L’esercizio fisico può promuovere l’espressione genica dei prodotti chimici di benessere

L’esercizio fisico può migliorare l’umore tramite l’espressione genica correlata alla via della kynurenine.

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Gli effetti che stimolano l’umore dell’esercizio sono ben stabiliti. (Vedi qui, qui, qui, qui.) Uno studio recente (Choi et al., 2019) di ricercatori della Harvard Medical School ha utilizzato la randomizzazione mendeliana allo stato dell’arte per identificare un nesso causale tra livelli più alti di attività fisica e minor rischio di depressione.

Aneddoticamente, chi rompe regolarmente il sudore facendo cardio e sollevando pesi sa quanto ti senti bene dopo un allenamento vigoroso. Ma perché l’attività fisica ha il potere di migliorare l’umore e combattere la depressione?

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Dal punto di vista delle neuroscienze, la spiegazione più comune del perché “Sweat = Bliss” si riduce di solito al potere dell’attività fisica di aumentare la quantità di sostanze chimiche endogene (autoprodotte) che si sentono bene (ad esempio, neurotrasmettitori e ormoni) che allagano il corpo e il cervello.

Un nuovo studio condotto da un team di ricercatori del Dipartimento di Kinesiologia presso la McMaster University in Canada introduce un altro fattore che può contribuire agli effetti sull’esercizio dell’umore. Questo articolo, “Esercizi di allenamento fisico per l’espressione del gene del muscolo scheletrico correlati al percorso di Kynurenine”, è stato pubblicato online prima della stampa del 16 gennaio sull’American Journal of Physiology-Cell Physiology .

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Questo studio (Allison et al., 2019) ha studiato l’impatto di un programma di allenamento che combinava allenamento di forza (sollevamento pesi) e allenamento ad intervallo ad alta intensità (HIIT) sull’espressione genica del muscolo scheletrico di alcune proteine ​​chiamate “fattori di trascrizione”. Queste proteine ​​aiutano a regolare l’espressione genica della chinurenina aminotransferasi (KAT) e le concentrazioni plasmatiche dei metaboliti del triptofano denominate “chinurenine”.

Molte persone associano il triptofano all’idea sbagliata basata sul folklore secondo cui il triptofano in Turchia ti farà sonnolento dopo aver mangiato la cena del Ringraziamento. Tuttavia, il mito del triptofano in Turchia che rende sonnolenta la gente è stato smentito molto tempo fa.

Il triptofano è un precursore per la sintesi della serotonina. Come Trisha Jenkins e altri. (2016) spiegano: “Il triptofano è l’unico precursore della serotonina prodotta a livello periferico e centrale. Tuttavia, la seconda via metabolica più diffusa del triptofano dopo la sintesi proteica è la sintesi della chinurenina, che rappresenta circa il 90% del metabolismo del triptofano. “Il metabolismo del triptofano avviene quasi esclusivamente attraverso la via della kynurenine.

Come funziona la via Kynurenine?

La via della chinurenina ha un ramo neuroprotettivo e un ramo neurotossico. La branca neuroprotettiva della via della kynurenine si basa sull’espressione genica dell’enzima chiamato “KAT”. Ricerche precedenti hanno dimostrato che l’esercizio aerobico e l’allenamento della forza aumentano entrambi l’attività della KAT, che promuove il metabolismo del triptofano attraverso il ramo neuroprotettivo della via della kynurenine.

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L’ultima ricerca di David Allison e dei suoi colleghi McMaster ha rivelato che 12 settimane di allenamento ad intervallo ad alta intensità (HIIT) una volta a settimana combinato con sessioni di allenamento bi-settimanale di forza possono alterare significativamente l’espressione genica del muscolo scheletrico dei fattori di trascrizione legati all’umore dell’attività fisica -ancora gli effetti attraverso la via della kynurenine.

I ricercatori ipotizzano che questi risultati offrano un altro motivo per cui l’esercizio regolare combatte il rischio di una depressione debilitante.

Questo studio presenta alcuni limiti degni di nota, come una dimensione di coorte relativamente piccola. “Le prove di esercizio su scala più ampia, che valutano sia i cambiamenti biochimici di stato transitorio e di riposo sono necessari per esaminare come i cambiamenti in questi processi biochimici fondamentali influenzano i sintomi depressivi”, hanno detto i ricercatori.

“L’aumento significativo dell’esercizio indotto dall’esercizio fisico nell’espressione dei fattori di trascrizione del muscolo scheletrico e del KAT negli anziani è incoraggiante date le potenziali implicazioni legate alla regolazione della via della kynurenina”, hanno concluso gli autori. “Gli studi futuri sono garantiti per esplorare l’impatto delle varie modalità e intensità di esercizio sui cambiamenti transitori di tali fattori negli adulti depressi”.

Riferimenti

David J. Allison, Joshua P. Nederveen, Tim Snijders, Kirsten E. Bell, Dinesh Kumbhare, Stuart M. Phillips, Gianni Parise, Jennifer Heisz. “Esercizi di allenamento fisico Espressione genica del muscolo scheletrico correlato al pathway Kynurenine” American Journal of Physiology-Cell Physiology (Prima pubblicazione online: 16 gennaio 2019) DOI: 10.1152 / ajpcell.00448.2018

Karmel W. Choi, Chia-Yen Chen, Murray B. Stein, Yann C. Klimentidis, Min-Jung Wang, Karestan C. Koenen, Jordan W. Smoller. “Valutazione delle relazioni bidirezionali tra attività fisica e depressione tra gli adulti: uno studio di randomizzazione mendeliana a 2 campioni.” JAMA Psychiatry (pubblicato per la prima volta online: 23 gennaio 2019) DOI: 10.1001 / jamapsychiatry.2018.4175