Esercizio fisico: Così i muscoli proteggono dalla depressione

29 ottobre 2014
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“In termini neurobiologici, ancora non sappiamo cosa sia la depressione. Il nostro studio rappresenta un altro pezzo del puzzle  grazie al quale abbiamo trovato una spiegazione ai cambiamenti biochimici protettivi indotti dall’esercizio fisico che prevengono i danni cerebrali causati da stress,”  Mia Lindskog, ricercatrice del Dipartimento di Neuroscienze al Karolinska Institutet.

Karolinska Institutet

Sappiamo bene quanto l’esercizio fisico faccia bene alla salute e questo per innumerevoli ragioni che spaziano per vari ambiti medici. Dalla prevenzione dell’ obesità, a quella del diabete, dalla minor possibilità di sviluppare malattie cardiache, alla maggior salute di ossa e muscoli (sempre se l’allenamento sia ben impostato e correttamente eseguito, ci teniamo a sottolinearlo). La lista si allunga in fretta, ma in ultimo, anche se non certo in ordine di importanza, l’esercizio fisico porta dei grossi benefici alla nostra mente, proteggendoci dai danni che l’esposizione allo stress potrebbe causare quali la depressione ad esso correlata.

Fino ad ora, il meccanismo che mediava quest’azione protettiva non era stato chiarito, ma un nuovo studio effettuato dai ricercatori del Karolinska Institutet ha messo in luce i processi biochimici coinvolti, spiegando per la prima volta il funzionamento di questo connubio fra attività fisica e protezione cerebrale.

Riassumendo in poche parole, gli esercizi di allenamento, inducendo delle modifiche nella muscolatura scheletrica permettono la purificazione del sangue corporeo dalle sostanze che si accumulano quando si è sottoposti a stress e che sono dannose per il cervello.

Lo studio è stato recentemente pubblicato presso il giornale The Cell.

Skeletal Muscle PGC-1α1 Modulates Kynurenine Metabolism and Mediates Resilience to Stress-Induced Depression

Approfondendo l’argomento ci troviamo ad aver a che fare con una proteina in particolare. Si chiama PGC-1a1 ed è noto da tempo che aumenti quantitativamente all’interno dei muscoli scheletrici in funzione dell’allenamento.

Una parte dei topi utilizzati nello studio è stata modificata geneticamente. Si trattava infatti di esemplari che contenevano all’interno della muscolatura  elevate quantità di PGC-1a1. In questo modo si è potuto effettuare delle misurazioni su di essi considerandoli come al pari di esemplari allenati e in perfetta forma fisica.

La restante parte invece era composta da topi normali che non avevano subito nessuna modificazione e che possedevano quindi valori di PGC-1a1 attribuibili ad una vita sedentaria.

Entrambi i gruppi sono stati sottoposti a fattori stressanti, quali forti rumori, luci intermittenti e modificazioni del ritmo circadiano, come l’inversione del ritmo sonno-veglia. Dopo un periodo di 5 settimane il gruppo di topi che possedeva normali quantità di PGC-1a1 ha mostrato comportamenti depressivi. Invece, il gruppo modificato geneticamente, arricchito quindi con quantità elevate della proteina in questione non ha mostrato sintomi depressivi.

“Inizialmente la nostra ricerca si è basata sull’idea che dei muscoli allenati potessero produrre delle sostanze aventi effetti benefici sul cervello. Ora, abbiamo scoperto che il tutto funziona all’opposto: dei muscoli ben allenati producono un enzima che ripulisce il corpo dalle sostanze nocive. Quindi, in questo contesto, la loro funzione ricorda quella di fegato e reni,Jorge Ruas,  Dipartimento di Fisiologia e Farmacologia, Karolinska Institutet.

I ricercatori hanno poi scoperto che i topi con livelli di PGC-1a1 avevano anche livelli più alti di un enzima (KAT) che ha la funzione di convertire una sostanza che si forma durante esperienze stressanti, chiamata Chinurenina, in Acido Chinurenino. Quest’acido data la sua formulazione non riesce a passare al cervello, impedendo così che si possa accumulare. L’effettiva funzione della Chinurenina non è ancora del tutto chiarita, ma è stato evidenziato come un suo valore elevato sia presente in pazienti con malattie mentali. La medesima reazione è avvenuta nello studio da parte dei topi non modificati geneticamente, i quali hanno mostrato dei comportamenti depressivi in funzione dell’aumento ematico della sostanza.

Questo processo di conversione della Chinurenina in Acido Chinurenico è dunque alla base dell’effetto protettivo generato dall’attività fisica.

La consapevolezza di questo meccanismo fino ad oggi sconosciuto potrebbe inoltre permettere lo sviluppo di nuove terapie farmacologiche che vadano a interessare i muscoli anziché il cervello, permettendo ad essi di svolgere una funzione disintossicante che, se attivata, può proteggere attivamente il cervello da patologie mentali quali la depressione. Ricordiamo che secondo l’OMS, a soffrire di tale patologia sono 350 milioni di persone in tutto il mondo.

 

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