Gli Effetti Epigenetici del Doping
Quello che segue è un estratto tratto dal libro “Inseguendo Capitan America: come i progressi nella scienza, nell’ingegneria e nella biotecnologia produrranno un superuomo”.
Citius, altius, fortius. Più veloce più alto più forte. Il motto olimpico moderno è stato proposto da Pierre de Coubertin quando il Comitato Olimpico Internazionale fu fondato nel 1894. Ha lo scopo di catturare l’essenza della competizione nello sport ma è anche un segnale per molti di provare e superare i limiti biologici umani usando miglioramenti esterni sotto forma di “drogaggio”.
Gli steroidi androgeni
Un esempio molto noto di doping nello sport è l’uso di steroidi androgeni. Ciò che le persone al di fuori dei circoli di allenamento della forza non sanno necessariamente, tuttavia, è che sostanze come gli steroidi possono ancora avere un effetto dopo che gli atleti smettono di usarle.
Anche senza steroidi, qualcuno che si è allenato intensivamente e poi si è fermato, riacquista massa muscolare e forza più rapidamente di qualcuno che non si è allenato affatto. Si pensava che questo fosse dovuto a rapidi cambiamenti nel sistema nervoso che influenzano la coordinazione e l’attivazione dei muscoli, che a loro volta potrebbero essere correlati a ciò che gli scienziati chiamano epigenetica“.
C’era molta eccitazione quando il genoma umano fu sequenziato per la prima volta un decennio e mezzo fa, ma l’ultimo argomento caldo – e uno con un impatto significativo per il doping, le sospensioni e il possibile ritorno all’attività- è l’epigenoma. L’epigenoma determina quali geni vengono effettivamente attivati ed espressi dal tipo di cellule e quando. Se il genoma contiene l’essenza del tuo potenziale genetico, l’epigenetica è il modo in cui il tuo potenziale – tutta la tua capacità per più veloce, più alto, più forte – viene portato avanti e usato.
Il genoma è come un dizionario pieno di parole, la maggior parte delle quali non sono tutte usate contemporaneamente. Alcune non sono mai usate affatto. L’epigenetica è il processo per estrarre quelle parole e applicarle utilmente in frasi per le conversazioni che è necessario avere. L’epigenetica essenzialmente colma il divario tra natura e cultura.
Più specificamente, descrive come l’espressione genica è regolata e quali geni sono espressi in un organismo. Ciò non modifica le sequenze nucleotidiche reali – i mattoni di base – nei geni. I cambiamenti epigenetici che ti accadono nel corso della tua vita influenzano la prossima generazione di cellule che produci.
Anche se ogni cellula del tuo corpo porta il tuo genoma, il tuo epigenoma ha un numero di caratteristiche, a seconda del tipo di cellula e tessuto. Le cose chiave dell’epigenetica sono che influenza l’espressione genica, i cambiamenti durante lo sviluppo (quando le cellule staminali si differenziano nelle cellule che stanno per diventare) e le variazioni negli stati patologici.
Il cancro, di tutte le malattie, è stata quella più chiaramente collegato con i cambiamenti epigenetici. Ad esempio, un gene che quando attivato produce cancro al polmone potrebbe essere espresso e attivato solo quando è presente un segnale ambientale, come il fumo di sigaretta. Ma la biologia non è in genere così semplice: collegare le malattie direttamente ai cambiamenti del DNA è difficile. Ciò è dovuto in gran parte al fatto che i cambiamenti che producono disturbi si verificano spesso al di fuori delle parti del DNA che codificano per le proteine e che capiamo meglio.
È qui che entra la storia della biologa Ingrid Egner e i suoi colleghi in Norvegia.
Erano interessati all’effetto dell’allenamento sulla crescita muscolare. A differenza della maggior parte degli altri tipi di cellule, le fibre muscolari hanno più nuclei. Durante l’allenamento della forza, la massa muscolare aumenta e anche il numero di nuclei in ogni cellula aumenta. Questo team voleva sapere se questo “meccanismo di memoria cellulare” poteva essere influenzato dagli steroidi.
Hanno dato ai topi un derivato di testosterone per 14 giorni. Esso ha prodotto circa un aumento del 66% dei nuclei e un aumento del 77% delle dimensioni delle fibre muscolari. Tre settimane dopo aver prelevato il testosterone, le dimensioni delle fibre muscolari erano tornate al livello riscontrato negli animali che non avevano mai ricevuto una formazione o che avevano ricevuto farmaci.
Questa parte dell’esperimento doveva causare un cambiamento nella “memoria” all’interno dei nuclei delle fibre muscolari. Mentre la dimensione delle fibre fluttuava, il numero di nuclei rimaneva elevato per tre mesi dopo il ritiro del testosterone. Ciò significava che le fibre muscolari avrebbero risposto diversamente all’allenamento? Cioè, risponderebbero come un muscolo “normale” o potenziato a causa del maggior numero di nuclei?
Nella parte successiva dell’esperimento,
due gruppi di animali (quelli che erano stati precedentemente esposti al derivato del testosterone e gli animali “di controllo” che non lo erano) sono stati addestrati con forza per sei giorni. I topi non hanno mostrato alcun aumento apprezzabile delle dimensioni delle fibre muscolari dopo questo breve periodo. Mentre, al contrario, i topi esposti al testosterone hanno mostrato un aumento del 31%.
Le fibre muscolari precedentemente non addestrate reclutano nuclei dalle cellule satelliti attivate (staminali) prima di ingrandirsi. I nuclei sono i centri di comando che guidano le cellule muscolari a produrre più proteine per diventare più grandi e più forti. Sembra che questo maggior numero di nuclei sia mantenuto e protetto nel tempo. Le fibre muscolari con questo numero più alto di nuclei crescono più velocemente quando vengono somministrate attività fisiche come l’allenamento della forza. Questa “memoria” di forza precedente apparentemente rimane stabile per un massimo di 15 anni e può essere permanente.
La rilevanza per il doping nello sport è che anche un breve periodo di uso di steroidi anabolizzanti può causare miglioramenti delle prestazioni di lunga durata che continuano molti anni dopo l’interruzione dell’uso.
È quasi come se l’adagio “usalo o perderò” sia stato cambiato in “a seconda di quello che hai usato potresti non averlo mai veramente perso”.
Non sappiamo per certo in che modo questo possa riguardare altri farmaci che migliorano le prestazioni. Ma se un atleta prende qualcosa per migliorare le sue abilità molto velocemente e poi si ferma, può sempre possedere la capacità potenziata di essere riorganizzata rapidamente.
Nella vita reale dove non ci sono regole sulla concorrenza, questo è un grande esempio della plasticità della fisiologia. Nello sport è un grande esempio di come citius, altius, fortius possono essere raggiunti in modi che eludono le regole della competizione.
