Come lo sport favorisce l'irrorazione sanguigna dei muscoli

"Il motivo più comune per cui i chirurghi dei Paesi industrializzati devono amputare un piede o una gamba è l'insufficiente apporto di sangue ai muscoli nei pazienti diabetici", spiega Katrien De Bock. Professoressa di Esercizio fisico e Salute all'ETH di Zurigo, insieme al suo team sta studiando come trattare questi disturbi circolatori nei muscoli e come formare nuovi vasi sanguigni. È noto che l'esercizio fisico e lo sport stimolano la vascolarizzazione. Tuttavia, i meccanismi molecolari e cellulari che si verificano sono poco conosciuti. "Se comprendiamo questi meccanismi, possiamo lavorare per promuovere in modo specifico l'apporto di sangue ai muscoli nei pazienti", afferma l'ETH.

Nei topi e nelle colture cellulari umane, De Bock e i suoi colleghi hanno studiato come si formano i sottili capillari dei vasi sanguigni nei muscoli degli individui sani. Si sono concentrati sulle cellule della parete vascolare (cellule endoteliali) e hanno scoperto che ne esistono due tipi che differiscono in termini di marcatore molecolare chiamato ATF4. Le cellule in cui è presente poco ATF4 si trovano principalmente nei vasi capillari che alimentano le cosiddette fibre muscolari bianche. Le cellule in cui è presente molto ATF4 fanno invece parte soprattutto dei vasi sanguigni che riforniscono le fibre muscolari rosse, come hanno scoperto i ricercatori.

"Pronti a partire

Gli scienziati hanno anche dimostrato che l'esercizio fisico stimola principalmente le cellule endoteliali con un alto contenuto di ATF4 (cioè quelle delle fibre muscolari rosse) a dividersi, con conseguente formazione di nuovi capillari. Al contrario, le cellule con poco ATF4 non reagiscono direttamente all'esercizio fisico. "Le cellule endoteliali con molto ATF4 sono più o meno in stand-by", spiega De Bock. L'ATF4 è una proteina regolatrice all'interno della cellula. Le cellule con questa proteina sono pronte a rispondere rapidamente allo stimolo appropriato: Non appena una persona - o nel nostro caso un topo - fa esercizio fisico, queste cellule assumono più aminoacidi e investono in una maggiore formazione di DNA e proteine e in una rapida proliferazione delle cellule. Questo porta alla formazione di nuovi vasi sanguigni.

Non si sa ancora perché queste cellule della parete vascolare "pronte per l'uso" si trovino principalmente vicino alle fibre muscolari rosse. I ricercatori vorrebbero indagare su questo aspetto. Gli scienziati vorrebbero anche utilizzare i risultati per sviluppare terapie per stimolare la crescita dei vasi sanguigni muscolari nei diabetici, nei pazienti con malattie occlusive delle arterie o con organi trapiantati.