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L'esercizio fisico cambia il DNA cellulare

Fibre del tessuto muscolare


Osservato un cambiamento nella metilazione del DNA delle cellule muscolari, dopo alcuni minuti di allenamento

Alcuni ricercatori in Danimarca, Irlanda e Svezia hanno scoperto che l'esercizio fisico può alterare l'acido deossiribonucleico (DNA) in appena un paio di minuti. Anche se il codice genetico sottostante rimane invariato, le molecole di DNA dentro le cellule dei muscoli subiscono cambiamenti chimici e strutturali, in modi molto specifici. Acquistano o perdono segni di gruppi metilici su specifiche e familiari sequenze di DNA. Presentato sulla rivista Cell Metabolism, lo studio è stato in parte finanziato da contributi avanzati del Programma Idee del Consiglio europeo della ricerca, nell'ambito del Settimo programma quadro (7° PQ) dell'UE.

Coordinati da scienziati del Karolinska Institutet in Svezia, i ricercatori hanno esaminato come l'esercizio fisico influenzi il DNA di persone sane anche se inattive. Secondo il team, le cosiddette modifiche epigenetiche al DNA, in punti precisi, sembrano essere una componente chiave dei benefici fisiologici dell'attività fisica.

"I nostri muscoli sono veramente plasmabili," spiega la professoressa Juleen Zierath del Dipartimento di Medicina molecolare e chirurgia del Karolinska Institutet.
"Spesso diciamo "Siamo quello che mangiamo". I muscoli invece si adattano a quello che facciamo. Se non li usiamo, li perdiamo, e questo è uno dei meccanismi che permettono che ciò avvenga.

I risultati indicano che il DNA dei muscoli scheletrici prelevato da persone che avevano praticato attività fisica per un breve periodo ha meno gruppi metilici rispetto a prima dell'attività fisica. Le alterazioni emergono anche in zone del DNA nelle quali si posano vari enzimi, che gli esperti chiamano fattori di trascrizione. Questi fattori di trascrizione hanno un ruolo nella stimolazione dei geni strumentali per l'adattamento dei muscoli all'attività fisica.

Il professor Zierath sottolinea che i fattori di trascrizione sono come chiavi che aprono i geni di un corpo. Quando i gruppi metilici sono saldamente a posto, queste "chiavi" non possono entrare nei "lucchetti" del DNA. Le cose cambiano quando i gruppi metilici non sono a posto, permettendo alle chiavi di aprire i lucchetti e aumentare la capacità dei muscoli di lavorare.

"Si sa già che l'attività fisica induce cambiamenti nei muscoli, come un più alto metabolismo dello zucchero e del grasso," dice la professoressa Zierath. "La nostra scoperta è che il cambiamento della metilazione avviene prima."

Il team ha contratto muscoli in laboratorio e ha scoperto una perdita di gruppi metilici qui. I ricercatori hanno anche esposto i muscoli a caffeina, ottenendo lo stesso effetto, poiché la caffeina provoca il rilascio di calcio in un modo che imita la contrazione del muscolo risultato dell'esercizio fisico. Bisogna però precisare che il team non consiglia alle persone di bere caffè invece di fare movimento, perché non ci sono prove valide che la caffeina fornisca tutti gli effetti benefici dell'attività fisica.

"Il movimento è una medicina e sembra che per alterare i nostri epigenomi verso una salute migliore basti una semplice corsa," osserva il professor Zierath.

Hanno contribuito a questo studio esperti dell'Università di Copenhagen in Danimarca e della Dublin City University in Irlanda.

Leggi l'articolo scientifico
Barrčs, R. et al., "Acute exercise remodels promoter methylation in human skeletal muscle", Cell Metabolism, pubblicato il 7 marzo 2012. doi:10.1016/j.cmet.2012.01.001

Redazione MolecularLab.it (28/03/2012)
Pubblicato in Biochimica e Biologia Cellulare
Tag: metilazione, esercizio fisico, ginnastica, sforzi, allenamento, muscoli
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