Le miochine: cosa sono e come agiscono

L’ esercizio fisico è il più accessibile, economico e sicuro metodo di cui disponiamo per prevenire una serie di patologie tipiche delle società occidentale. Disponendo di oltre 650 muscoli il corpo umano è, di fatto, “progettato” per il movimento. L’ipocinesi, cioè la mancanza di movimento, associata ad una scorretta alimentazione aumenta la probabilità di incorrere in diverse patologie quali, ipertensione, obesità, sindrome metabolica, iperlipidemia, fino a diabete di tipo 2 e delle patologie cardiache.

Il nostro organismo è un sistema ad “adattamento funzionale” per cui le capacità che sono utilizzate si sviluppano e potenziano, mentre quelle trascurate tendono all’atrofia. E’ un fenomeno che chiunque abbia subito un’immobilizzazione di un arto in seguito ad una frattura ha potuto constatare osservando la progressiva riduzione della massa muscolare. E’ importante capire che questo è un principio universale per tutte le funzioni biologiche, anche quelle cognitive. Uno schema motorio non esercitato, ad esempio, tende ad essere soppresso limitando il patrimonio di movimenti possibili. Il movimento è un processo psico-motorio che coinvolge le componenti cognitive, nervose e muscolari. L’esercizio fisico può avere, quando propriamente seguito, un effetto anti-infiammatorio che, a differenza di un farmaco che agisce slegato dall’infinita interrelazione tra le diverse parti dell’organismo, è in relazione con ogni sua componente. Uno stile di vita sedentario non permette all’organismo di agire secondo la propria natura, ovvero alternando momenti di alto impegno fisico con adeguate pause di riposo. La contrazione muscolare permette il rilascio di alcuni messaggeri noti come miochine configurando il tessuto muscolare come un organo endocrino, al pari del tessuto adiposo (Tomas et al. 2004; Pederson et al. 2003; 2005). Una particolare miochina, l’interleuchia 6 (IL-6), ha sia un’azione pro-infiammatoria che anti-infiammatoria, in base alla presenza di altre sostanze. Durante il processo infiammatorio la IL-6 è rilasciata dai linfociti T e dai macrofagi per stimolare la risposta immunitaria. La compresenza di IL-6 con il fattore di necrosi tumorale (TNF-α), proteina C reattiva (PCR) e IL-1 descrive un quadro infiammatorio. Il TNF-α è un’interleuchina coinvolta nella morte apoptotica delle cellule, la proliferazione, il differenziamento, la cancerogenesi e la replicazione virale , mentre la proteina C reattiva è una opsonina prodotta dal fegato in presenza di uno stato infiammatorio. Quando la IL-6 essa è rilasciata dalle fibre muscolari in seguito ad esercizio fisico e non sono presenti TNF-α, proteina C reattiva e IL-1, allora l’effetto è anti-infiammatorio (Petersen & Petersen 2005; Bruunsgaard 2005). Se è il muscolo in esercizio a rilasciare la IL-6, infatti, l’effetto è un aumento degli antagonisti dei recettori dell’IL-1, dei recettori sTNFR e della citochina IL-10, il risultato finale è una diminuzione dell’IL-1 e TNF-α circolanti, determinando così un effetto anti-infiammatorio (Ostrowski et al. 2000; Steensberg et al. 2003). I ricercatori ritengono che a determinare lo stato di bassa infiammazione cronica sia il rapporto tra IL-6 e TNF-α: quando la prima è elevata ed il secondo basso si ha uno stato anti-infiammatorio, nel caso contrario infiammatorio (Kubaszek et. al. 2003; Petersen & Petersen 2005). L’allenamento di forza, ad esempio, provoca un elevato rilascio di IL-6 e IL-10, mentre abbassa il TNF-α. Si è mostrato, inoltre, molto efficace nel contrastare l’artrite reumatoide (Hakkinen et. al. 2005). Abramson e Vaccarino (2002) ritengono che l’esercizio fisico abbia una relazione diretta sullo stato infiammatorio dell’organismo agendo come un farmaco anti-infiammatorio ad ampio spettro. Questa constatazione è confermata dagli studi che vedono nelle miochine degli agenti in grado di antagonizzare agenti pro-infiammatori, come IL-1, TNF-α e PCR. La produzione di IL-6 dipende dall’intensità della contrazione muscolare, dalla quantità muscoli coinvolti e dallo stato di esaurimento di glicogeno muscolare (Ostrowski et al. 2000; King et al. 2003). La citochina IL-6 sembra avere anche altri effetti sull’organismo. In modo indiretto, abbassando i livelli di IL-1 e TNF-α, agisce sull’11 β-idrossisteroidi deidrogenasi tipo 1 (11 β-HSD1) riducendone la concentrazione. L’ 11 β-HSD1 è un enzima presente nel te,ssuto adiposo viscerale responsabile della conversione del cortisolo in cortisone. L’eccesso cronico di cortisolo sembra associato a malattie come il diabete di tipo 2, la sindrome metabolica, l’obesità, arteriosclerosi e disagi cardiovascolari. La possibilità di ridurne gli effetti si è rivelata importante nel contrastare queste importanti patologie (Pereira et al. 2012). Un’altra miochina dagli effetti sorprendenti è l’irisina (FNDC5), scoperta da alcuni ricercatori della Harvard Medical School (Boström et al. 2012) ha mostrato un effetto diretto sulla trasformazione di grasso bianco (WAT) in grasso bruno (BAT). La produzione di irisina sarebbe stimolata dal Pgc1-α (coattivatore 1 del proliferatore gamma del perossisoma) che è un coattivatore della trascrizione ovvero promuove la trascrizione, e quindi l’espressione genica, con il risultato di regolare la biogenesi mitocondriale e l’ossidazione dei grassi. L’irisina stimola negli adipociti l’espressione della UCP 1 (termogenina) o proteina disaccoppiante situata nei mitocondri. Questa proteina “disaccoppia” la fosforilazione ossidativa dalla produzione di ATP al fine di alimentare la termogenesi senza brivido, ovvero la produzione di calore tipica degli animali in letargo e dei neonati. In pratica l’energia del sistema aerobico lipidico, è utilizzata per produrre calore invece che ATP. La cosa più stupefacente, tuttavia, è l’azione stimolatoria dell’irisina sul fattore neurotrofico cerebrale BDNF (Brain-derived neurotrophic factor), la cui azione contribuisce a sostenere la sopravvivenza dei neuroni, e permette lo sviluppo e la differenziazione di nuovi neuroni e sinapsi, confermando il ruolo positivo dell’esercizio fisico sull’apprendimento. Un’altra miochna con effetto termogenico è stata recentemente scoperta, il suo nome è BAIBA (β-aminoisobutyric acid). Anch’essa è prodotta dalla contrazione muscolare ed agisce similmente all’irisina. La contrazione muscolare è un vero “elisir” per il benessere e ci fa capire l’importanza ed il ruolo insostituibile del movimento nell’uomo, anche per migliorarne le facoltà cognitive.


Abramson JL, Vaccarino VC. (2002). Relationship between physical activity and inflammation among apparently healthy middle-aged and older US adults. Archives of Internal Medicine. 162:1286-1292.

Boström P. et al. A PGC1α-dependent myokine that drives browning of white fat and thermogenesis. Nature. ; 481(7382): 463–468.

Bruunsgaard H. (2005). Physical activity and modulation of systemic low-level inflammation. Journal of Leukocyte Biology. 78(4):819-835.

Hakkinen et. al. (2005) Effects of prolonged combined strength and endurance training on physical fitness, body composition and serum hormones in women with rheumatoid arthritis and in healthy controls. Clinical and Experimental Rheumatology. 23(4):505-12.

King DE et al. (2003). Inflammatory markers and exercise: differences related to exercise type. Medicine and Science in Sports and Exercise. 35:575-581.

Kubaszek et. al. (2003). Promoter polymorphisms of the TNF alpha (G-308A) and IL-6 (C-174G) genes predict the conversion from impaired glucose tolerance to type 2 diabetes: the Finnish Diabetes Prevention Study. Diabetes. 52:1872-1876.

Ostrowski K, Schjerling P, Pedersen BK. Physical activity and plasma interleukin-6 in humans–effect of intensity of exercise. Eur J Appl Physiol. 2000 Dec;83(6):512-5.

Pederson B.K. et. al. (2003). Searching for the exercise factor: Is IL-6 a candidate? Journal of Muscle Research and Cell Motility. 24:113-119.

Pederson B.K. et. al. (2005). Muscle-derived IL-6 – a possible link between skeletal muscle, adipose tissue, liver and brain.

Brain, Behavior, and Immunity

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Pereira CD, Azevedo I, Monteiro R, Martins MJ. 11β-Hydroxysteroid dehydrogenase type 1: relevance of its modulation in the pathophysiology of obesity, the metabolic syndrome and type 2 diabetes mellitus. Diabetes Obes Metab. 2012 Oct;14(10):869-81

Petersen A.M.W. & Pedersen B. K. (2005). The anti-inflammatory effect of exercise. Journal of Applied Physiology. 98:1154-1162.

Steensberg et. al. (2003). IL-6 enhances plasma IL-1ra, IL-10, and cortisol in humans. American Journal of Physiology, Endocrinology, and Metabolism. 285:E433-E437.

Tomas E. et al. (2004). Metabolic and hormonal interactions between muscle and adipose tissue. Proceedings of the Nutrition Society. 63:381-385

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