Come l'esercizio fisico aiuta a prevenire i danni al DNA e i problemi vascolari legati all'età

Un recente studio sugli animali condotto dai ricercatori del Dipartimento di Medicina Interna dell'Università dello Utah a Salt Lake City esamina il ruolo del danno al DNA nei vasi sanguigni e nell'invecchiamento del sistema cardiovascolare.

Hanno scoperto che un aumento dell'attività fisica era associato a una riduzione del danno al DNA nelle cellule che rivestono i vasi sanguigni. Questo potrebbe spiegare come l'attività fisica, anche in età avanzata, possa ridurre il rischio di aterosclerosi.

Guidati da Jisook Lim, PhD, borsista post-dottorato presso l'Università dello Utah, i ricercatori presenteranno i loro risultati all'American Physiology Summit, il congresso annuale dell'American Physiological Society, a Long Beach, in California. La conferenza si terrà dal 4 al 7 aprile 2024.

In che modo l'esercizio fisico protegge la salute vascolare con l'avanzare dell'età?

Con l'avanzare dell'età, il rischio di malattie cardiovascolari e altri problemi cardiovascolari aumenta. Questo è solitamente dovuto all'aterosclerosi, ovvero l'accumulo di sostanze grasse sulla mucosa dei vasi sanguigni.

Man mano che queste placche crescono, restringono i vasi sanguigni, aumentando il rischio di eventi cardiovascolari come infarti o ictus.

Fortunatamente, l'esercizio fisico può ridurre significativamente il rischio di aterosclerosi. Anche negli anziani, l'esercizio fisico può rallentare la formazione di placche e migliorare i risultati cardiovascolari.

Tuttavia, comprendere esattamente in che modo l'esercizio fisico apporti benefici alla salute cardiovascolare si è rivelato più difficile. Un nuovo studio si concentra su un probabile meccanismo: il danno al DNA.

Danni al DNA e telomeri: i principali fattori dell'invecchiamento

Con l'avanzare dell'età, si verifica una lenta perdita di funzionalità in molti aspetti della nostra fisiologia. Parte di questo declino è dovuto al danno al DNA.

I danni al DNA possono verificarsi per molteplici ragioni e i nostri meccanismi di riparazione del DNA diventano più soggetti a errori con l'avanzare dell'età.

Gli esperti ritengono che il danno al DNA svolga un ruolo centrale nel processo di invecchiamento e sembra svolgere un ruolo importante nel deterioramento dei nostri vasi sanguigni man mano che invecchiamo.

I telomeri sono "cappucci" di DNA alle estremità dei cromosomi, che li proteggono dall'aggrovigliamento e dalla sfilacciatura. Per questo motivo, la lunghezza dei telomeri è un indicatore dell'età biologica: una lunghezza inferiore è associata a molte malattie legate all'età, comprese le malattie cardiovascolari.

I telomeri nelle cellule che rivestono i vasi sanguigni sono particolarmente sensibili ai danni causati da una forza chiamata "stress di taglio".

"Quanto più è alta la velocità del sangue e tanto più piccolo è il diametro dell'arteria, tanto maggiore è lo sforzo di taglio", ha spiegato il dott. Jan Malik, MPH, professore presso l'Ospedale generale universitario di Praga, nella Repubblica Ceca, non coinvolto in questo studio.

Sebbene il nostro corpo disponga di sistemi per affrontare questo stress, quando i vasi sanguigni sono ostruiti, il flusso sanguigno risulta compromesso. Questa interruzione aumenta l'attrito tra le cellule che rivestono i vasi sanguigni, aumentando il rischio di aterosclerosi.

Malik, che ha pubblicato articoli sull'argomento, ci ha detto che "le variazioni nello sforzo di taglio sono fondamentali per lo sviluppo dell'aterosclerosi".

Uno studio in corso dell'Università dello Utah ha esaminato se l'esercizio fisico può ridurre il rischio cardiovascolare minimizzando i danni al DNA e proteggendo i telomeri.

Una maggiore attività fisica è associata a minori danni al DNA

I ricercatori dell'Università dello Utah hanno monitorato 15 topi maschi per 4 settimane in una gabbia con una ruota da tapis roulant. Li hanno divisi in tre categorie a seconda della distanza percorsa ogni giorno:

• Veloce
• Corridore moderato
• Basso movimento.

Al termine dello studio, gli scienziati hanno raccolto tessuto dall'aorta degli animali, il vaso sanguigno attraverso il quale scorre il sangue proveniente dal cuore. Hanno studiato diverse sezioni dell'aorta, sottoposte a diversi livelli di sforzo di taglio.

In particolare, si sono concentrati su due tipi di cellule:

• Cellule endoteliali che rivestono l'interno dei vasi sanguigni;
• Cellule muscolari lisce vascolari presenti nelle pareti dei vasi sanguigni.

Hanno poi valutato il danno al DNA delle cellule e valutato il funzionamento dei loro telomeri.

La loro analisi ha dimostrato che una maggiore attività fisica era associata a un minor danno al DNA e a un miglioramento della funzionalità dei telomeri nelle cellule endoteliali, ma non nelle cellule muscolari lisce vascolari.

Precedenti ricerche hanno inoltre dimostrato che la muscolatura liscia vascolare non viene danneggiata nella stessa misura delle cellule endoteliali, che sono sottoposte all'intera forza del flusso sanguigno.

Secondo gli abstract dello studio, in generale, "la quantità di esercizio aerobico è inversamente proporzionale al danno al DNA e alla disfunzione dei telomeri". Ciò significa che gli animali che si sono allenati di più hanno presentato la minore quantità di danni e disfunzioni.

Cosa fornisce questo studio?

Questo studio si aggiunge alle crescenti prove che dimostrano che l'esercizio fisico può apportare benefici alla salute, proteggendo dai danni al DNA e salvaguardando la funzionalità dei telomeri.

"Rivelando le diverse risposte delle regioni aortiche che sperimentano diversi modelli di flusso sanguigno e tipi di cellule all'esercizio aerobico", ha spiegato Lim in un comunicato stampa, "questo studio fornirà una solida base per un approccio dettagliato e personalizzato agli interventi sulla salute cardiovascolare".

Gli scienziati studiano da tempo la relazione tra esercizio fisico e telomeri. Ad esempio, uno studio del 2013 ha dimostrato che gli ultramaratoneti hanno telomeri più lunghi rispetto ai partecipanti sani di controllo.

Anche altri studi hanno scoperto un legame tra la forma fisica e la lunghezza dei telomeri.