Scoperto l’ormone dello sport: si chiama irisina e aiuta a dimagrire

Nella nostra cultura è ormai consolidata da diversi decenni l’idea che, per dimagrire e mantenersi in forma, sia necessaria non solo una corretta alimentazione ma anche un adeguato livello di esercizio fisico. Vi sono opinioni molto diverse su cosa costituisca un esercizio fisico adeguato: aerobico oppure anaerobico, ad alta o a bassa intensità, per quanto tempo e con quale frequenza. Ad oggi, una delle opinioni prevalenti è che per mantenere il peso ottimale sia principalmente utile l’attività anaerobica, in grado di aumentare la massa muscolare e dunque il dispendio energetico, e solo secondariamente l’attività aerobica, utile per perdere peso ma che si ritiene abbia minori benefici a lungo termine.

Sembra però che questa visione delle cose sia destinata a cambiare: alcune recenti ricerche hanno infatti individuato, prima nelle cavie e successivamente nell’uomo, una proteina chiamata irisina il cui livello nel sangue aumenta in modo significativo durante l’esercizio aerobico, e che porterebbe significativi benefici a livello metabolico.

Irisina: secrezione ed effetti

Uno degli studi più completi sull’irisina e sul suo effetto nelle cavie è stato pubblicato su Nature nel 2012 da Boström et al. Questo studio ha aperto la strada alle ricerche successive, che hanno coinvolto anche gli esseri umani.

Sottoponendo le cavie ad esercizio fisico, è stato trovato che nelle cellule del muscolo scheletrico viene attivato il coattivatore trascrizionale PGC1?, riconosciuto come mediatore di una vasta gamma di effetti correlati all’effetto dell’esercizio fisico sul nostro organismo. Questo coattivatore stimola la trascrizione della proteina FNDC5, che si va a posizionare sulla membrana della cellula. In seguito alla sua proteolisi si forma l’irisina, che entra nel circolo sanguigno come proteina di segnalazione. Oltre all’esercizio fisico, il freddo è un altro fattore che influenza la produzione di irisina sia nelle cavie che nell’essere umano: si ritiene infatti che la secrezione di irisina in seguito all’esercizio fisico sia un’evoluzione del meccanismo per il quale viene secreta in seguito ai brividi dati dalle basse temperature, che altro non sono se non contrazioni muscolari.

Il principale effetto dell’irisina, e quello ad oggi meno studiato, è l‘imbrunimento del tessuto adiposo: si tratta cioè del processo per cui un determinato numero di cellule adipose bianche, normalmente presenti negli individui adulti, si trasformano in cellule adipose brune, principalmente presenti nei feti e nei neonati e che hanno lo scopo di regolare termicamente il nostro organismo, causando un aumento del dispendio energetico.

L’imbrunimento del tessuto adiposo può essere causato da molti fattori, e non vi è ancora completo accordo su come esso effettivamente avvenga; nel caso dell’irisina, gli studi compiuti sulle cavie hanno mostrato che nel caso dell’irisina la modifica da tessuto adiposo bianco a tessuto adiposo bruno non avviene nelle cellule adulte, ma nei loro precursori: ciò significa che l’irisina agisce sui precursori delle cellule adipose, modificandone l’espressione genica e causando la loro differenziazione in tessuto adiposo bruno.

Un secondo effetto dell’irisina è dato dall’aumento della produzione di termogenina, una proteina disaccoppiante che si trova nei mitocondri delle cellule adipose brune e che regola la termogenesi non da brivido, ovvero la produzione di calore del nostro corpo.

Ciò significa che, nel complesso, un aumento dei livelli di irisina nel sangue causa un aumento del dispendio energetico totale del nostro organismo, e una diminuzione della resistenza all’insulina causata dall’obesità. Questi risultati sono stati verificati in vivo sulle cavie: aumentando artificialmente l’espressione della FNDC5 a livello epatico in cavie obese, infatti, si sono riscontrati imbrunimento del tessuto adiposo, perdita di peso, migliore tolleranza al glucosio, maggiore sensibilità all’insulina e un aumentato consumo di ossigeno. Al contrario, neutralizzando l’irisina in circolo mediante l’utilizzo di anticorpi le cavie, pur sottoposte ad esercizio fisico, non mostravano alcun imbrunimento del tessuto adiposo.

Individuazione dell’irisina nell’uomo

La concentrazione di irisina nel sangue umano, sia in assenza che in presenza di esercizio fisico, è nell’ordine dei nanogrammi per millilitro; appare quindi evidente come non sia stato facile rilevarne la presenza e le concentrazioni, specialmente tenendo conto del fatto che i metodi inizialmente utilizzati nelle cavie non si prestano facilmente all’uso sugli esseri umani. Per questo, per diversi anni la comunità scientifica non si è pronunciata con certezza sulla presenza dell’irisina nel sangue umano. Si tratta comunque di una concentrazione non insolita per delle proteine nel sangue: anche altre molecole come l’insulina, il glucagone e la leptina, infatti, si trovano in circolo con circolazione nell’ordine dei ng/ml.

Uno studio pubblicato nel 2015 da Jedrychowski et al sulla rivista Cell Metabolism ha definitivamente confermato e quantificato la presenza dell’irisina nell’essere umano, utilizzando la spettroscopia di massa tandem: si tratta di una tecnica in cui la frammentazione e l’analisi vengono ripetute più volte sugli stessi, fornendo così una precisa analisi quantitativa.

Si tratta di uno studio effettuato su un campione molto piccolo: sono state selezionate in tutto 10 persone, tutte di sesso maschile, normopeso o lievemente sovrappeso, e con un’età compresa tra i 20 e i 30 anni. Di queste dieci persone, sei si sono allenate cinque volte alla settimana per 12 settimane, facendo ogni settimana tre sessioni di interval training (tabata training) (4 minuti al 90% della capacità aerobica seguiti da 3 minuti di riposo, ripetuto per 4 volte) e due sessioni di attività aerobica leggera (45 minuti al 70% della capacità aerobica). Il restante gruppo di quattro persone non ha invece fatto alcuna attività fisica.

Al termine delle 12 settimane, a tutti e 10 i partecipanti è stata somministrata per 3 giorni un’alimentazione normocalorica, prelevando poi un campione di sangue per l’analisi ogni giorno prima della colazione. Durante i tre giorni di analisi, entrambi i gruppi sono rimasti sedentari.

Il plasma ottenuto dal sangue è successivamente stato trattato in modo da rimuovere l’albumina e le immunoglobuline, in modo da rendere più facile la ricerca di proteine con concentrazioni molto inferiori, e successivamente analizzato mediante una spettroscopia di massa tandem volta alla ricerca di due peptidi presenti unicamente nell’irisina; in particolare, la ricerca di uno di questi peptidi aveva lo scopo di dimostrare come l’irisina avesse un codone di inizio non canonico, uno dei motivi per cui gli studi precedenti avevano incontrato difficoltà nell’individuarla e quantificarla. Il secondo peptide è invece stato scelto nella porzione centrale della molecola, scegliendo una sequenza di tre aminoacidi.

L’ipotesi dell’inizio non canonico è stata effettivamente dimostrata dalla presenza di un’uguale concentrazione di entrambi i peptidi cercati; si è così potuto confermare come la trascrizione dell’irisina parta dal codone di inizio non canonico, e non da una sequenza canonica successiva.

Nel gruppo sedentario, la concentrazione media di irisina rilevata è stata pari a 3.6 ng/ml.
Nel gruppo sottoposto ad attività aerobica, invece, è stata di 4.3 ng/ml, con un’errore nell’ordine degli 0.2 ng/ml. È importante sottolineare anche questo dato, in quanto se la media fosse stata data con un margine d’errore maggiore, e se dunque le barre di errore delle medie relative ai due gruppi si fossero sovrapposte, non sarebbe stato possibile stabilire in modo significativo la correlazione tra esercizio fisico e aumento dei livelli di irisina nel sangue.

I risultati trovati inoltre forniscono una spiegazione sul perché studi precedenti non siano riusciti a verificare la presenza dell’irisina in circolo, arrivando a dubitare della sua esistenza; i valori su cui erano stati tarati gli studi precedenti, infatti, erano di circa 100 ng/ml, molto superiori alla concentrazione effettivamente riscontrata.

Conclusioni

Come per ogni nuova scoperta che apra nuove possibilità per la cura dell’obesità e delle malattie metaboliche, anche per quanto riguarda l’irisina vi è subito stata una forte risonanza mediatica, con le principali testate giornalistiche che già osannavano questa nuova molecola come “esercizio fisico in pillole” e “cura per l’obesità”.

Bisogna però ricordare che, ad oggi, non vi è alcuna evidenza dell’effetto dell’irisina sull’essere umano, né della possibilità che nell’uomo avvenga imbrunimento del tessuto adiposo: tali effetti sono infatti stati riscontrati esclusivamente sulle cavie, e ci vorranno anni prima che possano essere ripetuti sugli uomini portando così all’eventuale commercializzazione dell’irisina come farmaco. Nelle cavie, inoltre, sono stati effettuati studi a breve termine che hanno avuto come risultato una piccola perdita di peso; non sappiamo ancora cosa succederebbe con uno studio a lungo termine, e se la perdita di peso si arresterebbe o meno.

Quanto al secondo studio, è facile notare come il campione considerato sia numericamente molto ridotto e non omogeneo; in particolare, sono stati scelti esclusivamente soggetti maschi e giovani, mentre l’obesità è un problema che colpisce anche le donne ed in particolare le persone di mezza età e gli anziani. Non possiamo sapere, dunque, se i risultati trovati manterrebbero la loro validità anche modificando il campione di studio.

Infine, sebbene nelle cavie la somministrazione esogena di irisina abbia effettivamente mostrato risultati interessanti, dobbiamo sempre tenere presente che anche nel caso in cui si arriverà alla commercializzazione dell’irisina come farmaco contro l’obesità, essa dovrà essere considerata un’ultima risorsa per coloro che non possono fare esercizio fisico a causa di altre patologie; nessuna pillola potrà mai infatti replicare al 100% gli effetti benefici dell’esercizio fisico, che non si limitano all’ambito metabolico e al dispendio di energia ma riguardano anche lo scheletro, i muscoli e il cuore.

Insomma, anche quando l’irisina sarà un farmaco, si tratterà di un farmaco specialistico per coloro che ne hanno davvero bisogno, e non di un “esercizio in pillole”.

Fonti

http://www.cell.com/cell-metabolism/pdfExtended/S1550-4131(15)00392-7

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3522098/

http://ac.els-cdn.com/S1550413112000617/1-s2.0-S1550413112000617-main.pdf?_tid=2a362d9a-47d6-11e5-aef8-00000aab0f6b&acdnat=1440142266_c3dcd63c285ed025b41c5ba5e2085da0

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