Durante una prestazione sportiva le specie reattive dell'ossigeno prodotte a livello muscolare assumono un ruolo fondamentale in quanto, agendo come molecole segnale, prendono parte alla regolazione di diversi fattori di trascrizione, coinvolti nella riparazione e nella crescita del muscolo stesso, nella sintesi di enzimi antiossidanti, nella biogenesi dei mitocondri (1).Cosi a causa della loro natura ormetica, le vie di segnalazione attivate dalle specie reattive prodotte durante sforzo muscolare portano ad una serie di risposte divergenti, dall'adattamento alla morte cellulare. Si genera uno stato di attività fisiologica alterata in risposta al cambiamento indotto dallo stress prodotto durante lo sforzo fisico, una risposta allostatica, in grado di indurre un'addatamento positivo del sistema e mantenere la corretta funzionalità tra gli organi. Nel determinare se la risposta sia positiva o si verifichino conseguenze negative interverranno moltissime variabili, tra cui il sito specifico di produzione di queste specie reattive, la persistenza nel loro flusso di produzione o lo stato antiossidante (1): è proprio la persistenza dello squilibrio tra queste specie pro-ossidanti e i principali agenti antiossidanti che potrà condurre verso stress ossidativo, un'eccessiva infiammazione, con conseguenti danni tissutali, affaticamento muscolare e recupero rallentato.

Tra le principali specie altamente reattive dell'ossigeno (ROS) ricordiamo l'anione superossido O2-, il radicale idrossile •OH e il perossido di idrogeno H2O2. Contrariamente a quanto si possa pensare non è solo l'allenamento di resistenza la potenziale causa di stress ossidativo. Le specie reattive dell'ossigeno vengono rilasciate in condizioni fisiologiche come sottoprodotti della respirazione cellulare dai mitocondri e di conseguenza si potrà osservare la presenza di O2- sia nei muscoli a riposo che in quelli in esercizio. È interessante notare che il tasso di produzione di O2- è normalmente più alto durante lo stato a riposo della respirazione mitocondriale rispetto allo stato attivo, sia nel muscolo scheletrico che nel diaframma, suggerendo che i mitocondri potrebbero non essere la principale fonte di produzione di specie reattive dell'ossigeno durante attività fisica (2).

Le NADPH ossidasi, particolari enzimi transmembrana in grado di canalizzare la formazione di O2- e H2O2, contribuscono in misura superiore rispetto ai mitocondri nella formazione di O2- citosolico (3). Queste particolari ossidasi sono situate ad esempio in diversi siti subcellulari delle fibre muscolari scheletriche, sono coinvolti nell'attivazione di particolari recettori in grado di aumentare il rilascio di calcio durante contrazione muscolare. Un'altro importante enzima, la xantina ossidasi, trovata nell'endotelio e nel citosol del muscolo contribuisce alla produzione di O2- extracellulare durante contrazione isometrica, produzione fondamentale nella generazione della forza muscolare. Oltre a questi esempi di radicali derivanti da enzimi ossidoreduttasi, anche le lesioni muscolari indotte dall'esercizio intenso comportano un attacco ossidativo da parte delle cellule immunitarie, portando ad una rapida formazione di ROS e conseguente danno ossidativo (4).

Per contrastare infiammazione e stress ossidativo vengono in aiuto alle nostre difese fisiologiche, antiossidanti esogeni ad azione diretta come vitamina C, vitamina E e licopene, che grazie alla capacità di scavenging possono andare a bloccare la reazione a catena dei radicali, ossidandosi loro stessi, proteggendo il nostro organismo. La risposta antiossidante migliore è fornita dall'introduzione simultanea delle varie vitamine antiossidanti, che insieme al B-carotene svolgono un azione antiossidante sinergica rispetto all'introduzione isolata di un unico tipo di vitamina (5).

In ambito sportivo l'integrazione combinata di vitamina C e vitamina E non solo è stata in grado di attenuare l'affaticamento ed i livelli di creatinchinasi, un marker di danno muscolare, ma ha fornito una maggior protezione muscolare (6) in una seconda ripetizione della performance sportiva.

L'interazione tra queste vitamine non è l'unico tipo di sinergia esistente negli alimenti, ma in frutta e verdura troviamo anche una grande famiglia di "non nutrienti" in grado di svolgere un importante azione antiossidante: i polifenoli. Interagendo con le cascate di segnalazione intracellulare, come il fattore nucleare kappa B, legandosi ai siti di legame dell'ATP di diverse proteine (7), tra cui l'ATPasi mitocondriale, l'ATPasi della membrana plasmatica del calcio e le protein chinasi, i polifenoli possono modulare la risposta infiammatoria ed immunitaria del nostro organismo.

Nella corsa, l'introduzione di composti fenolici ha portato ad una più efficiente difesa antiossidante e antinfiammatoria, migliorando l'attività sportiva, attraverso un aumento del 15% della durata della prestazione (8).

La prima linea di difesa antiossidante è però sempre rappresentata da alcuni enzimi endogeni, tra cui la Superossido-dismutasi (SOD), la Catalasi (CAT) e la Glutatione perossidasi (GPX).

SOD è il più potente antiossidante cellulare, catalizzando appunto una reazione di dismutazione tra due radicali superossido reattivi, neutralizzandoli e portando alla formazione di specie non radicaliche. CAT completa la reazione innescata dalla SOD (9), riducendo il perossido di idrogeno che si sviluppa nella prima reazione. Anche GPX partecipa alla riduzione dei perossidi ed è fondamentale per rigenerare la vitamina C e la vitamina E ossidate, durante l'attività di scavenging, svolgendo ulteriori interessanti effetti sinegerici. Agendo da modulatori, i polifenoli, interagiscono anche con queste attività enzimatiche antiossidanti endogene, numerosi articoli, prevalentemente in vitro, su modelli murini, associano l'introduzione di quercetina, resveratrolo, epigallocatechingallato, importanti polifenoli, con l'aumento di queste attività enzimatiche (10).

L'esercizio fisico danneggia il muscolo, provoca stress ossidativo ma nello stesso tempo produce anche importanti adattamenti positivi. Utilizzare un integrazione consistente di antiossidanti può interferire con questi adattamenti e ridurre gli effetti positivi generati dall'attività fisica costante (1). Ad esempio un integrazione eccessiva e prolungata di vitamina C e vitamina E può cosi portare ad un effetto opposto pro-ossidante, ritardando il processo di guarigione e il ripristino della forza muscolare negli atleti (11) dopo un allenamento sostenuto.

Per questo, prima di affidarsi all'integrazione, è bene condurre un'alimentazione varia ed equilibrata, alternando le giuste porzioni quotidiane di frutta e verdura di stagione, bilanciando al meglio anche i quantitativi di macronutrienti, carboidrati, grassi e proteine, necessari per ognuno di noi. Solo in questo modo possiamo promuovere il miglior effetto sinergico tra vitamine, polifenoli e antiossidanti endogeni, senza andare incontro ad eccessi, ottimizzando anche la prestazione sportiva, limitando allo stesso tempo un altro tipo di infiammazione e di stress ossidativo, quello postprandiale, causato da un eccessiva introduzione di macronutrienti. La Culinary Nutrition viene in supporto infine anche per migliorare la biodisponibilità di vitamine e polifenoli a seconda delle tecniche di lavorazione degli ingredienti, di cottura degli alimenti e della scelta dei giusti abbinamenti tra i cibi. Tramite lo studio della nutrizione culinaria diventa cosi possibile scoprire come anche tramite la frittura, grazie al rivestimento protettivo e al breve tempo di cottura o tramite la cottura in sottovuoto, grazie all'assenza di ossigeno e alla bassa temperatura, sia possibile mantenere in parte i livelli di vitamina C termolabile degli alimenti o rendere molto più biodisponibili i carotenoidi, ammorbidendo la matrice vegetale che li contiene. Tramite la cottura a vapore o la tecnica del sottovuoto è possibile preservare al meglio le vitamine idrosolubili e riusciamo ad aumentare la biodisponibilità dei polifenoli, agendo sempre sulla matrice vegetale. Oltre il 90% dei polifenoli viene metabolizzato a livello del colon, producendo un vasto insieme di metaboliti, specifico per ognuno di noi, a seconda della composizione della propria flora batterica (12): per questo diventa essenziale condurre un'alimentazione più varia possibile, in modo da garantire il miglior effetto sinergico in termini di protezione antiossidante.

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LUCA MISSIROLI, CHIARA MANZI 

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