Come l’allenamento trasforma i muscoli

• L’allenamento di resistenza induce un rimodellamento muscolare attraverso cambiamenti epigenetici.

• I muscoli più addestrati diventano più efficienti e resilienti a livello genico durante gli allenamenti prolungati.

• La comprensione dei meccanismi che regolano questa trasformazione può migliorare l’allenamento e avere applicazioni mediche innovative.

Il titolo di questo articolo può comprensibilmente farti pensare “Beh, che scoperta: certo che l’allenamento modifica i muscoli”, e non avresti tutti i torti. Quello che però intendiamo – o meglio intendono gli scienziati dell’Università di Basilea – è cosa cambia nei muscoli di chi si allena, non come cambino.

L’effetto dell’allenamento sulle fibre muscolari è infatti noto da millenni: più sono sollecitate, più si rinforzano. Più ci manteniamo in movimento, maggiore sarà la nostra capacità di sopportare gli sforzi. Come ciò sia possibile e cosa avvenga a livello genetico è invece la tesi che questa ricerca vuole dimostrare.

Partiamo dai topi

La ricerca ha riguardato topo da laboratorio e ha scoperto che l’allenamento di resistenza provoca un rimodellamento muscolare, evidente nell’espressione differenziata dei geni in base allo stato di allenamento. Si tratta dei cosidetti “cambiamenti epigenetici”, ossia quei cambiamenti che intervengono a livello genetico senza che venga coinvolta la struttura del DNA, che resta pertanto invariata. Il risultato, in questo caso, è che muscoli addestrati risultano più efficienti e resilienti durante gli allenamenti prolungati.

Sembra insomma che l’allenamento di resistenza migliori non solo la nostra forma fisica complessiva e il nostro benessere, ma modifichi anche la struttura muscolare. Come e con quali effetti questo si verifichi è una cosa di cui ti puoi rendere conto tu stesso: più ti alleni, meno i tuoi muscoli si affaticano, più sono in grado di generare energia, riuscendo al contempo a ottimizzare l’uso dell’ossigeno.

Nello studio, il team di ricerca ha confrontato i muscoli di topi non addestrati con quelli addestrati e ha studiato come cambia l’espressione genica in risposta agli esercizi. “Espressione genica” indica il processo attraverso cui l’informazione contenuta nel DNA viene convertita in una proteina. Per meglio capire di cosa si tratta, facciamo un esempio legato alla corsa parlando dell’ossigenazione dei muscoli durante l’attività sportiva. Quando il tuo corpo è sotto sforzo, il gene per l’emoglobina richiede l’attivazione della proteina che trasporta l’ossigeno nel sangue in modo da facilitare la respirazione cellulare. Se insomma il tuo corpo ha bisogno di più ossigeno, i geni per l’emoglobina “vengono espressi” in modo più attivo e questo porta alla produzione di più emoglobina, che può trasportare più ossigeno ai tessuti. Ecco perché è importante capire i meccanismi che attivano questi processi e come l’allenamento li può stimolare.

Questo è quello che hanno scoperto gli scienziati di Basilea, ossia che circa 250 geni hanno cambiato espressione nei muscoli dei topi addestrati rispetto a quelli non addestrati, mentre circa 1.800-2.500 geni sono stati attivati dopo un esercizio fisico acuto. Quanti e quali geni rispondano dipende principalmente dallo stato di allenamento.

Cosa significa in pratica

Come dicevamo, che i muscoli cambino non è un mistero: lo vediamo noi stessi! Ma in che modo cambino è diverso. Per esempio, i muscoli allenati rispondono in modo completamente diverso allo stress fisico e lo si può capire meglio confrontandoli con quelli che non allenati. Questi ultimi reagiscono allo stress del movimento fisico attivando i geni infiammatori, causando i noti dolori muscolari. I topi allenati sottoposti allo stesso stress fisico mostrano invece maggiore attività fra i geni che proteggono i muscoli. Ecco perché i muscoli allenati rispondono in modo diverso allo stress dell’esercizio, riuscendo a essere più efficienti e resilienti.

In altre parole, quello che gli scienziati hanno scoperto è che l’allenamento di resistenza altera – positivamente – il modello epigenetico nel muscolo, sia a breve che a lungo termine. Gli allenamenti prolungati insomma modificano i muscoli addestrati a livello del loro modello epigenetico, oltre che fisico e molecolare.

Cosa te ne viene in tasca ora che lo sai? Beh, non è detto che la ricerca debba sempre adattarsi a problemi contingenti: può infatti trattarsi anche della dimostrazione di tesi particolarmente astratte e non di immediato utilizzo. Ciò che si può invece rilevare molto utile è, per esempio, la possibilità di migliorare il proprio allenamento non più solo sulla base di tabelle ma sulla conoscenza intima del funzionamento dei nostri muscoli, dal punto di vista genico, cioè relativo a come si comportano i nostri geni.

Questi risultati possono per esempio essere applicati nello sport competitivo, grazie allo studio di biomarcatori che riflettono il progresso dell’allenamento, migliorando l’efficienza dell’allenamento. Inoltre, capire come funziona un muscolo sano è fondamentale per capire per confronto cosa succede a un muscolo malato o deteriorato per età o patologie, permettendo così innovative terapie.

(via SciTech Daily)