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Geni flop, è colpa del DNA se lo sport non giova al fisico

Sport inutile per 1 persona su 5, colpa dei geni ‘fitness flop’

Fai sport come un pazzo ma non ti giova? pigliatela con il tuo DNA

Sudare in palestra… NON fa bene a tutti, uno studio mostra gli effetti collaterali

È ufficiale: correre non serve a nulla

Questi sono solo alcuni titoli di testate italiane che hanno ripreso la news riportata dall’ agenzia ANSA il 4 Febbraio 2010 “Fare esercizio non migliora la salute a 20%” meglio puntare su una dieta sana. Ecco che le informazioni che ci vengono da uno studio di genomica funzionale pubblicato su Journal of Applied Physiology da James Timmons, ricercatore del Royal Veterinary College di Londra, nascono corrette e strada facendo diventano approssimative, illusorie o come in questo caso negative. Lo studio, condotto in Europa e negli Stati Uniti su un campione di 514 persone sottoposte ad un programma di esercizio fisico aerobico oltre a prelievo di tessuto muscolare per un’analisi dei geni.
Il programma settimanale di esercizio fisico aerobico prevedeva: per 24 giovani sedentari 4 sedute al 70% della capacità aerobica massimale (Vo2max), della durata di 45 minuti per 6 settimane per 17 giovani fisicamente attivi 5 sedute di intervall training dal 40 all’85% della Vo2max per 12 settimane,per 473 (230M/243F) soggetti sedentari provenienti da 99 nuclei familiari 3 sedute da 30 a 50 min al 55-75% della Vo2max per 20 settimane.
Lo studio ha evidenziato che l’esercizio fisico aerobico incide sulla Vo2max con una gamma molto ampia di risposte da 0% a più del 100% e che tale variabilità sembra essere attribuibile ad alcuni geni difettosi definiti “fitness flop” o geni pigri. In questa grande eterogeneità nella risposta il 20% delle persone trattate non ha avuto un aumento significativo della Vo2max, mentre nel 30% dei casi non ha avuto un miglioramento della sensibilità insulinica e del colesterolo HDL.
È bene ricordare che una bassa Vo2max è associata con un aumentato rischio di malattie metaboliche e cardiovascolari come pure di morte prematura. La stimata ereditabilità del guadagno della Vo2max in risposta ad esercizio aerobico è di ~ il 50%, quindi conoscere le varianti del DNA che contribuiscono a questa eterogeneità nella risposta é una grande opportunità per definire i legami tra i determinanti molecolari della capacità ossidativa e lo sviluppo delle moderne malattie croniche (Sindrome Metabolica, Obesità, Diabete, Ipertensione, Infarto)

Lo studio merita alcune considerazioni
1 “solo” il 20-30% dei soggetti trattati è non-responder all’esercizio fisico aerobico sia per i fenotipi del fitness che per i fattori di rischio cardiovascolare e del diabete. Conoscere i non-responders è importante perché apre la strada alla identificazione di soggetti che nonostante una attività fisica aerobica costante hanno scarsi risultati e sviluppano comunque le malattie suddette. È necessario quindi promuovere interventi alternativi, ad esempio un esercizio aerobico di più lunga durata, un lavoro di forza o di protocolli dietetici che contribuiscano a compensare il loro “svantaggioso” profilo genomico.
2 – “ben” il 70/80% dei soggetti trattati ottiene un sensibile miglioramento sia per i fenotipi del fitness che per i fattori di rischio cardiovascolare e del diabete. Conoscere i responders ci permette di prescrivere la terapia esercizio fisico solo a chi può trarne davvero benefici, al fine di massimizzarne gli effetti positivi.
3 – un “nonresponder” per uno tratto non è detto che abbia una scarsa risposta per un altro tratto. Qualsiasi intervento (dieta, attività fisica, terapia farmacologica) efficace nella popolazione generale può essere inefficace in alcune categorie di persone e nel singolo individuo.

In sostanza questo studio ci dimostra che per ogni singolo tratto le persone possono rispondere in maniera diversa a uno stesso stimolo.
In un nostro studio su pazienti diabetici di tipo 2 con sindrome metabolica della durata di un anno pubblicato su Nutrition Metabolism & Cardiovascular Deseases nel 2009 dove abbiamo valutato la risposta infiammatoria in diverse condizioni (sedentarietà, attività fisica aerobica e combinata aerobica + Forza dello stesso volume) abbiamo evidenziato che la sedentarietà peggiora lo stato infiammatorio mentre vi è una differente risposta delle singole interleuchine all’esercizio aerobico e combinato. Sintetizzando potremmo dire che l’attività fisica di per se spegne l’infiammazione con un aumento delle Interleuchine anti (IL-4, IL-10) e una diminuzione delle pro-infiammatorie (IL-6, IL-1 , TNF-α) tipo di esercizio fisico dipendente. Fig. 1
Il nostro studio dimostra invece come un gruppo omogeneo di persone (diabetici di tipo 2 con sindrome metabolica) risponde in maniera diversa a stimoli diversi confermando che un non-responder per un tratto all’ attività fisica aerobica può risponde bene ad altri tipi di intervento. Questi studi risultano particolarmente importanti perché aprono la strada alla identificazione di categorie di persone o soggetti responder o non responder a stimoli diversi e può essere il primo passo verso l’attuazione della medicina personalizzata. In un prossimo futuro soprattutto in soggetti sani le informazioni genomiche influenzeranno le strategie preventive. Un approccio di genomica funzionale comprendente le influenze genetiche e ambientali permetterà di attuare approcci personalizzati. Dunque, se nonostante la vostra costanza nel praticare attività fisica aerobica i risultati sul peso e sulla fitness cardio-respiratoria non sono quelli attesi, non fatevi cogliere dai sensi di colpa… la causa sarà quasi certamente attribuibile ad alcuni geni “pigri”. I vostri sforzi comunque non saranno vani, migliorerete tanti altri tratti “invisibili” che certamente concorreranno ad accrescere il vostro stato di benessere psico-fisico. Il consiglio è quindi di proseguire con l’attività fisica aerobica e nello stesso tempo inserire interventi integrativi, ad esempio un esercizio aerobico di più lunga durata, un lavoro di forza, protocolli dietetici che contribuiscano a compensare il vostro profilo genomico “pigro”.

Stefano Balducci
Specialista in Endocrinologia
Docente presso II facoltà Università La Sapienza

di Roma 

Bibliografia
1. Timmons JA, Knudsen S, Rankinen T, Koch LG, Sarzynski MA, Jensen T, Keller P, Scheele C, Vollaard NB, Nielsen S, Akerström T, Macdougald OA, Jansson E, Greenhaff PL, Tarnopolsky MA, van Loon LJ, Pedersen BK, Sundberg CJ, Wahlestedt C, Britton SL, Bouchard C. Using molecular classification to predict gains in maximal aerobic capacity following endurance exercise training in humans. J Appl Physiol. 2010 Feb 4.
2. Keller P, Vollaard NJB, Babraj J, Ball D, Sewell DA, Timmons JA. Using systems biology to define the essential biological networks responsible for adaptation to endurance exercise training. Biochem Soc Trans 35: 1306–1309, 2007.
3. Roth SM. Viewpoint: Perspective on the future use of genomics in exercise prescription. J Appl Physiol; doi:10.1152/japplphysiol.01000.2007.
4. Timmons JA, Jansson E, Fischer H, Gustafsson T, Greenhaff PL, Ridden J, Rachman J, Sundberg CJ. Modulation of extracellular matrix genes reflects the magnitude of physiological adaptation to aerobic exercise training in humans. BMC Biol 3: 19, 2005.
5. Timmons JA, Larsson O, Jansson E, Fischer H, Gustafsson T, Greenhaff PL, Ridden J, Rachman J, Peyrard-Janvid M, Wahlestedt C, Sundberg CJ. Human muscle gene expression responses to endurance training provide a novel perspective on Duchenne muscular dystrophy. FASEB J 19: 750–760, 2005