• attività fisica
• aggregazione proteica
• malattie neurodegenerative

L’ invecchiamento è caratterizzato da un progressivo danno al DNA caratterizzato da un’alterata omeostasi cellulare. Contribuisce al danno del DNA uno squilibrio nello stato ossidativo della cellula, con un conseguente aumento della produzione di specie reattive dell’ossigeno, accompagnato da un calo di efficienza dei sistemi di smaltimento anche proteico. Una ridotta funzionalità nei sistemi regolatori, in particolare quelli proteolitici, causa un accumulo di proteine strutturalmente anomale e ciò risulta correlato all’insorgenza ed alla progressione di diverse malattie croniche, quali diabete e malattie cardiovascolari. Tra le “proteinopatie” correlate ai processi di invecchiamento, assumono particolare rilevanza le patologie neurodegenerative, accomunate da alti livelli di stress ossidativo, infiammazione cronica, nonché dall’accumulo di aggregati proteici insolubili costituiti da β-amiloide, proteina tau o α-sinucleina. Diverse patologie neurodegenerative sono caratterizzate dall’accumulo e dall’aggregazione di almeno una specifica proteica tra quelle citate. Ad esempio, nella malattia di Alzheimer, si ritrovano alti livelli di β-amiloide e proteina tau rispettivamente a livello extracellulare ed intracellulare, mentre nella malattia di Parkinson sono alti i livelli di α-sinucleina a livello dei neuroni dopaminergici. Inoltre, vi sono proteinopatie che risultano caratterizzate da eteroaggregati, in cui, in particolare la α-sinucleina interagisce a livello strutturale con la β-amiloide o la proteina tau. Tali omo- ed etero-aggregati si ritrovano, sia a livello centrale che periferico, anche decenni prima dell’insorgenza di sintomi clinici di decadimento cognitivo e/o motorio.
Per quanto riguarda i fenomeni di neurodegenerazione correlati all’invecchiamento, oltre ai fattori genetici, i fattori ambientali sembrano giocare un ruolo fondamentale. Tra questi, la regolare attività fisica, in particolare, sembra esercitare una potente azione antiossidante ed antinfiammatoria in grado di incrementare i sistemi proteolitici. Su modelli animali di patologie neurodegenerative, il regolare esercizio fisico è risultato in grado di diminuire i livelli di aggregati proteici a livello centrale.
Su tali basi, lo scopo di questa tesi è stato quello di valutare l’accumulo di β-amiloide, proteina tau e α-sinucleina a livello dei globuli rossi di soggetti che svolgono e che non svolgono regolare attività fisica. I globuli rossi sono tra i primi tipi cellulari a subire le conseguenze di uno stato ossidativo alterato, quindi risultano essere elementi importantissimi per studi di biomarker e diagnosi precoci. Sono stati raccolti campioni di sangue da 106 volontari sani, suddivisi in due distinte categorie caratterizzate da un diverso grado di allenamento fisico ed è stato evidenziato che i livelli di α-sinucleina e β-amiloide differiscono nei due gruppi.
Dai campioni di sangue, sono stati separati i globuli rossi tramite diverse centrifugazioni. A scopo puramente qualitativo, una parte del campione di globuli è stata poi usata per individuare la presenza di alfa sinucleina e β-amiloide tramite separazione elettroforetica in SDS-PAGE-western blotting. In accordo con quanto riportato in letteratura, l’analisi ha confermato quantità di α-sinucleina e β-amiloide rilevabili nei globuli rossi.
Inoltre, mediante dosaggi immunoenzimatici specifici, è stata effettuata la quantificazione della α-sinucleina, sia in forma totale che oligomerica, nonché della β-amiloide. I dati raccolti sono stati sottoposti ad analisi statistica, mediante il programma StatView, comprensivo di analisi della varianza (ANOVA) per valutare le differenze inter-gruppo, t test per valutare le differenze quando si considerano solo 2 gruppi, ed analisi di regressione lineare per correlare i livelli delle proteine misurate con il grado di attività fisica dei soggetti.
Le analisi dei dati hanno dimostrato una diminuzione dei livelli eritrocitari di α-sinucleina totale con l’età nella popolazione totale e nei soggetti che praticano regolare attività fisica. Al contrario, livelli eritrocitari di β-amiloide sembrano aumentare col progredire dell’età. Per quanto riguarda la forma oligomerica invece, non vi è alcuna correlazione tra la sua concentrazione nei globuli rossi e l’età.
Per quanto riguarda l’influenza dell’attività fisica, i livelli eritrocitari di α-sinucleina totale e β-amiloide non mostrano differenze significative nella popolazione totale di atleti rispetto a quella dei sedentari. E’ stata riscontrata, tuttavia, una differente modulazione dell’attività fisica sui livelli delle due proteine in relazione all’età stessa dei soggetti. Di particolare rilevanza risulta l’accumulo eritrocitario di α-sinucleina e β-amiloide nei soggetti sedentari caratterizzati da un’età media maggiore.
Tali dati suggeriscono che i livelli dell’α-sinucleina e β-amiloide possono essere modulati dall’attività fisica, modulazione più evidente con il crescere dell’età. Dato lo stretto legame fra invecchiamento e malattie neurodegenerative, la scoperta di stili di vita capaci di contrastare, proprio in età matura, l’aumento di livelli di proteina “rischiose” rappresenta un dato importante per cercare di ridurre l’insorgenza di queste patologie.
Inoltre i dati di questo studio suggeriscono i livelli di proteine quali α-sinucleina e β-amiloide quali marker dello stato di invecchiamento cellulare e confermano i benefici esercitati da un’attività fisica regolare. Studi sono in corso nel laboratorio per analizzare la correlazione tra i livelli periferici di queste proteine e quelle contenute nel liquor cefalorachidiano.