Lo sport non solo allena i muscoli, ma può anche prevenire lo sviluppo di un fegato grasso. Un nuovo studio del Centro tedesco per la ricerca sul diabete (DZD), di Helmholtz Monaco e dell’Ospedale universitario di Tubinga mostra gli adattamenti molecolari che si possono osservare in particolare nei mitocondri del fegato.
Una persona su quattro in tutto il mondo soffre di malattia epatica non alcolica (NAFLD, chiamata anche malattia metabolica del fegato MAFLD). Le persone colpite spesso hanno anche il diabete di tipo 2 e un rischio maggiore di cirrosi epatica e di malattie cardiovascolari. Inoltre, la NAFLD è associata a un aumento della mortalità. Uno squilibrio nell’assunzione e nel consumo di energia viene discusso come una delle cause della malattia. Questo porta al deposito di grasso nel fegato e, nel tempo, compromette la funzione mitocondriale* – entrambi fattori di rischio per lo sviluppo dell’insulino-resistenza epatica e dell’infiammazione epatica.
Come lo sport modifica l’adattamento del fegato all’aumento dell’apporto energetico
Per prevenire e trattare la NAFLD, si raccomanda di modificare lo stile di vita e di aumentare l’attività fisica. Gli scienziati dell’Istituto di Chimica Clinica e Patobiochimica dell’Ospedale Universitario di Tubinga e dell’Istituto di Ricerca sul Diabete e sulle Malattie Metaboliche di Helmholtz Munich dell’Università di Tubinga hanno studiato in che misura lo sport regolare modifica l’adattamento del fegato all’aumento dell’apporto energetico e il ruolo del muscolo scheletrico in questo processo. Hanno collaborato con l’Istituto di Genetica Sperimentale (IEG) dell’Helmholtz Zentrum München, l’Istituto Leibniz per le Scienze Analitiche di Dortmund e l’Istituto di Fisica Chimica di Dalian in Cina.
L’esercizio fisico può proteggere dalla malattia del fegato grasso dovuta alla sovralimentazione
Nello studio condotto dalla dottoressa Miriam Hoene e dalla dottoressa Lisa Kappler, i topi sono stati alimentati con una dieta ad alto contenuto energetico. Alcuni dei topi hanno anche ricevuto un allenamento regolare sul tapis roulant. Dopo l’intervento di sei settimane, i ricercatori hanno esaminato il fegato e i muscoli degli animali per verificare i cambiamenti nei geni letti (trascrittoma), le proteine prodotte nei mitocondri (proteoma mitocondriale), la composizione lipidica e la funzione mitocondriale.
Questo ha dimostrato che l’allenamento nel fegato regola importanti enzimi della degradazione del glucosio e del fruttosio, nonché il metabolismo mitocondriale del piruvato. In questo modo, è possibile ridurre l’eccesso di substrato per la respirazione mitocondriale e la sintesi dei lipidi. Il risultato: meno grasso immagazzinato nel fegato e meno lipidi speciali come il diacilglicerolo. Inoltre, il controllo del glucosio migliora nei topi addestrati. Inoltre, un aumento della capacità respiratoria dei muscoli scheletrici allevia il metabolismo del fegato.
I dati di biologia dei sistemi forniscono una visione completa dell’adattamento molecolare del fegato e del muscolo a una dieta ad alta energia, all’allenamento e agli effetti combinatori. “I risultati si adattano molto bene agli approcci degli studi clinici in corso, in cui si stanno testando gli inibitori contro alcuni dei bersagli trovati qui, come il trasportatore mitocondriale di piruvato”, afferma la scienziata del DZD, Prof. Dr. Cora Weigert. “Dimostrano anche come, attraverso l’attività fisica regolare, avvengano contemporaneamente molti piccoli cambiamenti nei punti di commutazione centrali del metabolismo, che non possono essere raggiunti con la monoterapia”, continua il responsabile dello studio e Professore di Diabetologia Molecolare presso l’Ospedale Universitario di Tubinga.
*Mitocondri
Il compito dei mitocondri è quello di rendere disponibile l’energia per la cellula. Questo avviene attraverso la respirazione cellulare. Si tratta di un processo metabolico in cui l’energia immagazzinata nel glucosio e in altre sostanze organiche viene ottenuta rompendo il legame chimico. Durante questo processo, si ottiene l’adenosina trifosfato, o ATP in breve. Si tratta della molecola energetica più importante dell’organismo. Ecco perché i mitocondri sono considerati le centrali elettriche della cellula.
Pubblicazione originale:
Hoene, M. et al.: L’esercizio fisico previene il fegato grasso modificando la risposta compensatoria del metabolismo mitocondriale all’eccesso di disponibilità di substrato. Metabolismo Molecolare; DOI:
https://doi.org/10.1016/j.molmet.2021.101359
