L’attività fisica regolare ha un impatto notevole sulla salute e la longevità, in particolare per quanto riguarda la capacità di riparare e rigenerare il nostro corpo in risposta ai danni.
Gli effetti dell’esercizio sulla riparazione e la rigenerazione
L’attività fisica regolare ha un impatto notevole sulla salute e la longevità, in particolare per quanto riguarda la capacità di riparare e rigenerare il nostro corpo in risposta ai danni. Vediamo alcuni esempi di come l’esercizio moduli questo processo di riparazione e rigenerazione. 
- Riparazione del DNA: Il danneggiamento del DNA, spesso causato da danni ossidativi, è associato a un aumento del rischio di malattie croniche come il cancro, le malattie neurodegenerative, l’aterosclerosi e il diabete. L’esercizio regolare, come la corsa su tapis roulant, è stato collegato alla diminuzione dell’accumulo di danni ossidativi al DNA e alle proteine nei muscoli scheletrici di ratti. Inoltre, l’attività fisica può potenziare le capacità intrinseche di riparazione del DNA nei neuroni attraverso l’upregolazione del BDNF. Tuttavia, è importante notare che l’esercizio intenso può indurre stress ossidativo e danneggiare il DNA, quindi è necessario comprendere gli effetti specifici di diversi tipi di esercizio fisico sulla riparazione del DNA stesso.
- Danneggiamento delle proteine e proteostasi: La proteostasi è il processo dinamico che contribuisce al mantenimento dell’omeostasi proteica nel nostro corpo. L’esercizio regolare ha effetti positivi sulla salute, in particolare sui muscoli. Ad esempio, l’attività aerobica aumenta la capacità di mantenere la proteostasi mitocondriale nei muscoli scheletrici e cardiaci. Inoltre, l’esercizio può ridurre l’accumulo di proteine mal ripiegate dannose nel cuore, migliorando l’autofagia. L’attività fisica causa anche la degradazione delle proteine seguita da una ricostruzione, mantenendo così l’omeostasi proteica.
- Risposta allo stress del Reticolo Endoplasmatico: Il reticolo endoplasmatico (ER) è coinvolto nella sintesi e nel folding delle proteine, oltre a regolare il calcio e le segnalazioni cellulari. L’esercizio può aiutare a ripristinare l’omeostasi dell’ER, soprattutto in malattie cardiovascolari e obesità. L’attività fisica può ridurre lo stress dell’ER e migliorare la funzione cardiaca, mentre l’inibizione dello stress dell’ER può annullare gli effetti protettivi dell’esercizio. Inoltre, l’attività motoria può alleviare lo stress dell’ER causato dall’obesità.
- Risposte allo stress mitocondriale: I mitocondri sono essenziali per la nostra salute, e l’esercizio è un potente stimolo per la loro rimodellazione. L’attivazione delle risposte mitocondriali allo stress potrebbe contribuire agli adattamenti mitocondriali indotti dall’esercizio. Ad esempio, l’attivazione delle risposte allo stress mitocondriale è osservata nei muscoli scheletrici durante l’esercizio. Inoltre, l’attività fisica può aumentare la produzione di un peptide mitocondriale, il che ha effetti benefici sulla salute metabolica.
- Risposta al danneggiamento lisosomale: I lisosomi svolgono un ruolo chiave nella degradazione e nel riciclo delle proteine. L’esercizio sembra influenzare il rilascio di enzimi lisosomiali in alcune cellule, indicando che potrebbe influenzare la permeabilità della membrana lisosomiale. Inoltre, l’esercizio stimola la biogenesi lisosomiale, che contribuisce alla rimozione dei mitocondri disfunzionali.
- Rigenerazione a livello tissutale: L’attività fisica ha effetti noti sulla rigenerazione cardiaca e muscolare. Promuove la crescita cardiaca e il rimodellamento, migliorando la funzione cardiaca e proteggendo da insufficienza cardiaca. Nei muscoli, l’esercizio attiva la plasticità e la rigenerazione muscolare, facilitando la formazione di nuove fibre muscolari e nuove cellule staminali muscolari.
- Riprogrammazione dell’identità cellulare: L’attività motoria può causare la riprogrammazione metabolica di vari tipi di cellule. Ad esempio, può promuovere la trasformazione dei macrofagi da un fenotipo infiammatorio (M1) a uno anti-infiammatorio (M2) nell’adipe di topi obesi. Inoltre, può influenzare la differenziazione delle cellule staminali mesenchimali in osteoblasti e regolare le risposte immunitarie.
In sintesi, l’esercizio fisico ha numerosi effetti positivi sulla riparazione e la rigenerazione del nostro corpo, che vanno dalla riparazione del DNA alla proteostasi, dalla risposta allo stress dell’ER alla gestione del danneggiamento lisosomale, e persino alla riprogrammazione delle cellule. Questi benefici sono un motivo importante per fare dell’esercizio una parte essenziale di uno stile di vita sano.
Effetti integrativi dell’esercizio sulla salute
L’esercizio fisico contribuisce in modo significativo al mantenimento dell’omeostasi a livelli d’organo, di tessuto, cellulare e molecolare. Questo stimola adattamenti fisiologici positivi che proteggono contro varie condizioni patologiche. I benefici per la salute derivanti dall’esercizio coinvolgono l‘adattamento a stress metabolici, termoregolatori, ipossici, ossidativi e meccanici ripetuti. Ogni sessione di esercizio scatena una risposta rapida ma temporanea, mentre la ripetizione dello stimolo provoca cambiamenti fisiologici compensatori che conferiscono protezione contro stress successivi più intensi.
L’esercizio ha impatti sistemici e può prevenire e trattare diverse malattie grazie all’adattamento integrato che coinvolge numerosi sistemi organici, tra cui muscoli scheletrici, polmoni, cuore, cervello, sistema vascolare, fegato e tessuto adiposo. L’esercizio prima di un intervento chirurgico può migliorare la condizione fisica del paziente, accelerare il recupero e ridurre la durata dell’ospedalizzazione. Questi effetti protettivi sono dovuti a una maggiore tolleranza a perturbazioni sistemiche e a un miglior metabolismo.
Conclusioni e prospettive
L’esercizio fisico è un potente strumento per migliorare la salute metabolica e cardiorespiratoria. È considerato una sorta di “pillola non farmacologica” per pazienti con alcune comorbilità. L’esercizio può prevenire, gestire e trattare malattie come l’obesità, il diabete di tipo 2, le malattie cardiovascolari, l’atrofia muscolare legata all’invecchiamento e alcuni tipi di cancro.
In conclusione, l’esercizio è senza dubbio benefico per la salute. Ma poiché i meccanismi alla base di questi benefici sono complessi, è essenziale approfondire la ricerca per migliorare la progettazione delle terapie basate sull’esercizio e per identificare nuovi approcci terapeutici che migliorino la qualità della vita di coloro che non possono esercitarsi. L’ulteriore indagine dei meccanismi che sottendono gli effetti positivi dell’esercizio aiuterà a migliorare la progettazione delle terapie basate sull’esercizio e a identificare nuovi approcci terapeutici per migliorare la qualità della vita.
Autore: Stefano Michienzi
Fonte:
Exercise sustains the hallmarks of health – Qiu Y, Fernández-García B, Lehmann HI, Li G, Kroemer G, López-Otín C, Xiao J. J – Sport Health Sci. 2023 Jan;12(1):8-35. doi: 10.1016/j.jshs.2022.10.003. Epub 2022 Oct 29.
