Il ruolo dell’esercizio fisico nella prevenzione della demenza

In questo articolo parliamo di una patologia in rapido aumento, la demenza, e di come l’attività fisica possa prevenirne la comparsa.

La demenza

La demenza colpisce 47 milioni di persone in tutto il mondo e si prevede che lo status quo salirà a 150 milioni entro il 2050 (Alzheimer’s Disease International, 2016).

Tuttavia, ci sono buoni motivi per prevedere diversamente, poiché si stima che il 30-40% della demenza sia attribuibile a fattori di rischio modificabili, come fisici, cognitivi ed inattività. Si è sviluppato un intenso interesse internazionale riguardo studi clinici su larga scala mirati allo scopo di rallentare il declino cognitivo-funzionale e ritardare potenzialmente l’insorgenza della demenza. Un intervento che ritarda l’insorgenza di un solo anno potrebbe evitare 1,3 milioni di casi di demenza negli Stati Uniti entro il 2050 (Zissimopoulos et al., 2014).

La chiave di tali strategie di prevenzione è quando iniziare, per quanto tempo intervenire e capire se è possibile modificare il corso di neurodegenerazione sottostante. I sintomi cognitivi emergono molti anni prima della diagnosi di demenza e generalmente c’è una transizione attraverso uno stato preclinico: Mild Cognitive Impairment (MCI).

Studi di risonanza magnetica hanno dimostrato che l’atrofia dell’ippocampo è correlata con il grado di disfunzione cognitiva alla diagnosi di MCI.

1. Brinke et al., 2015 nei loro studi hanno scoperto che l’allenamento aerobico ha aumentato significativamente il volume dell’ippocampo nelle donne anziane con MCI.
2. Erickson et al., 2011 hanno scoperto che un anno di camminata di moderata intensità non solo ha invertito l’atrofia dell’ippocampo ma ne ha innescato un’espansione volumetrica.
3. Sebbene l’esercizio fisico sia ampiamente promosso come intervento non farmacologico per la prevenzione della demenza, non tutti i tipi di esercizio sembrano essere utili nel ridurre il rischio di demenza nelle persone anziane. I nostri risultati suggeriscono che la partecipazione quotidiana ad esercizi aerobici potrebbero proteggere gli adulti più anziani dallo sviluppo di demenza. (Allen T.C et al., 2015)

Esercizio fisico, invecchiamento e demenza

L’invecchiamento è il più grande fattore di rischio per la maggior parte delle malattie, tra cui il cancro, i disturbi cardiovascolari e le malattie neurodegenerative.

Ci sono prove emergenti che gli interventi che migliorano la salute metabolica, nell’invecchiamento possono anche essere efficaci per la salute del cervello. Gli interventi più robusti sono non farmacologici e comprendono la limitazione dell’apporto calorico, l’aumento della quota proteica, l’aumento dell’attività aerobica ed uno stile di vita attivo.

In generale, nell’anziano l’esercizio fisico è in grado di migliorare il tono muscolare e la capacità di movimento, nonché di ridurre l’osteoporosi, e di indurre un aumentato rilascio di mediatori neurormonali quali endorfine e serotonina, che conferiscono una sensazione di benessere generale.

Gli aspetti positivi di una regolare attività fisica sono molteplici e di seguito riportati:

• la riduzione del rischio di morte improvvisa, per infarto o per malattie cardiache in generale;
• la riduzione del rischio, fino al 50%, di sviluppo di tumori del colon;
• la riduzione del rischio, fino al 50%, di sviluppo del diabete di tipo 2;
• la prevenzione o la riduzione dell’ipertensione;
• la prevenzione o la riduzione dell’osteoporosi, con diminuzione fino al 50% del rischio di frattura dell’anca nelle donne;
• la riduzione del rischio di sviluppo di patologie osteoarticolari;
• la riduzione del rischio di sviluppare deficit cognitivo e demenza;
• la riduzione dei sintomi di ansia, stress, depressione, solitudine;
• il calo del peso e la diminuzione del rischio di obesità, con benefici del 50% rispetto a chi ha uno stile di vita sedentario.

Inoltre, va ricordato che:

• L’invecchiamento è il più grande fattore di rischio per la maggior parte delle malattie croniche, tra cui la demenza.
• Uno stato di salute cardiometabolica ottimale è associato al rischio di demenza.
• Lo stile di vita e i modelli nutrizionali influenzano l’invecchiamento e la salute cardiometabolica legata all’età.
• Gli interventi che hanno un impatto sull’invecchiamento possono anche influenzare l’invecchiamento cerebrale.
• Un aumento nella forza di presa nei soggetti anziani è associato al rischio di demenza. I soggetti anziani con una maggiore forza di presa presentano un minor rischio di demenza rispetto ai soggetti con forza di presa minore.

Alzheimer ed attività fisica

La malattia di Alzheimer (AD) è la forma più comune di demenza.

Con una popolazione che invecchia e nessun trattamento disponibile contro la malattia, l’AD sta rapidamente diventando una pandemia globale. Un notevole numero di ricerche indica che diversi fattori tra cui lo stile di vita contribuiscono allo sviluppo dell’AD e che potrebbe essere utile affrontare l’AD come altre malattie croniche (come le malattie cardiovascolari), in cui la prevenzione è fondamentale.

L’esercizio fisico è un elemento importante dello stile di vita che può influenzare il decorso e la
patologia dell’AD. Può, infatti, modificare quattro possibili meccanismi coinvolti nella patologia di AD:

1. stress ossidativo
2. infiammazione
3. salute periferica e metabolica
4. interazione diretta con la patologia di AD

L’esercizio aerobico riduce l’attività dell’acetilcolinesterasi (AChE) in modo più efficace rispetto all’esercizio di resistenza. Inoltre, l’esercizio migliora l’indebolimento della memoria indotta da AD. Ciò è in parte dovuto al cambiamento della funzione colinergica risultante dal declino dell’attività dell’AChE.

L’acetilcolinesterasi (AChE) è una componente importante di tutte le sinapsi colinergiche nel cervello, essa idrolizza rapidamente l’acetilcolina; quindi gli AChE inibitori invertono l’attivazione di questo enzima e sono ora usati per il trattamento sintomatico di AD. Inoltre, la progressiva perdita di neuroni e sinapsi colinergici è influenzata dall’attività degli enzimi colinergici.

Arteriopatia periferica, demenza ed attività fisica

L’arteriopatia periferica (PAD) è un problema di salute pubblica con conseguente morbilità e mortalità significative. La sua prevalenza varia dal 4 all’8% in Europa, raggiungendo il 13% in pazienti di 70 anni.

Questa patologia è stata classificata da Fontaine e Leriche in quattro fasi:

1.  PAD asintomatico (fase I);
2. claudicatio lieve (stadio II a); claudicatio da moderato a severo (stadio II b);
3. dolore ischemico di riposo (stadio III);
4. e ulcerazione o cancrena (stadio IV).

La PAD è ora classificata in claudicatio intermittente e ischemia critica con dolore da riposo e / o danno tissutale.

Per evitare danni locali che potrebbero portare all’amputazione degli arti e ridurre il decesso, sono stati testati diversi approcci terapeutici, incluso l’esercizio. Infatti, bassa capacità di esercizio è significativamente associata a gravi comorbidità e l’esercizio migliora sia la prognosi locale che generale nei pazienti affetti da PAD, aumentando la capacità di deambulazione e prevenendo gravi complicanze cardiovascolari.  A livello cellulare, gli effetti benefici dell’esercizio possono essere spiegati da miglioramenti nella biogenesi muscolare, nella funzione mitocondriale e nell’equilibrio energetico.

Anche nel caso dell’ischemia critica degli arti critici, i dati sperimentali supportano un esercizio moderato in grado di ridurre il danno del muscolo scheletrico, migliorare i punteggi funzionali, ripristinare la respirazione mitocondriale e la capacità di ritenzione del calcio e potenziare le difese
antiossidanti, come la superossido dismutasi 1 e 2, e catalasi.

I pazienti PAD sono spesso visti come presentanti disfunzioni cognitive. Tali processi cognitivi alterati non sono inaspettati poiché entrambe le malattie condividono comuni fattori di rischio cardiovascolare, come ipertensione, diabete, ipercolesterolemia, obesità, stile di vita sedentario e fumo. Più specificamente, l’infiammazione, lo stress ossidativo, il mitocondrio e la disfunzione vascolare sono fattori chiave nella fisiopatologia sia della PAD che delle malattie neurodegenerative.

Pertanto, sebbene uno studio sperimentale non abbia dimostrato la disfunzione mitocondriale del
cervello nel contesto di ischemia aortica, i fattori infiammatori periferici rilasciati durante il processo ischemico hanno dimostrato di danneggiare diversi organi remoti, incluso il cervello.

Secondo Cavalcante et al, la performance cognitiva nei pazienti con PAD è positivamente associata a capacità di deambulazione e attività fisica da moderata a vigorosa.

Il muscolo scheletrico rappresenta circa il 40% della massa corporea totale e le prove indicano che, oltre alla sua funzione locomotoria, secerne citochine e peptidi che hanno effetti su organi lontani. Tale secrezione di miochine è generalmente aumentata dall’esercizio con importanti ruoli antinfiammatori, neuroprotettivi e neurogenici.

Coinvolgimento di Miochine nella protezione della funzione cognitiva indotta dall’esercizio

Le citochine anti-infiammatorie, come IL-6, IL-1RA e IL-10, aumentano eseguendo regolare esercizio fisico.

Quest’ultimo induce anche l’espressione dell’mRNA del fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF) nell’ippocampo, un importante fattore responsabile della sopravvivenza, della maturazione, della proliferazione e della plasticità dei neuroni, svolgendo così un ruolo significativo nell’apprendimento e nella memoria.

Moon et al.  ​​hanno suggerito che la catepsina-B può essere un importante mediatore degli effetti dell’esercizio fisico sulla cognizione. Dopo 12 settimane di esercizio, i livelli di catepsina-B aumentano nel plasma inoltre il trattamento della catepsina-B nelle cellule neuronali ha aumentato l’espressione di BDNF.

L’Irisina è una miochina indotta dall’esercizio. È associata a processi di omeostasi come il metabolismo del glucosio e la sensibilità all’insulina. Recentemente, l’irisina ha dimostrato un ruolo importante come promotore del fattore neurotrofico, sopravvivenza, mantenimento e funzione delle cellule neuronali.

Küster et al. ha osservato una correlazione positiva tra irisina, livelli di BDNF e cognizione negli anziani a rischio di demenza dopo 10 settimane di esercizio fisico. È stato dimostrato che l’IL-6 riduce il sovraccarico di Ca2 + neuronale ed agisce sulla depolarizzazione della membrana mitocondriale neuronale indotta da NMDA, dimostrando che IL-6 assolve ad una funzione neuroprotettiva.

Quale tipo di esercizio potrebbe essere il più vantaggioso per migliorare la funzione cognitiva nei soggetti affetti da PAD?

Attività fisica svolta 3-5 volte a settimana per 30-50 minuti ha dimostrato un maggiore tempo di cammino senza dolore, aumento della capacità di esercizio.

Per quanto riguarda l’intensità, un insieme di prove suggerisce che l’esercizio aerobico intermittente ad alta intensità massimizza gli effetti positivi nei pazienti con PAD, mostrando importante attenzione alla comparsa del dolore claudicante.

Conclusioni

In conclusione possiamo affermare che l’esercizio fisico giochi un ruolo molto importante nella prevenzione della demenza.

L’allenamento aerobico è risultato la modalità che apporta maggiori e significativi benefici a livello della fitness cardiometabolica ed anche a livello dell’ippocampo. Si è visto infatti che l’atrofia ippocampale è correlata con il grado di disfunzione cognitiva alla diagnosi di MCI.

L’irisina, inoltre, emerge come un possibile antidoto al decadimento cognitivo svolgendo una funzione neuroprotettiva significativa.

LO SAPEVI CHE: Atrofia dell’ippocampo e l’ormone Irisina sono altamente correlati. Si è visto infatti che quest’ultimo sia presente nell’ippocampo umano ed in concentrazioni minori nei soggetti affetti da Alzheimer.

Cascarano Emanuele
Note sull’autore
Laurea Triennale in Scienze delle Attività Motorie e Sportive Università degli studi dell’Aquila
Laurea Specialistica in Scienze e Tecniche delle Attività Motorie Preventive e Adattate Università degli studi dell’Aquila
Certificazione Functional Trainer Training Lab Italia
Membro del Progetto University Lab

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