modo l'esercizio fisico abbatte DEAF1?
Il team ha seguito la catena molecolare. Quando il muscolo si contrae durante l'allenamento, attiva dei sensori che rilevano il carico meccanico. Questi, a loro volta, attivano gli enzimi che sopprimono l'espressione di DEAF1. Entro poche ore dall’esercizio, i livelli muscolari di DEAF1 diminuiscono. mTORC1 ritorna a una velocità normale. L'eliminazione delle proteine danneggiate si rinnova.
Cosa ha sorpreso il team: Anche nei topi molto vecchi, quando DEAF1 è stato rimosso geneticamente, i muscoli hanno mostrato segni di rigenerazione. La forza di presa è migliorata, la massa muscolare è aumentata e le fibre danneggiate sono state sostituite con fibre sane. Cioè, anche senza attività fisica, una sola diminuzione di DEAF1 era sufficiente per dare un effetto "come se stessimo facendo esercizio".
Significato: farmaco che simula l'esercizio fisico?
La scoperta apre tre possibilità pratiche:
- Un nuovo bersaglio medicinale. Uno specifico inibitore DEAF1 potrebbe essere un candidato farmacologico per la sarcopenia e l'atrofia muscolare negli adulti che non possono esercitare attività fisica (post-operatori, malati cronici, costretti a letto).
- Biomarker per la salute muscolare. I livelli di DEAF1 in una biopsia muscolare possono essere utilizzati per stimare l'età biologica del tessuto.
- Migliorare i protocolli di formazione. Se sappiamo quale tipo di esercizio abbassa maggiormente il DEAF1 (aerobico? forza? HIIT?), possiamo formulare raccomandazioni specifiche per gli adulti.
Perché questo è più importante degli studi precedenti
In passato abbiamo avuto indizi sulla connessione tra l'attività fisica e i percorsi cellulari. Ma DEAF1 è il primo gene che spiega l'intera catena dalla contrazione al rinnovamento proteico. Risponde alla domanda "Cosa succede esattamente nella molecola quando faccio esercizio?" con una risposta chiara.
Cosa puoi fare adesso
- L'allenamento di resistenza 2-3 volte a settimana rimane l'intervento più potente contro DEAF1.
- La formazione incrementale è meglio di "ogni pochi giorni". I livelli di DEAF1 aumentano nuovamente entro 48-72 ore, quindi c'è un vantaggio nella frequenza.
- La combinazione con proteine sufficienti (1,2-1,6 grammi per kg di peso corporeo al giorno a partire dai 60 anni) intensifica l'effetto.
Fino a quando un farmaco inibitore del DEAF1 non raggiungerà il mercato (ci possono volere 5-7 anni), il modo più sicuro per abbassare questo gene è il più semplice: alzarsi dalla sedia e fare esercizio.
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