Uno studio del Mit rivela: cellule cerebrali esposte alle miochine crescono 4 volte di più. Possibili sviluppi positivi per le cure delle lesioni nervose
Il cervello non è un muscolo ma, come i muscoli, ha bisogno di essere allenato per dare il meglio di sé.
Anche con la vera e propria attività fisica.
Uno studio condotto da un team di ricercatori e ingegneri dello statunitense Massachusetts Institute of Technology (Mit), pubblicato sulla rivista Advances Healthcare Materials, ha riscontrato infatti gli effetti benefici che lo sport è in grado di produrre sui neuroni.
Una conferma dell’antico adagio “mens sana in corpore sano” (ovvero, “una mente sana in un corpo sano”), tramandatoci fin dai tempi degli antichi Romani, dalla quale potrebbero derivare conseguenze positive anche nella prospettiva del trattamento delle lesioni nervose, in cui è interrotta la comunicazione tra nervo e muscolo.
“Forse se stimoliamo il muscolo – ipotizza Ritu Raman, professoressa associata di Ingegneria meccanica al Mit e autrice principale dello studio – potremmo incoraggiare il nervo a guarire e ripristinare la mobilità in chi l’ha persa per lesioni traumatiche o malattie neurodegenerative”. Si apre dunque una nuova speranza per esempio per i malati di Sla.
L’attività fisica e la crescita di neuroni e nervi
Uno stile di vita attivo, secondo quanto ci dice la ricerca, sarebbe in grado dunque di creare non solo una situazione di benessere in chi lo pratica, ma produrrebbe anche conseguenze positive concretamente tangibili a livello cerebrale. E questo avverrebbe non solo attraverso le reazioni biochimiche che l’organismo produce in risposta al movimento, ma anche come effetto dell’impatto diretto dello sport a livello fisico.
Il beneficio, spiega lo studio, si produce già a livello dei singoli neuroni, che sono aiutati nella loro crescita in primo luogo dal rilascio di miochine, ovvero un mix di segnali biochimici rilasciati dai muscoli durante l’esercizio.
È emerso infatti che le cellule cerebrali esposte alle miochine crescono 4 volte di più rispetto a quelle di coloro che non fanno attività fisica.
La vera novità a cui sono arrivati gli scienziati è però la scoperta che la comunicazione incrociata tra muscolo e nervo avviene anche sul piano meccanico.
Lo stesso effetto che si ottiene sui neuroni attraverso l’esposizione ai segnali biochimici avviene infatti anche alla continua azione di contrazione ed espansione, simile a quella dei muscoli, a cui sono sottoposti i neuroni durante l’attività sportiva.
I muscoli “parlano” ai nervi
Lo studio dà seguito a quello realizzato nel 2023 dallo stesso team, che era riuscito a ripristinare la mobilità nei topi con lesioni muscolari traumatiche, impiantando prima tessuto muscolare nel sito della lesione e poi esercitando il nuovo tessuto attraverso ripetuti stimoli luminosi. Dall’analisi dell’innesto era emerso che l’esercizio fisico regolare stimolava il muscolo innestato a produrre segnali biochimici che favoriscono la crescita di nervi e vasi sanguigni.
“Pensiamo sempre – è la riflessione di Raman – che i nervi controllino i muscoli, ma non pensiamo mai che i muscoli parlino a loro volta ai nervi. Quindi, abbiamo iniziato a pensare che stimolare i muscoli incoraggiasse la crescita nervosa”.
Nei nuovi test ci si è così concentrati sui muscoli e sul tessuto nervoso, raccogliendo dall’apposito tappetino di gel i campioni della soluzione in cui era stato “allenato” il tessuto realizzato utilizzando cellule muscolari dei topi.
Le miochine secrete dalla fibra sono state quindi trasferite in una capsula separata contenente neuroni motori, nervi presenti nel midollo spinale che controllano i muscoli coinvolti nel movimento volontario. È così che è emersa la crescita maggiore e molto più rapida, con effetto praticamente immediato, dei neuroni esposti alla miscela di miochina. Dall’analisi genetica è emerso anche che molti dei geni sovraregolati nei neuroni stimolati dall’esercizio erano correlati anche alla maturazione dei neuroni e sul loro buon funzionamento.
L’impatto meccanico e le possibili applicazioni
I neuroni, ricorda Raman, sono fisicamente attaccati ai muscoli, quindi si allungano e si muovono con il muscolo. Per questo si è pensato di vedere se, anche in assenza di segnali biochimici dal muscolo, era possibile allungare i neuroni avanti e indietro, imitando le forze meccaniche dell’esercizio e se questo potesse avere un impatto anche sulla crescita.
Utilizzando dei magneti, il tappetino con i neuroni è stato così mosso avanti e indietro per 30 minuti al giorno.
Il fatto che lo stimolo dell’esercizio sia risultato identico, ai fini della crescita dei neuroni, se confrontato con quello prodotto dalle miochine è considerato “un buon segno, perché ci dice che sia gli effetti biochimici che quelli fisici dell’esercizio sono ugualmente importanti”. “Questo – conclude Raman – è solo il nostro primo passo verso la comprensione e il controllo dell’esercizio fisico come medicina”.
Alberto Minazzi
