3.MATERIALI E METOD
4.2 Analisi TOSCA.
Sul plasma degli atleti è stata effettuata l’analisi gascromatografica TOSCA per andare a vedere la capacità scavenger del plasma degli atleti vs i controlli sedentari. Gli atleti mostravano, rispetto ai soggetti di controllo, una migliore attività antiossidante sia verso i radicali perossilici (in azzurro) (16,1±1,3 vs 8,8±1,4 Unità/ml, p<0.001), sia verso i radicali idrossilici (in rosso) (7,0±0,8 vs 3,7±0,5 Unità/ml, p<0.001) (figura 4.3).
Figura 4.3: Indice TOSCA (Unità/ml) per i radicali perossilici (ROO·) e idrossilici (OH·) riscontrati nel plasma degli atleti e dei controlli.
Gli atleti anziani hanno mostrato un’attività antiossidante plasmatica totale di circa l’85% superiore rispetto ai sedentari di controllo, confermando che l’attività fisica aerobica regolare riduce lo stress ossidativo indotto dall’invecchiamento.
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L’analisi di correlazione tra le variabili ha evidenziato una relazione diretta nel gruppo degli atleti tra i valori TOSCA e il VO2max, sia per quanto riguarda l’attività
antiossidante verso i radicali perossilici (r = 0.54, p<0.05), sia verso i radicali idrossilici (r = 0.57, p<0.05) (figura 4.4). Nessuna correlazione è stata evidenziata tra i valori TOSCA e le altre variabili studiate.
Figura 4.4: Sedentari, atleti. r (TOSCA sedentari vs ROO· e VO₂max)= 0.32, p=ns. r(TOSCA atleti vs ROO· e VO₂ max)=0.54, p < 0.05. r(TOSCA sedentari vs OH· e VO₂max)= 0.35, p=ns. r(TOSCA atleti vs OH· e VO₂ max)=0.57, p < 0.05.
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5. DISCUSSIONE
I nostri risultati dimostrano che l’esercizio fisico regolare migliora la capacità antiossidante plasmatica e riduce lo stress ossidativo indotto dall’invecchiamento negli atleti anziani. Tale effetto è evidente sia verso i radicali perossilici che sono causa della perossidazione lipidica, ma anche verso i radicali idrossilici che rappresentano la specie radicalica più dannosa per i componenti cellulari. Nella nostra popolazione studiata, l’attività antiossidante è risultata direttamente correlata al massimo consumo di ossigeno, dimostrando che l’esercizio fisico regolare e quindi il grado di fitness sia il principale induttore della miglior risposta allo stress ossidativo. Inoltre, i nostri dati confermano che l’attività fisica aerobica determina un miglior profilo lipidico, in particolare a carico del colesterolo HDL, un rimodellamento ventricolare sinistro con una migliore funzione sistolica e diastolica rispetto ai soggetti con stile di vita sedentario. Infine, come atteso, l’esercizio fisico influisce sulla composizione corporea degli atleti anziani rispetto ai sedentari.
Numerose evidenze scientifiche hanno dimostrato come l’attività fisica possa indurre una miglior risposta scavenger nei confronti dei radicali liberi dell’ossigeno (ROS) [63].
È stato osservato che in condizioni basali, il muscolo scheletrico produce un basso tasso dell’anione superossido e di NO, tuttavia, durante l’attività contrattile la concentrazione di questa specie aumenta drasticamente. Infatti, l’esercizio aerobico è associato ad un aumento del consumo massimo di ossigeno da parte sia dell’intero organismo che del gruppo muscolare impiegato nell’esercizio. Sen [69] riporta che durante l’esercizio aerobico si ha un aumento di 10-15 volte del tasso di
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consumo di ossigeno in tutto l’organismo, e un aumento di circa 100 volte a livello muscolare.
I dati di letteratura mostrano che un esercizio fisico moderato, condotto per 150 minuti a settimana, o un esercizio intenso condotto per 75 minuti a settimana, sono necessari per promuovere e mantenere la salute negli adulti [70]. In aggiunta, è anche consigliato eseguire due volte alla settimana un esercizio di potenziamento muscolare.
Molti studi hanno riportato come l’attività fisica possa indurre un miglioramento delle condizioni fisiologiche di pazienti affetti da cancro in stadio avanzato [71]. A supporto di questo, evidenze scientifiche hanno mostrato che un esercizio moderato (60% del VO₂max) è associato ad un aumento della sopravvivenza in pazienti affetti da cancro al seno o nella riduzione del rischio di cancro al seno in donne in menopausa, favorendo cambiamenti del grasso corporeo e dei profili degli ormoni sessuali [72,73,74].
I possibili benefici dell’attività fisica nei confronti del cancro sono una conseguenza della riduzione dell’obesità, della diminuzione della concentrazione di adipochine, della riduzione dei livelli di insulina e di glucosio, di un aumento della motilità intestinale, della diminuzione dell’infiammazione e dell’immunostimolazione [75,76,77,78,79,80] indotte dall’esercizio.
Questi effetti comunque dipendono spesso dal tipo di esercizio e dalla sua durata. Alcuni autori hanno proposto l’ “Ipotesi della J invertita”, mostra seconda la quale un regolare esercizio fisico moderato comporta un aumento della funzione immunitaria e una minor suscettibilità nei confronti del cancro, mentre la sedentarietà o un esercizio stressante sopprimono la funzione immunitaria e aumentano la suscettibilità alle infezioni [70,78,81,82,83,84]. Questo viene
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supportato dai studi su animali, dove animali allenati esibiscono un minor stato infiammatorio rispetto agli animali sedentari. Dall’altra parte però, è riportato anche che un esercizio a bassa intensità o ad alta intensità può indurre uno stato proinfiammatorio e un aumento dello stress ossidativo, con conseguente danno al DNA [76,85,86,87]. I nostri atleti però effettuano un esercizio stressante, e i risultati ottenuti sono positivi nei confronti dei radicali liberi, per cui anche l’esercizio stressante sembra avere degli effetti benefici nei confronti dello stress ossidativo. Di solito, la misura diretta della produzione di radicali liberi e delle specie reattive è molto difficile da eseguire, data l’alta reattività dei radicali e la loro bassa concentrazione allo stato stazionario. Per questo la tecnica migliore sarebbe la spettroscopia di risonanza di spin dell’elettrone (ESR) tecnica che però richiede una strumentazione molto costosa ed è complicata da eseguire.
Quindi per la valutazione dello stress ossidativo vengono usati dei biomarkers, come ad esempio la misurazione di sottoprodotti di stress ossidativo come l’acido reattivo tiobarbiturico (TBARS) prodotto dalla perossidazione lipidica, o la malondialdeide (MDA), oppure andando a dosare qualche effetto dei radicali liberi sulle molecole. Questi metodi hanno un alto grado di variabilità, che rende difficile comparare la capacità dei diversi antiossidanti [89].
La tecnica di analisi TOSCA, usata per questo studio, consente un’analisi quantitativa e qualitativa delle varie specie radicaliche. Infatti permette di quantificare in unità TOSCA (ml di liquido oppure gr di tessuto della sostanza antiossidante) la capacità antiradicalica della sostanza in esame e di valutarne la capacità antiossidante di una sostanza nei confronti delle varie specie radicaliche (perossilici, idrossilici, derivati della perossinitrite).
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Nel nostro studio siamo andati a vedere come l’attività fisica possa indurre una miglior risposta scavenger a livello plasmatico verso i radicali liberi prodotti nel corso dell’invecchiamento. Evidenze scientifiche hanno dimostrato come l’esercizio fisico determini un aumento dell’espressione e dell’attività di enzimi antiossidanti, con conseguente riduzione di ROS [90]. In parte sembra che gli effetti positivi dell’esercizio fisico sull’invecchiamento, in termini di attività antiossidante, siano riferibili ad un aumento dell’espressione e dell’attività di SOD e HSPs (Hot Shock Proteins) [90]. L’attività fisica inoltre si è dimostrata in grado di diminuire la produzione di ossidanti durante l’ischemia da riperfusione e di avere un’azione calcio protettiva tramite l’attivazione della SOD mitocondriale (MnSOD) come
scavenger dei ROS.
Quindi possiamo dire che l’attività fisica induce da un lato un aumento dello stress ossidativo conseguente ad un aumento del consumo di ossigeno e di sintesi di ATP, dall’altro, proprio a causa di questo, determina una maggior risposta nella produzione e nell’attività degli scavenger enzimatici per contrastare la massima produzione di ROS. Questo “adattamento” permane anche una volta terminato l’esercizio fisico, andando così a contrastare la formazione di radicali liberi indotti dall’invecchiamento.
Per avere una conferma cioè del fatto che l’attività fisica possa indurre un aumento della risposta scavenger, siamo andati a valutare la capacità antiossidante plasmatica degli atleti e dei sedentari. I nostri risultati mostrano come le persone che svolgono un’attività fisica regolare abbiano una capacità antiossidante nettamente e significativamente superiore rispetto ai soggetti sedentari. Inoltre, correlando i valori ottenuti dal TOSCA e quelli di VO₂max, si osserva come ad un aumento di VO₂max (che dipende dall’attività fisica) corrisponda un valore TOSCA
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più elevato, quindi una capacità antiossidante maggiore rispetto al gruppo di controllo sedentario, andando a confermare la stretta correlazione tra attività fisica e capacità antiossidante.
I parametri clinici e antropometrici rilevati in tutti i soggetti esaminati, hanno confermato quanto riportato in letteratura sui benefici dell’attività fisica. Infatti gli atleti presentano un BMI significativamente minore rispetto ai sedentari, andando a individuare quindi un miglior rapporto tra peso e altezza. Dai dati ematochimici si può osservare come gli atleti abbiano un indice significativamente superiore di colesterolo HDL e un valore di LDL inferiore rispetto ai controlli, confermando quanto espresso da studi di settore in cui è stato dimostrato come gli atleti abbiano questo shift tra colesterolo HDL ed LDL rispetto ai sedentari. Inoltre, dall’esame ecocardiografico si può notare come gli atleti presentino un valore significativo di ipertrofia ventricolare sinistra, tipica di chi pratica sport, e anche un valore di frequenza cardiaca a riposo significativamente inferiore rispetto ai controlli.
Dai risultati della visita nutrizionistica comprensiva di questionario nutritivo ed analisi antropometrica e bioimpedenziometrica, emerge come entrambi i gruppi abbiano seguito un’alimentazione abbastanza omogenea, fatto che rende ancora più interessante il nostro studio, perché in questo modo i due gruppi erano differenti solo dal punto di vista atletico, mentre gli atleti abbiano una percentuale di massa grassa significativamente inferiore e un aumento della quantità di massa magra rispetto ai controlli, come ci si attende da chi pratica attività fisica a livello master. Dall’analisi dei parametri antropometrici non sono state riscontrate differenze di costituzione né di dimensioni corporee.
L’analisi di correlazione tra tutte le variabile ha mostrato che VO₂max è l’unico parametro correlato all’attività antiossidante, dimostrando quindi che è l’esercizio
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fisico stesso a indurre una miglior risposta antiossidante in questi soggetti. Questa correlazione, anche se è stata riscontrata in un campione così ristretto, risulta essere molto forte dimostrando come l’attività fisica induca un aumento della capacità antiossidante.
Una limitazione del nostro studio è il numero ristretto di soggetti esaminati, anche se, la loro selezione è stata molto rigorosa: gli atleti rappresentano un campione omogeneo difficile da trovare e i soggetti di controllo sono stati rigorosamente selezionati ed erano privi di fattori di rischio cardiovascolare.
Concludendo i nostri dati dimostrano che l’attività fisica condotta con regolarità per molti anni è in grado di preservare la risposta endogena allo stress ossidativo indotto dall’invecchiamento. Questo effetto antiossidante dell’esercizio fisico potrebbe indurre un rallentamento dei processi di invecchiamento cellulare e quindi prevenire le malattie cronico degenerative e i tumori per le quali lo stress ossidativo rappresenta un fattore causale.
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56
APPENDICE 1
Abitudini Alimentari
1) Dove fa colazione? A casa□
Al bar□
Al lavoro□
Non faccio colazione
□
1.a) Se fa colazione cosa consuma più frequentemente?(possibile dare più di una risposta) Caffè