Ritmo circadiano e cancro al seno: resettiamo l’orologio con l’esercizio fisico

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Ritmo circadiano e cancro al seno resettiamo l’orologio con l’esercizio fisico 1

Il nostro corpo possiede un proprio orologio interno, chiamato orologio circadiano, che regola importanti funzioni in tutto il nostro organismo, compreso il seno. Recenti studi dimostrano come il tumore alla mammella alteri il nostro ritmo fisiologico. Tuttavia, l’esercizio fisico può essere l’arma giusta per contrastare questo effetto. 

Introduzione 

Il cancro al seno è una subdola patologia che ha guadagnato il triste primato di essere il secondo tumore comunemente diagnosticato al mondo e il più diagnosticato nelle donne [1]. Guardando l’incidenza globale del tumore al seno, notiamo che è molto più alta nel cosiddetto mondo sviluppato: addirittura circa 4 volte maggiore in Europa a confronto con l’Africa medio-orientale e l’Asia dell’est. La risposta di questa enorme differenza potrebbe risiedere nel nostro frenetico stile di vita, e l’alterazione del nostro orologio interno, chiamato orologio circadiano, è un ottimo candidato [2]. Per nostra fortuna, uno dei metodi più efficaci per riequilibrare il nostro ritmo interno è l’esercizio fisico: oltre ad innumerevoli benefici sul nostro organismo, recenti studi scientifici hanno iniziato ad esplorare gli effetti di questo potente strumento nel contrastare gli squilibri del nostro ritmo circadiano indotti dal cancro al seno.

Il ritmo circadiano ed il seno

Il ritmo circadiano è il ritmo di 24 ore che il nostro corpo segue incessantemente. Molte delle nostre funzioni fisiologiche, come i cicli del sonno, l’attività nervosa e ormonale, e addirittura la temperatura corporea oscillano nel corso della giornata e sono controllate dal nostro cervello, in cui ha sede il principale regolatore del ciclo circadiano: il nucleo soprachiasmatico [34]. Questa complessa struttura, localizzata nell’ipotalamo, è composta da più di 20.000 neuroni con la capacità di indurre, tramite un particolare macchinario molecolare, un ritmo circadiano, ossia la capacità di traslare il tempo in oscillazioni molecolari all’interno delle cellule del nostro organismo [5]. Sebbene il nucleo soprachiasmatico sia in grado di indurre autonomamente un ritmo, questo è, a sua volta, regolato direttamente dagli stimoli luminosi esterni grazie ad una diretta connessione con la retina, sincronizzando il ciclo circadiano corporeo con il ciclo esterno di luce e buio [6]. Immaginate tutto ciò come un grande e complesso sistema in continuo movimento e altamente coordinato: i primi raggi del sole corrispondono ad aumenti di determinati ormoni e alla riduzione di altri, e questi cambiamenti ci conducono, gradualmente, allo stato di veglia e ad altri cambiamenti interni che possiamo benissimo percepire, soprattutto se confrontiamo le prime ore del mattino con le ultime ore della sera, prima di andare a dormire. 

Ad ogni modo, nonostante il ruolo principale svolto dal nostro cervello nel darci un ritmo, quasi ogni organo del nostro corpo possiede il suo intimo orologio che regola le funzioni locali specifiche, ed il seno non fa eccezione con i suoi 600 geni regolati dal ritmo circadiano [7]. Sempre più evidenze scientifiche stanno confermando il ruolo del ciclo circadiano nel regolare le funzioni della mammella. In particolare, diversi studi hanno evidenziato come l’espressione di geni legati al macchinario dell’orologio circadiano oscilli durante le 24 ore nell’epitelio del seno, suggerendo un importante ruolo di questa macchina molecolare all’interno della biologia della mammella [8]. 

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Il cancro al seno non ha ritmo

L’importanza di possedere il macchinario molecolare alla base del nostro ritmo biologico quotidiano nella mammella si può dedurre da studi che associano mutazioni nei geni coinvolti in questo meccanismo con l’insorgenza del cancro al seno [9]. Tuttavia, il rapporto fra il cancro al seno e l’orologio circadiano non si limita a mutazioni genetiche. La biologia maligna del cancro al seno influenza, sotto vari aspetti, la nostra macchina molecolare del tempo, la quale, a sua volta, può avere un ruolo importante nel decorso della patologia tumorale. Per esempio, l’espressione di due importanti geni, Periodic 1 (PER1) e Periodic2 (PER2), coinvolti nell’orologio circadiano è ridotta in casi sia sporadici sia familiari di cancro al seno, ed il meccanismo sembra essere connesso ad una modificazione molecolare della sequenza di DNA di questi geni indotta dal tumore stesso [10]. PER1 e PER2 controllano molte importanti funzioni cellulari, tra cui la proliferazione cellulare, e la perdita di questi geni contribuisce alla proliferazione indisturbata delle cellule tumorali [11]. 

Il ruolo di PER1 e PER2 nel tessuto della mammella è intrecciato con un altro attore principale coinvolto nella lotta interna al cancro al seno, ossia il recettore degli estrogeni. Infatti, è stato osservato che mentre PER1 è in grado di regolare positivamente l’espressione del recettore degli estrogeni, PER2 coopera con il recettore per sopprimere i geni regolati dal recettore stesso [12]. L’assenza di questi due geni porta ad una perdita dell’espressione e dell’attività del recettore degli estrogeni ed entrambe queste situazioni sono connesse con un’esacerbazione della malattia [13]. L’assenza di un orologio molecolare funzionante nel tessuto tumorale porta, inoltre, ad alterazioni nel metabolismo energetico cellulare: infatti, l’orologio circadiano controlla, a livello cellulare, l’attività di importanti proteine coinvolte nella regolazione dello stato metabolico cellulare. Una deregolazione dell’attività di queste proteine porta ad un’aggressività maggiore della patologia [14]. 

L’esercizio fisico resetta il nostro orologio interno

Potremmo riassumere quanto detto fin ora dicendo che un robusto e sano ritmo circadiano ci aiuta a combattere dall’interno il cancro al seno, mentre il tumore trae vantaggio da un ritmo sregolato [151617]. Per contrastare l’alterazione dell’attività del nostro orologio interno indotta dalla patologia è necessario riuscire a riequilibrare e rafforzare la corretta funzionalità dell’orologio molecolare. Uno dei metodi più efficaci è l’attività fisica. Sebbene il meccanismo molecolare alla base del ruolo dell’attività fisica nell’influenzare il ritmo circadiano non è ancora noto, sono diversi gli studi che connettono l’esercizio al nostro orologio molecolare. In particolare, è stato osservato che l’esercizio fisico programmato in specifiche fasi della giornata riesce ad influenzare aspetti del ciclo circadiano, migliorando la sua funzionalità e rafforzando la sua attività. Gli effetti dell’esercizio fisico sul ciclo circadiano si possono apprezzare da cambiamenti di espressione del principale ormone regolatore del nostro ritmo, la melatonina [18]. Tale effetto è dipendente dalla durata e dall’intensità dell’esercizio [19].

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Gli effetti dell’allenamento sul ciclo circadiano sono stati studiati in modo più dettagliato utilizzando il topo come modello sperimentale. Mediante questi studi si è osservato che un esercizio fisico programmato in specifiche fasi della giornata riesce ad alterare i ritmi di espressione genica sia nel nucleo soprachiasmatico (che, ricordiamo, è il principale regolatore del ciclo circadiano) sia nei tessuti periferici, alterando la fisiologia e il comportamento dell’animale [20]. Esiste, quindi, la possibilità di utilizzare l’esercizio fisico in situazioni in cui il nostro orologio biologico è compromesso. Creando un modello di studio in cui l’orologio circadiano è malfunzionante nel topo per via di una mutazione, i ricercatori hanno raccolto dati interessanti: 6 ore di esercizio fisico giornaliere, programmati in momenti specifici della giornata, migliorano i ritmi fisiologici e comportamentali dell’animale, riuscendo addirittura a ripristinare l’espressione ritmica dei geni coinvolti nell’orologio molecolare [20]. Tornando a parlare di noi esseri umani, l’uso dell’esercizio fisico in situazioni in cui l’orologio biologico è alterato, come malattie cardiovascolari, diabete, obesità e malattie metaboliche, oltre che cancro, permette di riallineare il nostro ritmo interno. Come conseguenza, la nostra salute e benessere, sia fisico sia mentale, migliorano [212223].

Questi importanti risultati ci suggeriscono che l’esercizio fisico è un potente strumento che può esserci utile nel contrastare gli effetti deleteri del tumore alla mammella sul nostro orologio biologico circadiano. Inoltre, ci fanno riflettere sulla necessità di una figura professionale adeguatamente istruita e competente, in grado di massimizzare i nostri sforzi e farci sudare nel modo giusto e nel momento giusto: questa figura è senz’altro il laureato in scienze motorie, come gli specialisti dell’esercizio fisico oncologico del team NEMO. 

Marco Bertin


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