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LA SARCOPENIA

Giorgio Fanò
Istituto Interuniversitario di Miologia, Centro di Scienze dell’Invecchiamento (Ce.S.I.) Laboratorio di Fisiologia Clinica- Università “G. d’Annunzio”Chieti-Pescara

La sarcopenia

Sarcopenia è un termine coniato da Irwin Rosenberg (Senior Scientist Jean Mayer SDA HNRCA Tufts University Boston, MA) nel 1988, per definire la perdita di massa e funzione muscolare con l’età. Può essere identificata con la situazione metabolica per cui il muscolo, che è uno dei più importanti consumatori di energia dell’organismo (non solo perché rappresenta circa il 40% del peso corporeo ma anche per la capacità metabolica unitaria) perde, a partire da un’età intorno ai 45 anni e con una pendenza mano a mano più alta, la capacità di produrre e consumare energia con lo stesso rate che utilizzava prima: questa situazione è, sicuramente, il più importante fattore di accumulo di grasso corporeo in eccesso. Se poi si considera che la diminuzione della capacità fisica, porta inevitabilmente ad una diminuzione anche dell’attività, allora, in assenza di adeguati ricondizionamenti alimentari, il rapporto massa grassa/massa magra tende inevitabilmente a lievitare in modo esponenziale.

Quali sono le conseguenze di una situazione che non deve essere considerata patologica visto che ognuno di noi è destinato a perdere circa il 40% della sua massa muscolare (la diminuzione è più evidente nei maschi che nelle femmine) con il passaggio dell’età da 20 a 80 anni?

Un effetto negativo sulla mobilità, sviluppo di forza, rate metabolico e funzione respiratoria; in pratica sulla capacità del soggetto anziano di gestire una vita indipendente.

Se è pur vero che la sarcopenia inizia a comparire intorno a 40-50 anni, essa accelera la sua presenza intorno ai 75 anni. Il segno più evidente è rappresentato dalla atrofia delle fibre fast-twitch (FT), quelle che vengono reclutate durante il lavoro anaerobico di alta intensità; per questo motivo non tutti i muscoli presentano lo stesso grado di perdita tessutale. Ovviamente questo stato funzionale trova il suo esordio e uno sviluppo più appariscente presso i sedentari poiché l’attività fisica pregressa costituisce un elemento di protezione, anche se relativa, rallentandone sia l’insorgenza che lo sviluppo. La perdita di massa e la minore efficacia degli enzimi muscolari si traducono in un calo del picco di forza isocinetica, della massima velocità di estensione e del massimo sforzo isometrico che, ancora conservato a 45 anni, decresce del 25% a 65 anni, del 35% a 70 anni, mentre nelle decadi successive la perdita di forza risulta ancora più marcata ed accelerata. Questo porta a far si che il 40% delle donne tra i 55-64, il 45% tra i 65-74 e il 65% tra i 75-84 anni non è più in grado di sollevare un peso di 4.5 kg.

Atrofia e sarcopenia

La sarcopenia è una modalità particolare di un più generale quadro atrofico del muscolo oppure essa ha una sua propria genesi e sviluppo per cui gli aspetti simili che la accomuna alla “normale” atrofia delle fibre scheletriche sarebbero solo la conseguenza di un porzione di percorso finale comune?
Una osservazione che rende ragione di questa domanda solo apparentemente retorica, può essere cercata nei meccanismi di comunicazione che si formano all’interno delle unità motorie tra terminale nervoso e fibre muscolari innervate. A causa di differenti sviluppi neurodegenerativi, si innesca, come conseguenza della mancanza dello stimolo trofico legato all’attività del nervo motore, un processo che porta, alla atrofia delle fibre muscolari (effetto anterogrado). Nella sarcopenia, invece, è il muscolo che, senza cause apparenti, invia informazioni di “rimodellamento” al terminale motore (effetto retrogrado). Con l’età, infatti, il numero delle unità motorie funzionanti diminuisce in maniera irreversibile e anche se anatomicamente il numero di esse non decresce così drasticamente, i terminali attivi sono di molto inferiori a causa di alterazioni funzionali che rendono inabili molte uscite. Ciò non toglie, però, che come conseguenza di effetti retrogradi e/o processi neurodegenerativi ad insorgenza nervosa,  si verifichi una denervazione secondaria capace di indurre stato atrofico muscolare. Un dato è comunque degno di nota e, nella sua interezza, rappresenta un evento unico di mantenimento funzionale in un quadro degenerativo pressoché totale: I miofilamenti e il ciclo formazione rottura dei ponti trasversali (il meccanismo molecolare della contrazione), non sembra subire alterazioni apprezzabili in rapporto all’età. Cosa significhi ciò e come questo possa essere in accordo con i dati derivati dal danno ossidativo sui componenti, specialmente lipidici, della rete delle membrane cellulari, è tutto ancora da comprendere. Contrariamente a quello che sembrava consolidato fino a non molti anni fa, il muscolo non è per nulla un tessuto post mitotico, cioè incapace di rimodellare se stesso in funzione di stimoli e necessità differenti che si possono presentare anche accidentalmente. Esiste un comparto di cellule, all’interno del tessuto stesso, che possono essere considerate cellule staminali adulte indirizzate: cellule quiescenti in grado di assumere il fenotipo muscolare, note con il nome di cellule satelliti. Se sono presenti stimoli adeguati come i fattori di crescita presenti nel muscolo e che hanno come rappresentante più illustre mIGF-I, esse sono in grado di proliferare, differenziarsi prima in mioblasti e, dopo la fusione, in miotubi cioè in vere e proprie nuove fibre muscolari. La loro capacità di rimodellare, però, non resta uguale nel tempo anzi, si può considerare il loro intervento guidato non solo dallo stato funzionale del muscolo dal quale derivano, ma anche dall’età che esso ha. Questo sembra un po’ paradossale per delle cellule che mantengono un loro stato “quiescente” per cui, secondo l’accezione corrente del termine, non dovrebbero risentire di eventuali dinamiche funzionali legate all’attività muscolare. Invece, sembra proprio che la presenza dell’accumulo del danno da radicali liberi ,che è un modo un po’ spiccio ma non privo di validità di rappresentare “le rughe” non solo dell’età ma anche dell’attività svolta dal muscolo, determini cambiamenti profondi anche nella capacità che hanno le cellule satelliti di riparare i danni subiti dalle fibre.

Etiologia multifattoriale

Negli ultimi anni sono state proposte molte ipotesi sulle cause della Sarcopenia che possono essere, molto schematicamente riassunte come di seguito proponiamo:

  1. Delezione mitocondriale: Un errore di replicazione del DNA mitocondriale (mtDNA), potrebbe essere la causa di una delezione significativa del genoma del mitocondrio; il genoma più corto si replica più velocemente inducendo la formazione di mitocondri malfunzionanti o del tutto inattivi. A questo stato di cose il nucleo risponde up-regolando la formazione di mitocondri e ciò porta, per i motivi detti sopra, all’accumulo di mitocondri a genoma corto inattivi. Questo provoca un deficit energetico e l’atrofia della fibra. La fibra atrofica necrotizza e viene sostituita da infiltrazioni di tessuto connettivo e adiposo.
  2. Alterazione della sintesi proteica: Qualunque evento che porti ad una diminuzione della massa muscolare con conseguente diminuzione della capacità di generare forza da parte del muscolo scheletrico, rappresenta un condizionamento negativo della capacità funzionale della fibra scheletrica che prende il nome di atrofia: una situazione estrema la cui insorgenza è sempre negativa ed alcune volte rappresenta, per il muscolo ma non solo per esso, una strada senza ritorno. In linea generale lo stato atrofico, pur essendo legato ad una pluralità di fattori, è sempre la conseguenza, se la disponibilità di nutrimenti è adeguata, di uno sbilanciamento tra la capacità delle fibre del tessuto di portare a termine una corretta sintesi delle proteine e la componente degradativa delle stesse.
  3. Perdita della capacità riparativa delle cellule satelliti: La proliferazione e la fusione delle CS è regolata da specifici fattori di crescita proteici (principalmente IGF-1, mIGF-1, HGF) ma è anche influenzata da ormoni quali GH, Testosterone, Estrogeni). La secrezione di GH da parte dell’ipofisi anteriore agisce sul fegato per stimolare sintesi e release di IGF-1 che agisce tramite recettori di superficie posti sulla membrana delle CS, facendole proliferare come miociti e quindi differenziare in miotubi.

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Sembra piuttosto ovvio, comunque, osservare che la sarcopenia non può essere considerata un semplice processo legato da una relazione di causa effetto con uno specifico fattore etiologico; piuttosto è necessario considerarla un evento multifattoriale. Sotto quest’ottica, probabilmente, si percorre un cammino più corretto ma nel quale, però, si rischia di confondere gli effetti (alterazione del sistema di trasporto degli elettroni, alterazioni ormonali e/o dei fattori di crescita che portano ad una alterazione della sintesi proteica, perdita della capacità riparativa delle cellule satelliti, ecc…) con le cause (orologio biologico, accumulo di radicali liberi, rimodellamento anterogrado, ecc.) Il problema è che siamo ben lontani dal definire cause e specificità del processo e che, molto probabilmente, ancora qualche anno dovrà passare perché il problema possa essere in qualche modo avviato a soluzione. Ovviamente, considerando sia il costo umano con la grave situazione che lega gradi consistenti di sarcopenia con stati di parziale o totale inabilità che sociale (costo per le strutture sanitarie), ogni sforzo deve essere compiuto per far sì che, almeno la sintomatologia più allarmante (abbassamento della soglia al dolore, stati preinfiammatori, depressione, ecc…) venga in qualche modo controllata.

Che fare?

La senescenza è associata con molte modificazioni dei livelli ormonali inclusi quella drastica dei livelli plasmatici del GH (soprattutto in rapporto con le variazioni indotte dall’esercizio fisico) e quella seppur meno evidente di Testosterone (T) e IGF-I. Una diminuzione della presenza di questi ormoni può essere collegata allo sviluppo della Sarcopenia per la loro azione diretta sulla regolazione della sintesi delle proteine: GH e T sono richiesti per il mantenimento del bilancio proteico (GH anche per la sintesi epatica di IGF-I) e IGF-I controlla direttamente la sintesi delle proteine con un’azione specifica per quanto riguarda quelle dei filamenti (actina e catena pesante della miosina). Anche se è certo il ruolo giocato dagli ormoni indicati sulla sintesi delle proteine, molti dubbi derivano dai risultati ottenuti utilizzando la loro somministrazione come terapia anti sarcopenica. Un esempio vale per tutti: la somministrazione, anche in dosi massice, di GH non ha prodotto risultati di particolare apprezzamento soprattutto per quel che concerne il ripristino della massa muscolare persa con l’età. Un altro tentativo di tipo terapeutico-educativo è il frutto di una scoperta fatta 70 anni fa: nei ratti sottoposti a restrizione calorica, attraverso una dieta spartana ma bilanciata, si osserva un aumento di circa il 50% della lunghezza della vita media ed una riduzione molto significativa dell'incidenza di sarcopenia e malattie tipicamente geriatriche, come il cancro, le malattie cardiovascolari, l'osteoporosi, ecc. Questi effetti si riscontrano su molti organismi modello per la biologia, ma purtroppo questo regime di restrizione calorica è insostenibile, perché porta quasi alla fame. Ebbene, alcuni studiosi della Harvard Medical School di Boston hanno individuato delle molecole che simulano la restrizione calorica e la più potente di queste molecole è il resveratrolo , contenuto tra l'altro nel vino rosso. Purtroppo però il resveratrolo naturale non è molto stabile: si degrada facilmente in presenza di ossigeno e perde così la sua efficacia. Non è proponibile, perciò, il suo utilizzo come agente terapeutico per combattere la sarcopenia anche se la presenza, in dosi consone (uno-due bicchieri al giorno) di vino rosso nella dieta potrebbe contribuire in maniera significativa a ridurre gli effetti negativi dell’accumulo di radicali liberi nell’organismo. Una dieta ipocalorica è, comunque, indicata e non solo in quei soggetti anziani che presentano tendenza ad aumento di massa grassa e diminuzione di massa magra. D’altro canto in soggetti molto anziani con scorrette abitudini alimentari, inappetenza e/o patologie croniche, che presentano quindi un insufficiente apporto di nutrienti, si deve prendere in considerazione l’opportunità di introdurre supplementazioni dietetiche che includano vitamina B6, B12, Calcio, Vitamina D ed aminoacidi. Migliori risultati, qualche volta così significativi da risultare in un deciso miglioramento sia delle condizioni locali (recupero muscolare) che di quelle generali (inabilità ridotta), si ottengono somministrando programmi di attività fisica come terapia . Il primo intervento terapeutico da considerare, consiste nell’introduzione di un corretto programma di allenamento. Non tutte le forme di esercizio hanno la stessa efficacia nel promuovere un aumento di forza muscolare. Gli esercizi di tipo aerobico sub-massimale, costituiti da numerose contrazioni muscolari protratte nel tempo, contro resistenze relativamente basse, possono contribuire all’aumento della massa e della forza muscolare nei soggetti debilitati e dopo lunga immobilizzazione. Viceversa, in soggetti sani, che praticano una normale attività fisica, l’efficacia di questi esercizi ha effetto soprattutto sulla capacità cardiovascolare e sul metabolismo energetico. Allo scopo di ottenere un sostanziale miglioramento di forza, massa e performance muscolare, si rende necessaria l’introduzione di protocolli che comprendano esercizi anaerobici di potenza, ossia una serie, anche limitata, di contrazioni muscolari contro resistenze elevate.


Schema riassuntivo dei fattori che sono implicati nella genesi e/o regolazione dello stato sarcopenico

Conclusioni

Esiste uno stato funzionale del muscolo scheletrico con il quale tutti, prima o poi, dovremo fare i conti. Questo stato è caratterizzato da una perdita di massa muscolare e, quindi di forza, con conseguenze psico-fisiche ben immaginabili. La sarcopenia è un passaggio obbligato attraverso il quale conviene muoversi adattando alla situazione uno stile di vita (attività fisica) ed un comportamento alimentare (restrizione calorica) più consono alla nuova realtà: altro non serve.

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