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

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

Hanno scoperto che un aumento dell’esercizio fisico era associato a una riduzione del danno al DNA nelle cellule che rivestono i vasi sanguigni. Ciò potrebbe aiutare a spiegare come l’esercizio fisico anche più tardi nella vita possa ridurre il rischio di aterosclerosi.

Guidati da Jisook Lim, PhD, ricercatore post-dottorato presso l'Università dello Utah, i ricercatori presenteranno i loro risultati all'American Physiology Summit - l'incontro 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 aumenta il rischio di malattie cardiovascolari e di altri problemi cardiovascolari. Ciò è solitamente dovuto all'aterosclerosi, 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 l’esercizio fisico negli anziani può rallentare la formazione della placca e migliorare gli esiti cardiovascolari.

Tuttavia, capire esattamente in che modo l’esercizio fisico apporta 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: attori chiave nell'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 .

Il danno al DNA si verifica per molte ragioni e i nostri meccanismi di riparazione del DNA diventano più soggetti a errori in età avanzata.

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" del DNA alle estremità dei cromosomi: li proteggono dai grovigli e dallo sfilacciamento. 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 suscettibili ai danni causati da una forza chiamata “stress di taglio”.

"Maggiore è la velocità del sangue e minore è il diametro dell'arteria, maggiore è lo sforzo di taglio", ha spiegato Jan Malik, MD, MPH, professore presso l'Ospedale Generale dell'Università di Praga, Repubblica Ceca, che non è stato coinvolto in questo studio.

Sebbene i nostri corpi dispongano di sistemi per far fronte a questo stress, quando i vasi sanguigni vengono interrotti, il flusso sanguigno viene compromesso . Questa interruzione aumenta l’attrito subito dalle cellule che rivestono i vasi sanguigni, aumentando il rischio di aterosclerosi.

Malik, che ha pubblicato articoli sull'argomento, ci ha detto che "i cambiamenti nello stress di taglio sono fondamentali per lo sviluppo dell'aterosclerosi".

Uno studio in corso presso l’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.

Alla fine dello studio, gli scienziati hanno raccolto tessuti dall'aorta degli animali, il vaso sanguigno attraverso il quale scorre il sangue dal cuore. Hanno studiato diverse sezioni dell'aorta soggette a diversi livelli di stress 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 il funzionamento dei loro telomeri.

La loro analisi ha mostrato che una maggiore attività fisica era associata a minori danni al DNA e a una migliore funzione dei telomeri nelle cellule endoteliali ma non nelle cellule muscolari lisce vascolari.

Precedenti ricerche hanno anche dimostrato che la muscolatura liscia vascolare non è danneggiata nella stessa misura delle cellule endoteliali, che devono affrontare tutta la 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 esercitavano di più avevano il minor numero di danni e disfunzioni.

Cosa fornisce questo studio?

Questo studio si aggiunge al crescente numero di prove che l’esercizio fisico può fornire benefici per la salute proteggendo dai danni al DNA e proteggendo la funzione 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 i corridori di ultramaratona hanno telomeri più lunghi rispetto ai partecipanti sani di controllo.

Altri studi hanno anche trovato un legame tra forma fisica e lunghezza dei telomeri.