Neurogenesi da Esercizio: E se il Lattato Fosse il Regista Segreto?

Ciao a tutti! Sappiamo tutti che fare attività fisica fa un gran bene, non solo ai muscoli ma anche al cervello. Ma vi siete mai chiesti come esattamente una bella corsa o una nuotata possano renderci, diciamo, più ‘svegli’ e migliorare la nostra memoria? Beh, preparatevi, perché sto per raccontarvi una storia affascinante che arriva dritta dritta dai laboratori di ricerca e che potrebbe cambiare il modo in cui pensiamo a uno dei ‘prodotti di scarto’ più famosi dell’esercizio: l’acido lattico, o meglio, il lattato.

Il Palcoscenico: L’Ippocampo e la Nascita di Nuovi Neuroni

Prima di tuffarci nel vivo, facciamo un piccolo ripasso di biologia. Nel nostro cervello c’è una struttura meravigliosa chiamata ippocampo, fondamentale per l’apprendimento e la memoria. La cosa straordinaria è che, a differenza di molte altre aree del cervello adulto, l’ippocampo è uno dei pochi posti dove possono nascere nuovi neuroni per tutta la vita! Questo processo si chiama neurogenesi ippocampale. Pensatela come una continua possibilità di ‘rinnovare’ una parte del nostro hardware cerebrale.

L’esercizio fisico è uno dei più potenti stimolatori di questa neurogenesi. Quando ci muoviamo regolarmente, l’ambiente attorno al giro dentato (DG) – la nicchia neurogenica dell’ippocampo – diventa più favorevole alla nascita di nuove cellule nervose. Aumentano gli astrociti (cellule che supportano i neuroni), migliora la vascolarizzazione e vengono rilasciati neurotrasmettitori come serotonina e glutammato, tutti coinvolti in questo processo. Ma i meccanismi molecolari precisi sono ancora un po’ un mistero.

Il Protagonista Inatteso: Il Lattato

Ed ecco che entra in scena il nostro protagonista a sorpresa: il lattato. Per anni è stato considerato solo un sottoprodotto della glicolisi durante lo sforzo fisico, responsabile della fatica muscolare. Ma la scienza, per fortuna, va avanti! Oggi sappiamo che il lattato non è solo un carburante preferito dai neuroni, ma anche una molecola di segnalazione nel cervello. Studi precedenti in vitro avevano già mostrato che il lattato può regolare l’espressione di geni chiave per la plasticità sinaptica e la neuroprotezione.

Addirittura, sembra che il lattato possa accelerare la proliferazione delle cellule precursori neurali nell’ippocampo, accorciando il loro ciclo cellulare. E come fa ad entrare nelle cellule? Principalmente attraverso dei trasportatori specifici chiamati trasportatori di monocarbossilati (MCT). Nell’ippocampo, il trasportatore MCT2 è particolarmente abbondante.

Alcuni studi avevano già suggerito un legame: iniezioni croniche di lattato nei topi promuovevano la neurogenesi ippocampale, e l’inibizione degli MCT bloccava l’aumento di BDNF (un fattore di crescita cerebrale importantissimo) indotto dall’esercizio. Insomma, gli indizi c’erano tutti!

L’Indagine: Cosa Hanno Fatto i Ricercatori?

Per capirci qualcosa di più, un gruppo di scienziati ha messo su un esperimento ingegnoso (e un po’ faticoso per i protagonisti!). Hanno preso dei topolini di 10 settimane e li hanno fatti correre su un tapis roulant a intensità moderata, 5 giorni a settimana per 8 settimane. Un bel programmino di allenamento!

Ma c’era un “ma”. Ad alcuni di questi topolini, prima di ogni sessione di esercizio, veniva iniettato l’acido alfa-ciano-4-idrossicinnamico (4CIN). Non fatevi spaventare dal nome: è un noto inibitore del trasportatore MCT2. L’idea era semplice: se il lattato è cruciale per la neurogenesi indotta dall’esercizio e ha bisogno di MCT2 per entrare nelle cellule dell’ippocampo, bloccando MCT2 dovremmo vedere una riduzione di questa neurogenesi, nonostante l’esercizio.

Dopo le 8 settimane di intervento, i ricercatori hanno valutato un sacco di cose: la neurogenesi ippocampale (contando i nuovi neuroni), l’espressione di proteine rilevanti per la neurogenesi e le funzioni di apprendimento e memoria attraverso test comportamentali.

I Risultati che Fanno Esclamare “Eureka!” (o quasi)

Ebbene, i risultati sono stati illuminanti! L’inibizione di MCT2 con il 4CIN ha portato a una riduzione del numero di nuovi neuroni generati dall’esercizio nel giro dentato. Anche i livelli delle proteine marcatrici della neurogenesi confermavano questo dato. In pratica, l’esercizio spingeva sulla produzione di nuovi neuroni, ma se il lattato non riusciva ad entrare bene nelle cellule (a causa del blocco di MCT2), questa spinta veniva frenata.

Ma non è finita qui! La cosa forse ancora più interessante è che l’inibizione di MCT2 ha anche annullato i miglioramenti nelle capacità di apprendimento e memoria che normalmente si ottengono con l’allenamento fisico. I topolini che si allenavano ma ricevevano il 4CIN non mostravano i benefici cognitivi visti nei topolini che si allenavano senza l’inibitore.

Un dettaglio curioso: il 4CIN non sembrava alterare il numero di cellule in proliferazione (marcate con Ki67) o il numero di cellule che sopravvivevano (marcate con BrdU), ma specificamente il numero di quelle che diventavano neuroni maturi (BrdU+NeuN+). Questo ha portato i ricercatori a ipotizzare che il ruolo del lattato endogeno nella neurogenesi indotta dall’esercizio sia quello di accelerare la neurogenesi piuttosto che aumentare il numero assoluto di cellule che partecipano al processo. Immaginatelo come un turbo che velocizza la maturazione dei nuovi neuroni.

Ma Quindi, il Lattato è un Semplice Interruttore o un Regolatore Fine?

Questa scoperta è davvero intrigante. Suggerisce che il lattato, prodotto in abbondanza durante l’esercizio, non sia solo uno scarto metabolico o un semplice carburante, ma un vero e proprio messaggero chimico che orchestra alcuni dei benefici più profondi dell’attività fisica sul cervello. L’idea che il lattato possa “accelerare” la maturazione dei nuovi neuroni è affascinante. Potrebbe significare che, grazie al lattato, i nuovi neuroni diventano funzionali più rapidamente, integrandosi prima nei circuiti neurali esistenti e contribuendo così più velocemente al miglioramento delle funzioni cognitive.

I ricercatori hanno anche osservato i livelli di BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor), una proteina superstar per la salute cerebrale. L’esercizio aumentava il BDNF ippocampale, e il 4CIN non sembrava influenzare questo aumento. Questo suggerisce che il lattato potrebbe agire su percorsi in parte distinti o complementari a quelli del BDNF, o che l’effetto del lattato sulla maturazione neuronale sia più a valle.

Un Attimo di Cautela: La Scienza è Fatta di Sfumature

Come in ogni buona ricerca, ci sono delle precisazioni da fare. Gli stessi autori dello studio sottolineano alcune limitazioni. Per esempio, anche se il 4CIN è un noto inibitore di MCT2, lo studio non ha fornito una prova diretta che il 4CIN abbia bloccato l’ingresso del lattato nell’ippocampo nelle loro specifiche condizioni sperimentali, sebbene studi precedenti lo supportino fortemente. Misurare queste dinamiche in tempo reale nel cervello è tecnicamente molto complesso.

Inoltre, il 4CIN non è un inibitore specifico solo per l’ippocampo; MCT2 è presente in tutto il corpo. Quindi, non si può escludere che il 4CIN abbia avuto effetti sistemici che indirettamente hanno influenzato la neurogenesi. E ancora, gli MCT trasportano anche altri monocarbossilati, come il piruvato e i corpi chetonici, sebbene il lattato sia considerato il loro “cliente” principale, specialmente durante l’esercizio. Quindi, non si può escludere del tutto un ruolo anche per queste altre molecole.

Perché Tutto Questo Ci Interessa Tanto?

Al di là dei dettagli tecnici, il messaggio chiave è potente: il lattato sembra essere un mediatore potenziale della neurogenesi ippocampale indotta dall’esercizio. Questo apre scenari incredibilmente interessanti. Comprendere a fondo questi meccanismi potrebbe, un giorno, portare allo sviluppo di “mimetici dell’esercizio” (exercise mimetics) – sostanze o terapie capaci di replicare alcuni dei benefici dell’attività fisica, specialmente per chi non può praticarla a causa di malattie o disabilità.

Pensate alle implicazioni per la gestione di condizioni neurodegenerative come l’Alzheimer o il Parkinson, o semplicemente per contrastare il declino cognitivo legato all’invecchiamento. Se il lattato gioca un ruolo così importante, potremmo trovare nuovi modi per supportare la salute del nostro cervello.

In Conclusione: Un Nuovo Ruolo per il Lattato

Questo studio, a mio parere, aggiunge un tassello fondamentale al puzzle di come l’esercizio fisico influenzi il nostro cervello. Ci dice che una molecola spesso bistrattata come il lattato potrebbe essere una delle chiavi per sbloccare la plasticità cerebrale e promuovere la nascita di nuovi neuroni. È un promemoria che il nostro corpo è un sistema incredibilmente complesso e interconnesso, dove anche i cosiddetti “prodotti di scarto” possono avere ruoli sorprendenti e vitali.

Quindi, la prossima volta che sentirete i muscoli bruciare per l’acido lattico durante un allenamento, pensateci: quel ‘fastidio’ potrebbe essere il segnale che il vostro cervello sta ricevendo una bella dose di ‘carburante’ e di ‘istruzioni’ per la sua rigenerazione e il suo benessere! E chissà quali altre scoperte ci riserva il futuro su questo affascinante argomento.

Fonte: Springer