giugno 2022 – BioGenTech – Sport and Health

AAS, Endocrinologia, Inibitori della Miostatina, Supplementazione farmacologica

“High-Low responders” nell’ipertrofia muscolare ormone-correlata: tra questione di espressività recettoriale e mutazioni geniche [2° ed ultima parte].

Nella prima parte abbiamo discusso del impatto sull’ipertrofia muscolare ormone-correlata dato dal numero, densità e sensibilità dei Recettori degli Androgeni [AR] espressi in modo variabile secondo caratteristiche genetiche individuali. In questa seconda ed ultima parte tratteremo della mutazione del gene della Miostatina e del suo impatto nella suddivisione tra “High” e “Low” gainers/responders.

Introduzione alla mutazione del gene della Miostatina:

Un altro fattore da considerare sarebbe quello della Miostatina e sulla mutazione del suo gene regolatore.

Il gene della Miostatina (MSTN) è un gene che fornisce le istruzioni per la produzione della proteina Miostatina.

La Miostatina regola la crescita del muscolo scheletrico limitandola quando necessario. A sua volta, impedisce all’organismo di aumentare troppo la massa muscolare anche attraverso la regolazione del catabolismo muscolare.

La ricerca attuale che circonda la Miostatina si basa sul suo trattamento di controllo per le malattie degenerative del sistema muscolo-scheletrico.

Per coincidenza, gli animali che presentano mutazioni nel gene codificante MSTN mostrano una maggiore massa muscolare, forza e, in alcune circostanze, anche una riduzione del grasso corporeo.

Esempi di carenze di miostatina si trovano in modelli di roditori da esperimenti e nell’industria zootecnica con bovini carenti di Miostatina, come già accennato nel precedente articolo.

I topi privi del gene per la sintesi della Miostatina hanno una massa muscolare circa doppia rispetto ai topi normali [1].

***Confronto tra topi wild-type e F66/Mstn-/- [mutazione del gene della Miostatina].***

Gli inibitori della Miostatina sono stati proposti da molti come la più promettente nuova area scientifica nel contesto del bodybuilding, nonché come un trattamento alternativo potenzialmente migliore per le malattie da deterioramento muscolare.

Gli esemplari di Belgian Blu presentano una mutazione del gene della Miostatina, che impedisce il corretto funzionamento del ciclo di feedback di inibizione della crescita muscolare.

Questa mutazione interferisce con il deposito di grasso e può portare a un’accelerazione della crescita muscolare magra.

L’accelerazione della crescita muscolare nei Belgian Blues è dovuta principalmente ai cambiamenti fisiologici delle cellule muscolari (fibre) dell’animale, che passano da una modalità di crescita ipertrofica a una iperplasica.

Questa crescita avviene nel feto e fa sì che un vitello nasca con un numero di fibre muscolari due volte superiore a quello di un vitello senza mutazione del gene della Miostatina [2].

(A) Analisi di sequenziamento dei tipi di mutazione biallelica MSTN nei vitelli clonati. I tipi di mutazione biallelica MSTN consistevano in una delezione di 6 bp in un allele (gli ultimi 4 bp dell’esone 1 e i primi 2 bp dell’introne 1) e in una delezione di 117 bp (posizioni nucleotidiche 8-124 nell’introne 1) e un’inserzione di 9 bp (gli ultimi 2 bp dell’esone 1 e i primi 7 bp dell’introne 1, AG GCACGGG) nell’altro allele, che erano coerenti con la colonia 6. Le lettere rosse rappresentano l’esone 1 di MSTN e le lettere blu rappresentano l’introne 1 di MSTN. (B) I vitelli con mutazioni bialleliche di MSTN mostravano il fenotipo doppio muscoloso e non presentavano effetti negativi. Nei cerchi rossi, la massa muscolare del vitello mutante MSTN (a sinistra) era maggiore di quella del vitello wild-type (a destra). (C) Sezioni trasversali del muscolo quadricipite colorate con ematossilina ed eosina. Le fibre muscolari dei vitelli con mutazioni bialleliche di MSTN (a sinistra) erano ipertrofiche, rispetto a quelle dei vitelli wild-type (a destra). Tutti gli animali avevano un mese di età alla data del prelievo dei campioni di tessuto.

Il paradosso dell’aumento della Miostatina in risposta agli Androgeni:
Anche se probabilmente esistono altri meccanismi di controregolazione nell’organismo che inibiscono la crescita muscolare eccessiva, il fattore principale sembra essere l’aumento della Miostatina. La Miostatina aumenta per impedire l’aumento di massa muscolare non salutare.

In uno studio sono stati valutati gli effetti del Testosterone e del Trenbolone esogeni sui livelli di Miostatina [3]. Questo studio ha dimostrato che dopo 29 giorni di somministrazione di Testosterone o Trenbolone, i livelli di proteina Miostatina erano più alti del 197% nel gruppo castrato e Testosterone e del 209% nel gruppo castrato e Trenbolone rispetto al placebo.

C’è un motivo per cui questo meccanismo è presente nell’organismo umano e non è possibile crescere in modo lineare. I meccanismi omeostatici del corpo cercheranno sempre di ristabilire l’equilibrio, la dove in grado.
Quindi, come già detto, la Miostatina è un inibitore della crescita che aumenta in presenza di androgeni in misura dose-dipendente.

In base alle ricerche attuali, sembra che quanto più alta è la dose di anabolizzanti esogeni, tanto maggiore è il potenziale di crescita muscolare e, di conseguenza, tanto più alta sarà la Miostatina per inibire tassi spropositati di crescita muscolare.

In uno studio che ha valutato l’effetto di dosi graduate di Testosterone sui livelli di Miostatina in uomini giovani e anziani, i livelli di Miostatina erano significativamente più alti al giorno 56 rispetto al basale in entrambi i gruppi [4].

E’ singolare constatare che l’aumento di Miostatina si manifesti a grado significativo dopo 29 giorni di somministrazione cronica di AAS. In effetti, inizialmente la risposta è inversa, cioè inibitoria.

L’ipotesi della Miostatina non è scientificamente teorizzabile al momento. Essa presenta alcune lacune nei dati che contraddicono i suoi effetti di inibizione della crescita muscolare.

Tuttavia, sulla base di ciò che sappiamo finora, la ricerca suggerisce che è più che probabile che sia il principale meccanismo di regolazione coinvolto nella risposta alla crescita muscolare rispetto all’attivazione del Recettore degli Androgeni. È infatti noto che la Miostatina regola negativamente la massa muscolare nei topi, nei bovini, nei cani e nell’uomo [5].

Mutazioni del gene della Miostatina e influenza sui progressi nel bodybuilding:

E’ stato condotto un piccolo studio per scoprire se le mutazioni dello SNP rs1805086 hanno un impatto sulla popolazione maschile che pratica il bodybuilding dal punto di vista dell’ipertrofia muscolare e delle prestazioni muscolari [6].

L’obiettivo secondario era quello di ipotizzare se le mutazioni rare siano più diffuse in coloro che decidono di scegliere uno sport come il bodybuilding, dal momento che la ricerca indica che le mutazioni del MSTN possono indurre un maggiore aumento della massa muscolare e una riduzione del grasso corporeo.

Il polimorfismo Lys(K)153Arg(R) nell’esone 2 (rs1805086, sostituzione 2379 A>G) del gene della Miostatina (MSTN) è candidato a influenzare i fenotipi del muscolo scheletrico ed è elencato su SNPedia come il genotipo a maggior rischio di causare l’ipertrofia muscolare legata alla Miostatina [7, 8].

Il 17% del gruppo di soggetti aveva una mutazione (AG), l’83% aveva l’esito comune (AA) e lo 0% (0) aveva due mutazioni (GG).

I soggetti con genotipo AG avevano una circonferenza media del braccio di 46,37 cm rispetto agli AA che avevano una media di 42,02 cm.

I soggetti con il genotipo AG avevano un punteggio medio di pull-up max di 21, rispetto agli AA che avevano una media di 12.

I soggetti con genotipo AG avevano una media di flessioni massime pari a 61 rispetto agli AA che avevano una media di 40.

Lo studio mostra chiaramente che i soggetti con una mutazione sono rari, tuttavia la mutazione sembra dare al soggetto un vantaggio in termini di prestazioni e di dimensioni rispetto a quelli con il risultato comune.

Un altro studio ha ottenuto risultati simili valutando i polimorfismi A55T e K153R [9].

I ricercatori di questo ultimo studio hanno affermato che i loro risultati indicano che gli individui con genotipo AT + TT del polimorfismo A55T hanno mostrato un aumento significativo dello spessore dei bicipiti (0,292 ± 0,210 cm, P = 0,03), ma non dei quadricipiti (0,254 ± 0,198 cm, P = 0,07), rispetto ai portatori del genotipo AA.

Per il polimorfismo K153R, gli aumenti degli spessori sia del bicipite (0,300 ± 0,131 cm) che del quadricipite (0,421 ± 0,281 cm) erano significativamente più elevati tra gli individui con genotipo KR rispetto a quelli con genotipo KK (P < 0,01 per entrambi i muscoli).

I risultati ottenuti suggeriscono quindi una possibile associazione tra i due polimorfismi e l’ipertrofia muscolare indotta dall’allenamento di forza tra gli uomini di etnia cinese Han.

Il polimorfismo K153R è lo stesso polimorfismo Lys(K)153Arg(R) nell’esone 2 (rs1805086, sostituzione 2379 A>G) del gene della Miostatina (MSTN) valutato nel primo studio citato.

Fotografie di un bambino con mutazione del gene della Miostatina all’età di sei giorni e sette mesi (pannello A), ecografie (pannello B) e analisi morfometriche (pannello C) dei muscoli del paziente e di un neonato di controllo e pedigree del paziente (pannello D).
Le punte di freccia nel pannello A indicano i muscoli sporgenti della coscia e del polpaccio del paziente. Nel pannello B, una sezione trasversale ultrasonografica (trasduttore lineare, 10 MHz) attraverso la parte centrale della coscia rivela le differenze tra il paziente e un neonato di controllo della stessa età, sesso e peso. VL indica il vasto laterale, VI il vasto intermedio, VM il vasto mediale, RF il retto femorale e F il femore. Nel pannello C, i ritracciamenti dei contorni dei muscoli e i risultati dell’analisi morfometrica dei piani delle sezioni muscolari dei due neonati rivelano differenze marcate. Il pannello D mostra il pedigree del paziente. I simboli solidi indicano i membri della famiglia che sono eccezionalmente forti, secondo le informazioni della loro storia clinica. I simboli quadrati indicano i membri della famiglia di sesso maschile e i cerchi quelli di sesso femminile.

Gli SNP influenzano l’ipertrofia muscolare correlata alla Miostatina:

Secondo SNPedia, questi 3 SNP sono sicuramente correlati all’ipertrofia muscolare legata alla Miostatina:

L’SNP rs1805086, in particolare, è quello più comunemente esaminato in relazione ai risultati del bodybuilding.

Viene spesso citato nelle discussioni sul “gene del bodybuilder”.

Il genotipo AA dello SNP rs1805086 è considerato quello comunemente presente, mentre gli alleli di rischio sono il genotipo GG dello SNP rs1805086.

La malattia letteralmente elencata come esito potenziale del possesso di questo genotipo di rischio è l’ipertrofia muscolare legata alla Miostatina.

Avere un solo allele G è raro, ed essere omozigoti per esso è molto raro.

E’ stato ipotizzato che Flex Wheeler avesse probabilmente il genotipo GG più raro per l’SNP rs1805086.

Victor Conte, Flex Wheeler e la “sua mutazione”:

Si presume che Flex Wheeler abbia partecipato a uno studio condotto in collaborazione con il dipartimento di genetica umana dell’Università di Pittsburgh, che ha coinvolto 62 uomini.

Durante questo studio, Flex avrebbe scoperto di avere una mutazione molto rara della Miostatina nella posizione dell’esone 2 del gene.

In teoria, questa presunta mutazione genetica impediva al suo organismo di produrre quantità normali di Miostatina, determinando di conseguenza un numero di fibre muscolari molto più elevato rispetto agli uomini nella media.

Gli animali e gli esseri umani con livelli di Miostatina inibiti hanno costantemente dimostrato di avere livelli di muscolatura molto più elevati rispetto alle loro controparti non inibite, e sulla base di ciò non è assurdo supporre che i mostri di genetica nel bodybuilding abbiano sviluppato il loro fisico come risultato anche di una mutazione genetica simile.

In teoria, chi ha bassi livelli di Miostatina potrebbe continuare a progredire a ritmi che sarebbero impossibili per chi ha livelli normali del peptide.

Il risultato finale di livelli cronicamente bassi di Miostatina potrebbe essere un aumento muscolare sostanzialmente maggiore a parità di variabili.

Victor Conte è una delle persone associate allo studio sulla mutazione della Miostatina condotto su Flex Wheeler e su una serie di altri bodybuilder professionisti IFBB.

Il 99% di coloro che nella comunità del bodybuilding discutono della carenza di Miostatina di Flex fanno riferimento a una lettera scritta nell’ottobre 1998 da Victor Conte.

Non è chiaro se questa lettera sia legittima e inalterata, ma per quanto possa valere, la considereremo legittima in quanto è quella che è circolata nella comunità del bodybuilding per anni.

1 ottobre 1998
Oggetto: Flex Wheeler
A chi può interessare:
Scrivo questa lettera su richiesta di Flex Wheeler.
Vorrei innanzitutto fornirvi alcune informazioni di base sui Laboratori BALCO. BALCO lavora con atleti olimpici e professionisti d’élite da oltre quindici anni. BALCO ha fornito test e consulenze a oltre 250 giocatori della NFL, tra cui l’intera squadra dei Denver Broncos, campione del Super Bowl 1998, e l’intera squadra dei Miami Dolphins. BALCO lavora con atleti professionisti in molti sport, tra cui tennis (Michael Chang, Jim Courier, ecc.), hockey, bodybuilding (10 dei 16 concorrenti di Mr. Olympia 1998), atletica leggera, calcio e basket (Seattle SuperSonics).
Nell’ultimo anno i Laboratori BALCO hanno effettuato test e monitoraggi di routine su Flex. Sono stati eseguiti esami come quelli ematochimici (SMAC), emocromo completo (CBC), PSA, livelli di ormoni anabolizzanti, genotipizzazione e analisi complete degli elementi nutrizionali. I risultati dei test di Flex sono stati confrontati con quelli di altri ventiquattro bodybuilder professionisti e nel complesso il suo profilo è tra i più sani. In sostanza, Flex gode di ottima salute e ha dimostrato la disciplina necessaria per mantenere un livello di preparazione ottimale.
Flex ha partecipato a uno studio condotto di recente in collaborazione con il Dipartimento di Genetica Umana dell’Università di Pittsburgh, che ha coinvolto 62 uomini che hanno ottenuto aumenti di massa muscolare insolitamente elevati in risposta all’allenamento della forza (extreme responders). Flex era uno dei soli nove rispondenti estremi che presentavano la rarissima “mutazione della Miostatina”. Il gene della Miostatina regola il peptide che “limita la crescita muscolare”. In particolare, Flex presentava la forma più rara di mutazione della Miostatina nella posizione “esone 2” del gene. Ciò significa semplicemente che Flex ha un numero molto maggiore di fibre muscolari rispetto agli altri soggetti o alla popolazione normale. Riteniamo che questi siano i primi risultati di una mutazione della Miostatina nell’uomo e i risultati di questo studio di riferimento sono già stati presentati per la pubblicazione. In Flex è stato anche riscontrato un tipo di gene IGF-1 molto insolito. Infatti, Flex è stato l’unico partecipante allo studio a non avere una “corrispondenza”. Tutti gli altri rispondenti estremi avevano almeno altri tre soggetti con un gene IGF-1 corrispondente. Sulla base del profilo genetico unico di Flex, abbiamo intenzione di pubblicare rapidamente un documento scientifico che riveli il suo genotipo completo in modo dettagliato. La pubblicazione dei suoi straordinari dati genetici dovrebbe generare un’enorme esposizione mediatica.
Spero che queste informazioni siano utili e vi prego di chiamarmi se posso esservi d’aiuto.
Cordiali saluti,
/Victor Conte
Victor Conte
Presidente
BALCO Laboratories, Inc.

***Da sinistra: Flex Wheeler, Victor Conte e Gunter Schlierkamp***

Lo studio sulla mutazione della Miostatina condotto su Flex Wheeler e altri professionisti IFBB:

Questo studio è comunemente citato, ma devo ancora venire a conoscenza di qualcuno che lo abbia effettivamente trovato e che abbia incrociato i dati in esso contenuti con le affermazioni fatte nella lettera di Victor Conte.

Ma, facendo qualche ricerca, l’ho trovato.

Lo studio si chiama “frequent sequence variation in the human myostatin (GDF8) gene as a marker for analysis of muscle-related phenotypes” [10].

In base a quanto dichiarato da Victor nella sua lettera, c’erano nove rispondenti estremi con una mutazione molto rara della Miostatina.

Si suppone che Flex Wheeler avesse la mutazione più rara di tutte nella posizione dell’esone 2 del gene, che lo rendeva unico rispetto a tutti gli altri individui dello studio.

Soggetti dello studio:

Il sequenziamento di regioni selezionate del gene della Miostatina e la genotipizzazione di varianti comuni sono stati eseguiti in un campione di confronto di 96 soggetti caucasici e 96 afroamericani selezionati a caso dalla popolazione generale.

Altri 72 individui sono stati sottoposti a screening per la presenza di una variante comune dell’esone 2.

Centocinquantatré soggetti, tra cui 127 uomini (32 afroamericani, 91 caucasici e 4 asiatici) e 26 donne (9 afroamericani, 16 caucasici e 1 asiatico), sono stati classificati in base all’entità dell’aumento della massa muscolare registrato con l’allenamento della forza.

I soggetti erano costituiti da:

18 culturisti di livello mondiale (classificati tra i primi 100 al mondo)
25 culturisti agonisti non classificati tra i primi 100
7 sollevatori di potenza d’élite
9 giocatori di calcio universitari
55 soggetti non allenati in precedenza, ai quali è stato misurato il volume del muscolo quadricipite mediante risonanza magnetica prima e dopo 9 settimane di allenamento di resistenza pesante degli estensori del ginocchio
61 non atleti, che sono stati interrogati sulla loro capacità di aumentare la massa muscolare in risposta a un allenamento di forza intenso e prolungato.

5 dei 18 bodybuilder di livello mondiale erano concorrenti di Mr. Olympia, classificati tra i primi 10 al mondo.

Il punteggio di 5 è stato assegnato a coloro che erano bodybuilder di livello mondiale e a coloro che avevano aumentato la massa muscolare dei quadricipiti di oltre 400 cm³ dopo solo 9 settimane di allenamento della forza, mentre il punteggio di 0 è stato assegnato a coloro che non avevano registrato un aumento notevole della massa muscolare dopo un allenamento della forza vigoroso per almeno 6 mesi.

Diciotto soggetti hanno ricevuto un punteggio di 5, mentre 13 hanno ricevuto un punteggio di 0. I restanti soggetti hanno avuto una valutazione intermedia.

Le valutazioni dei restanti soggetti si collocano tra questi due estremi.

62 soggetti con valutazione 4 o 5 sono stati classificati come responder estremi e sono stati confrontati con 48 soggetti con valutazione 0 o 1, classificati come non responder.

I soggetti sono stati anche raggruppati e confrontati per etnia.

Le informazioni sulle variazioni della massa muscolare con l’allenamento della forza nei restanti soggetti sono state ottenute attraverso le stime della massa priva di grasso valutate con l’assorbimetria a raggi X a doppia energia o l’idrodensitometria oppure, nel caso di bodybuilder agonisti, sollevatori di potenza, giocatori di calcio e non atleti, attraverso i dati del questionario sui precedenti successi nelle competizioni di bodybuilding e/o sulle variazioni della massa muscolare con l’allenamento della forza.

Risultati dello studio:

Senza annoiarvi con i dettagli meno rilevanti dello studio, la parte più rilevante è la conclusione.

La mancanza di una relazione significativa tra i genotipi della Miostatina e la risposta complessiva della massa muscolare all’allenamento della forza suggerisce che la risposta non è influenzata in modo significativo dalla variazione del locus della Miostatina.
Tuttavia, è interessante notare che tre dei non responder afroamericani erano omozigoti per l’allele meno comune (Arg) nel sito K153R dell’esone 2, mentre nessuno dei responder era omozigote per questo allele.
Tre delle cinque mutazioni che causano il fenotipo del muscolo doppio nei bovini si verificano nell’esone 2 e sono recessive, ma due sono mutazioni di terminazione della catena e una è una delezione, che dovrebbe produrre una proteina della Miostatina non funzionale.
Per stabilire se le variazioni nel gene della Miostatina influenzino fenotipi muscolari diversi dall’aumento della massa muscolare in risposta all’allenamento per la forza, sono necessari ulteriori approfondimenti.

L’allele Arg, meno comune, a cui si fa riferimento nelle conclusioni dello studio, è la mutazione che ci si aspetterebbe da Flex Wheeler.

Ma non sembra che ce l’abbia.

A metà dello studio si parla di ciò che potrebbe evidenziare la vera radice della superiorità genetica di Flex.

Tra i sei cambiamenti nucleotidici, due, P198A e l’introne 2 A/G, sono stati osservati in un singolo individuo e due, I225T e E164K, sono stati osservati in due individui, sempre eterozigoti con l’allele wildtype.
Gli altri due erano presenti nella popolazione generale come polimorfismi comuni.
Le varianti (A55T) e (K153R) sono comuni in entrambi i gruppi etnici, con l’allele meno frequente che ha una frequenza da tre a quattro volte superiore negli afroamericani.
Questi siti variabili sono potenzialmente in grado di alterare la funzione del prodotto genico della Miostatina e potrebbero alterare la ripartizione dei nutrienti negli individui eterozigoti o omozigoti per l’allele della variante.

Possiamo presumere che Flex Wheeler abbia due cambiamenti nucleotidici, P198A e l’introne 2 A/G.

Questa è l’unica nota dell’intera pubblicazione che distingue un individuo dello studio dagli altri.

Quelle che possiamo presumere essere le variazioni nucleotidiche di Flex Wheeler non sono nemmeno menzionate nell’elenco di SNPedia dei genotipi a rischio correlati.

L’unico vago riferimento che abbiamo è in uno studio che ha esaminato l’associazione tra le varianti esoniche MSTN e la potenza “esplosiva” delle gambe in 214 studenti universitari maschi [11].

E in quello studio l’unica cosa menzionata è che nessun soggetto dello studio presentava la variante esonica P198A di MSTN.

Sembra che, nonostante l’allele non comune (Arg) nel sito K153R dell’esone 2 sia il fulcro della maggior parte dei lavori sulla miostatina e sia stato considerato la radice del “gene del bodybuilder”, alla fine dei conti non sembra avere un impatto così significativo sulla risposta della crescita muscolare all’allenamento come molti pensavano.

La mancanza di una relazione significativa tra i genotipi della miostatina e la massa muscolare complessiva è molto significativa, dato che questo studio includeva 5 bodybuilder del calibro di Mr. Olympia e diversi altri professionisti IFBB di alto livello.

La cosa più interessante da notare è che tre dei non rispondenti afroamericani erano omozigoti per l’allele meno comune (Arg) nel sito K153R dell’esone 2, mentre nessuno dei rispondenti era omozigote per questo allele.

Tra le variazioni GDF8 identificate nell’uomo, il polimorfismo Lys(K)153Arg(R) nell’esone 2 (rs1805086, sostituzione 2379 A>G) del gene della Miostatina (MSTN) è candidato a influenzare i fenotipi del muscolo scheletrico [12].

Tuttavia, nessuno dei bodybuilder extreme responder era omozigote per questo allele.

Nel primo video ho detto che il genotipo AG in generale è raro.

Nello studio che ho descritto all’inizio dell’articolo, è stato riscontrato un impatto significativo sulle dimensioni e sulla forza muscolare.

A rigor di logica, si potrebbe ipotizzare che il genotipo GG (ancora più raro) comporti una mancanza di miostatina e un livello di crescita muscolare pazzesco.

In base a questo studio, però, non sembra essere così.

3 dei soggetti che hanno avuto una scarsa risposta all’allenamento e una crescita muscolare inferiore (non rispondenti) erano quelli che avevano questo genotipo raro.

Solo tre individui presentavano cambiamenti nucleotidici estremamente rari.

Tra questi c’è colui che presumo sia Flex, che presenta due alterazioni nucleotidiche, P198A e l’introne 2 A/G, e altri due individui con alterazioni nucleotidiche I225T e E164K, tutti eterozigoti con l’allele wildtype.

Ciò lascia due culturisti di alto livello del calibro di Mr. Olympia, diversi altri culturisti professionisti IFBB di livello mondiale e molti altri atleti d’élite con genotipi MSTN che hanno dimostrato di avere un impatto minimo sulla risposta della crescita muscolare all’allenamento in questo studio.

Le altre due variazioni nucleotidiche che causano il doppio fenotipo muscolare nei bovini sono le varianti A55T e K153R e sono presenti nella popolazione generale come polimorfismi comuni.

Questi siti variabili hanno dimostrato di poter alterare la funzione del prodotto genico della miostatina e potrebbero alterare la ripartizione dei nutrienti in individui eterozigoti o omozigoti per l’allele della variante.

Tuttavia, i dati di questo studio dimostrano che non esiste una relazione significativa tra i genotipi della miostatina e la risposta complessiva della massa muscolare all’allenamento della forza.

Inconsistenza dei dati tecnici nella lettera di Victor Conte:

Non si sa da dove provengano le affermazioni contenute nella lettera scritta da Victor.

Egli sostiene che Flex Wheeler aveva la forma più rara di mutazione della Miostatina nell’esone 2 del gene.

Ma se guardiamo lo studio stesso, si legge che 3 dei non responders erano omozigoti.

Nessuno dei responders era omozigote.

Flex Wheeler sarebbe stato senza dubbio classificato come un responder estremo, eppure non era uno degli individui con la variazione GDF8 nell’uomo che ci aspetteremmo di vedere in un individuo carente di Miostatina.

In base a ciò, possiamo presumere che si tratti dell’individuo menzionato nello studio con due variazioni nucleotidiche, P198A e l’introne 2 A/G.

Victor ha anche menzionato come “nove soggetti con risposta estrema presentavano la rarissima mutazione della Miostatina”.

Dai dati si evince che solo tre individui presentavano mutazioni nucleotidiche non comuni, non nove, mentre il resto dei soggetti presentava polimorfismi comuni presenti nella popolazione generale.

Inoltre, tra le mutazioni citate, anche se un numero maggiore di bodybuilder di alto livello presentasse mutazioni degne di nota, la conclusione dello studio afferma comunque che non esiste una relazione significativa tra i genotipi della Miostatina e la risposta complessiva della massa muscolare all’allenamento della forza.

Nella sua lettera, Victor ha anche affermato che Flex è uno dei bodybuilder professionisti più sani tra quelli che ha monitorato e che gode di ottima salute.

Abbiamo eseguito esami che comprendono la chimica del sangue (SMAC), l’emocromo completo (CBC), il PSA, i livelli di ormoni anabolizzanti, la genotipizzazione e un’analisi completa degli elementi nutrizionali.
I risultati dei test di Flex sono stati confrontati con quelli di altri ventiquattro bodybuilder professionisti e nel complesso il suo profilo è tra i più sani.
In sostanza, Flex gode di ottima salute e ha dimostrato la disciplina necessaria per mantenere un livello di preparazione ottimale.

Questo articolo è stato scritto il 1° ottobre 1998.

Se conoscete la storia di Flex Wheeler, saprete che ha dovuto smettere di gareggiare dopo aver scoperto, nel 1999, di essere affetto da glomerulosclerosi focale segmentaria (una forma di malattia renale) e si è ritirato poco dopo.

Non so come una cosa così grave possa essere trascurata a tal punto.

Mi fa dubitare della legittimità di questa lettera.

Se Flex era davvero sull’orlo di un’insufficienza renale, non capisco come sia stato possibile stabilire che era uno dei bodybuilder più sani seguiti da Victor, e come questi test approfonditi non l’abbiano rilevato.

La prima cosa che mi viene in mente è la curiosità di sapere se c’era o meno una qualche forma di guadagno associata a questa vicenda.

Negli anni ’90, l’industria degli integratori era impazzita.

Gli steroidi erano venduti legalmente al banco, e si potevano fare affermazioni ridicole e false su praticamente tutto ciò che si voleva e poi vendere prodotti basati su questo.

Le affermazioni false esistono ancora oggi, ma oggi abbiamo a disposizione le risorse necessarie per capire la spazzatura che ci viene propinata, mentre negli anni ’90 nessuno ne sapeva di più e un integratore che inibisce la miostatina e che può farvi diventare grossi come Flex Wheeler avrebbe probabilmente fatto il botto.

Forse questa ipotesi è molto lontana da quelle che erano le reali intenzioni, ma non capisco quale possa essere stata la motivazione di questa lettera, o quale sia il suo scopo.

È del tutto possibile che stessero pensando di collaborare per creare una sorta di integratore inibitore della Miostatina basato sul genotipo unico di Flex.

Conclusioni:

Non so se l’ulteriore pubblicazione di cui parla Victor nella lettera sia mai stata realizzata.

Sulla base del profilo genetico unico di Flex, abbiamo intenzione di pubblicare rapidamente un articolo scientifico che riveli il suo genotipo completo in modo dettagliato.
La pubblicazione dei suoi notevoli dati genetici dovrebbe generare un’enorme esposizione mediatica.

Presumo che questo progetto sia stato probabilmente accantonato dopo i problemi di salute di Flex verificatisi nel 1999.

Non so quale fosse l’obiettivo di questa lettera e ci sono diverse incongruenze tra la lettera e lo studio vero e proprio che necessitano di ulteriori chiarimenti per poter fare affermazioni conclusive.

A chi era indirizzata questa lettera e perché Flex Wheeler ha chiesto di scriverla?

A parte il mistero di questa lettera, che mi interessa relativamente, sembra che possiamo almeno concludere, sulla base dei risultati dello studio, che la maggior parte delle mutazioni del gene della Miostatina non sembra essere il fattore di differenziazione tra i migliori atleti responder estremi del calibro di Mr. Olympia e persone comuni, o almeno non il solo.

La complessità della biochimica e delle risposte genetiche non interessano quasi mai un solo fattore ma più fattori correlati aventi tra loro influenza diretta e/o indiretta.

Con molta probabilità, sia il fattore di mutazione del gene della Miostatina che il numero, la densità e sensibilità dei AR nel muscolo scheletrico rappresentino due delle maggiori determinanti di separazione tra lo spettro di soggetti che vanno dai rarissimi “No Responders” agli altrettanto rari “Freak”.

Prima che qualcuno di voi cambi sport perchè scoraggiato dalle evidenze, ho da darvi una buona e scontata notizia. Quale? Che tra voi, con molta probabilità, vi siano alcuni convinti di essere dei low responders ma in realtà rientrano nella media. È molto probabile che non stiate migliorando come vorreste, o a causa di aspettative irrealistiche, o perché state facendo alcune cose decisamente controproducenti al miglioramento della condizione ipertrofica muscolare.

Assicuratevi di…

Consumare un surplus calorico adeguato e ben tarato. Quanto meno siete geneticamente portati per la costruzione di muscoli, tanto maggiore sarà la cura della percentuale di macronutrienti (in particolare proteine, ma anche di carboidrati) del surplus necessario.
Cercate di assumere da 1.5 a 2,5 grammi di proteine per chilo di peso corporeo. Questo vi garantirà la quantità di proteine necessaria per avviare i processi ipertrofici al vostro ritmo ottimale. Un consumo eccessivo di proteine, superando queste linee guida, non accelererà la crescita muscolare, a meno che non siate “resistenti all’anabolismo”: in questo caso la quota proteica può aumentare fino a 3g/Kg. Quando si raggiungono i 2,5 g/Kg peso, il puntare sull’aggiunta di carboidrati è più vantaggioso.
Cercate di dormire otto ore di qualità a notte. Potreste arrivare a sette ogni tanto e va bene, ma una media di otto è ottimale. L’assunzione di più carboidrati a fine giornata può aiutare a dormire meglio aumentando il trasporto del Triptofano a livello cerebrale e con esso migliorare la sintesi di Serotonina e Melatonina.
Nella maggior parte dei casi, l’obiettivo principale dell’allenamento dovrebbe essere quello di fare meglio dell’ultima volta. Questo può significare usare più peso almeno in alcuni esercizi [carico progressivo]. Ma può anche significare fare più ripetizioni con lo stesso peso [aumento del volume], fare lo stesso carico e le stesse ripetizioni con meno riposo tra le serie [aumentare la densità] e assicurarsi di eseguire meglio gli esercizi.
Non esagerate con il volume. In caso di dubbio, fate circa 24 serie settimanali per i distretti come petto e schiena e 12 serie per i distretti come bicipiti, tricipiti e spalle.
Non fate più di quanto vi permette il vostro adattamento. Se oltre le quattro sedute settimanali vedete che i recuperi non sono ottimali e iniziano ad emergere problemi di stanchezza cronica e calo della prestazione, concentratevi sul volume di lavoro adatto a voi. In questo modo riuscirete a rendere al massimo delle vostre capacità ad ogni allenamento con miglioramenti tra i mesocicli.
Non pensate che l’uso di PEDs vi risolva i problemi. Dopo la lettura di questi due articoli dovreste aver capito che il farmaco esalta determinati caratteri genetici ma non li cambia. Inoltre, prima di prendere in considerazione un eventuale (ed illegale) uso di PEDs assicuratevi o di essere seguiti da anni da un professionista degno di tale appellativo oppure di essere in possesso delle conoscenze necessarie per gestire nel migliore dei modi i pilastri fondanti del bodybuilding, la dieta e l’allenamento.

E no… L’utilizzo di inibitori della Miostatina non vi renderà immuni dalle limitazioni date da una deficienza del gene MSTN. Al massimo, e torniamo sempre al solito discorso che giova sempre sottolineare, ridurranno l’attività della Miostatina, che è cosa molto variabile e ben diversa dall’avere una mutazione del gene in questione…

Per concludere, non state troppo a cruciarvi sulle vostre limitatezze genetiche, il lamentarsi e il negare lo stato delle cose non cambierà nulla. Piuttosto, sarebbe molto più produttivo agire iniziando ad essere consapevoli di ciò che si è con lo scopo di fare il meglio nei limiti delle proprie possibilità, qualunque esse siano. Certamente, le informazioni che ho esposto in questi due articoli, per coloro in grado di comprenderle, non sono semplicemente finalizzate ad una compressione dei limiti individuali, ma sono poste anche in modo tale da permettere di agire seguendo le scelte logiche migliori per raggiungere gli stessi.

Gabriel Bellizzi

Riferimenti:

AAS, Allenamento, Endocrinologia, Peptidi, SARM, Supplementazione farmacologica

“High-Low responders” nell’ipertrofia muscolare ormone-correlata: tra questione di espressività recettoriale e mutazioni geniche [Parte 1°].

Introduzione alla questione “High-Low gainer/responder”:

I fattori alla base dell’eterogeneità dell’ipertrofia muscolare in seguito all’allenamento contro-resistenza (RET) rimangono in gran parte sconosciuti. E la questione ormonale connessa è senza dubbio una parte poco conosciuta e spesso fraintesa.

Tutti i frequentatori di sala pesi, improvvisati o meno, hanno sentito parlare almeno una volta di “High gainers/responders” e di “Low gainers/responders” in riferimento alla possibilità individuale di aumento dell’ipertrofia muscolo-scheletrica. In teoria, possiamo classificare 7 tipi di “gainers/responders” diversi:

***Se si osserva il modello di distribuzione normale (curva gaussiana), si possono creare sette diversi livelli di “guadagnatori”.***

1.Non-Responders.

Coloro che guadagneranno una quantità insignificante di muscoli, anche se stanno facendo tutto correttamente. Queste persone sono estremamente rare e rappresentano circa lo 0,1% della popolazione.

2. Very Low Responders.
Coloro che sono in grado di aggiungere solo una piccola quantità di muscoli nel corso della loro carriera… e a un ritmo faticosamente lento. Anche loro non sono comuni: rappresentano circa il 2,1% della popolazione. È probabile che possano guadagnare solo 2.5-5Kg di muscoli durante la loro carriera di sollevatori (da 1.5 a 3Kg per le donne).

3. Low Responders.
Insieme ai non-responder e ai very low responders, questi soggetti completano la categoria dei veri hardgainer. Questi soggetti hanno guadagni muscolari molto lenti e di solito devono accettare di aggiungere una buona quantità di grasso per aumentare la massa muscolare. Sono i più comuni hardgainer, circa il 13,6% della popolazione. Possono guadagnare 5-10Kg di muscoli nel corso della loro carriera di sollevatori (3-6Kg per le donne).

4. Normal Responders.
È molto probabile che voi facciate parte di questa categoria. Questo gruppo rappresenta quasi il 70% della popolazione. Anche se ci saranno differenze nel potenziale di crescita muscolare all’interno di questo gruppo, tutti possono guadagnare una discreta quantità di muscoli se si allenano, mangiano e riposano correttamente. Gli uomini di questa categoria possono sperare di aumentare la massa muscolare tra i 10 e i 18Kg rispetto al loro peso da adulti senza allenamento. Le donne si avvicinano a 6-9Kg.

5. Easy Gainers.
Nel corso della loro carriera di sollevatori, questo gruppo può guadagnare il 15-20% di muscoli in più – 2.5-4Kg in più rispetto a un normale responder. Inoltre, possono aumentare più velocemente. Il loro potenziale di aumento muscolare potrebbe essere di 15-20Kg (8-11Kg per le donne). Rappresentano circa il 13,6% della popolazione.

6. Very Easy Gainers.
Questi soggetti spesso appaiono muscolosi già prima di iniziare ad allenarsi in sala pesi. E quando iniziano ad allenarsi, rispondono rapidamente e possono guadagnare un altro 10% di muscoli, per un potenziale di crescita muscolare totale di circa 16-24Kg (9-12Kg per le donne).

7. Freaks.
Questi soggetti sono sempre muscolosi e/o forti (e spesso esplosivi) prima ancora di mettere piede in palestra. Sono i “veri naturl” che, prima di iniziare ad assumere PEDs finiscono per assomigliare a chi ne fa già uso. Ma rappresentano lo 0,1% della popolazione, il che significa che la maggior parte degli “influencer” che affermano di avere una buona genetica e non di usare farmaci, stanno mentendo.

Nota: la quantità di potenziale di crescita muscolare può sembrare bassa, ma è chiaro che non sto parlando di peso corporeo. Ogni chilo di aumento muscolare porta normalmente a un aumento di 0,25-0,5 chili di “qualcos’altro” senza aggiungere grasso corporeo. Un aumento muscolare di 13.5Kg porterebbe in realtà a un aumento della massa magra da 16.8Kg a 20.4Kg sulla bilancia.

Ma quali sono le determinanti genetiche che separano una “High gainer/responder” da un “Low gainer/responder”?

In ordine di importanza teorica:

GENOTIPO ACTN3
Senza entrare troppo nel merito, esistono due genotipi ACTN3 “puri”: ACTN3 RR e ACTN3 XX. Esistono anche tipi misti. Il tipo di ACTN3 determina diversi elementi che svolgono un ruolo importante nel potenziale di crescita muscolare.

Rapporto tra fibre a contrazione rapida e lenta. Un maggior numero di fibre a contrazione rapida significa un maggior potenziale di crescita e di forza.
Livello di attivazione del mTOR. Più si riesce ad attivare l’mTOR dopo l’allenamento e i pasti, più si aumenta la sintesi proteica e più si può crescere.
Riparazione del danno muscolare. Più lenta è la riparazione, meno ci si può allenare proficuamente e più è difficile far crescere nuovo tessuto contrattile.
Il tipo ACTN3 RR presenta un maggior numero di fibre a contrazione rapida, una maggiore attivazione del mTOR e una rapida riparazione del danno muscolare. Tutto ciò favorisce una crescita muscolare più rapida.

All’opposto, ACTN3 XX significa meno fibre a contrazione rapida, minore attivazione del mTOR e riparazione lenta dei danni muscolari. Ma hanno un VO2 max naturale più elevato e sono più resistenti all’affaticamento muscolare.

Espressione della Miostatina

Sicuramente molti di voi avranno visto le foto degli esemplari di Belgian Blue, una razza di bovini da carne del Belgio la cui caratteristica peculiare sono le accentuate masse muscolari. Non si tratta di un esperimento in cui le mucche vengono sottoposte a dosi massicce di steroidi anabolizzanti, ma semplicemente di una razza di bovini nati senza la capacità di produrre Miostatina.

La Miostatina è una miochina (una proteina rilasciata dai muscoli). Agisce come un fattore limitante nella quantità di muscoli che si possono sviluppare. Più ci si avvicina al proprio potenziale genetico, più la Miostatina limiterà la crescita muscolare.

Alcune persone hanno naturalmente livelli di Miostatina più elevati, quindi il loro tasso di crescita muscolare totale risulta inferiori con un tasso catabolico più accentuato.

Le persone con meno Miostatina possono sviluppare più muscoli e più rapidamente. Sembra anche che siano più a rischio di strappi muscolari.

Numero, densità e sensibilità recettoriale
Sebbene diversi fattori possano influenzare i livelli di Testosterone, IGF-1 e Ormone della Crescita (alimentazione, stress, sonno, ecc.), alcune persone hanno un numero e potenziale di espressività dei recettori ormone specifici (es. AR) maggiore rispetto alla norma. “Natural” o “Doped”, in entrambi i casi, le persone con questa caratteristica hanno un maggiore potenziale di crescita muscolare grazie a una maggiore sintesi proteica indotta dalla risposta ormone-recettoriale.

Questi articoli saranno però incentrati sull’analisi dei due fattori ormone-genici determinanti l’ipertrofia del muscolo-scheletrico: l’espressività recettoriale e la mutazione del gene della Miostatina.

In questa 1° parte tratterò dell’espressione recettoriale.

Introduzione al “Fattore Recettoriale”:

In un interessante studio del 2018 [1] Sono stati esaminati gli ormoni circolanti, gli ormoni intramuscolari e le variabili correlate agli ormoni intramuscolari in uomini allenati alla resistenza prima e dopo 12 settimane di RET. L’eliminazione a ritroso e la regressione delle componenti principali hanno valutato la significatività statistica degli ormoni anabolici circolanti proposti (ad esempio, Testosterone, Testosterone libero, Deidroepiandrosterone, Diidrotestosterone, Fattore di Crescita Insulino-Simile-1, Fattore di Crescita Insulino-Simile-1 libero, Ormone Luteinizzante e Ormone della Crescita) e i cambiamenti della massa muscolare indotti dalla RET (n = 49). Sono stati utilizzati immunoblots e immunodosaggi per valutare i livelli di Testosterone libero intramuscolare, i livelli di Diidrotestosterone, l’espressione della 5α-reduttasi e il contenuto del Recettore degli Androgeni nei soggetti che hanno risposto in modo più elevato (HIR; n = 10) e più basso (LOR; n = 10) alle 12 settimane di RET. Nessun ormone misurato prima dell’esercizio, dopo l’esercizio, prima dell’intervento o dopo l’intervento è risultato costantemente significativo o selezionato nel modello finale per la variazione di: area trasversale di tipo 1 (CSA), CSA di tipo 2 o massa grassa e ossea (LBM). L’analisi delle componenti principali non ha portato a una grande riduzione delle dimensioni e la regressione delle componenti principali non è stata più efficace delle analisi di regressione non aggiustate. Nessun ormone misurato nel sangue o nel muscolo è risultato diverso tra HIR e LOR. L’enzima steroidogenico 5α-reduttasi è aumentato dopo la RET nell’HIR (P < 0,01) ma non nel LOR (P = 0,32). Il contenuto di recettori per gli androgeni è rimasto invariato con la RET, ma è stato più elevato in ogni momento nell’HIR. A differenza del Testosterone libero intramuscolare, del Diidrotestosterone o della 5α-reduttasi, è stata riscontrata una relazione lineare tra il contenuto dei recettori degli androgeni e la variazione della LBM (P < 0,01), del CSA di tipo 1 (P < 0,05) e del CSA di tipo 2 (P < 0,01) sia prima che dopo l’intervento. Questi risultati indicano che il contenuto intramuscolare di recettori per gli androgeni, ma non gli ormoni circolanti o intramuscolari (o gli enzimi che ne regolano la produzione intramuscolare), influenzano l’ipertrofia del muscolo scheletrico dopo la RET in giovani uomini precedentemente allenati.

Variabili nell’ipertrofia indotta da RET e livelli ormonali:

Esiste una sostanziale variabilità individuale nell’ipertrofia muscolare scheletrica indotta da RET (Hubal et al., 2005; Davidsen et al., 2011). Si ritiene che l’aumento post-esercizio degli ormoni circolanti, presumibilmente anabolici (ad esempio, T, GH e IGF-1), sia causale nel determinare l’ipertrofia muscolare scheletrica indotta da RET (Kraemer et al., 2017; Mangine et al., 2017). Tuttavia, esistono sostanziali prove contrarie di un ruolo causale, o addirittura correlato (cioè che condivide una varianza comune) di tali ormoni sia nell’aumento della sintesi proteica muscolare indotto da RET (West et al., 2009) sia nell’ipertrofia (West et al., 2010; West e Phillips, 2012; Mitchell et al., 2013; Morton et al., 2016; Mobley et al., 2018).

È plausibile che, al contrario degli ormoni circolanti a livello sistemico, l’androgenesi locale intramuscolare possa mediare l’ipertrofia muscolare indotta da RET, come è stato proposto per gli uomini anziani (Sato et al., 2014). Inoltre, l’aumento del contenuto di recettori androgeni intramuscolari indotto da RET è stato significativamente correlato all’ipertrofia muscolare indotta da RET (Ahtiainen et al., 2011; Mitchell et al., 2013). Pertanto, è possibile che un aumento degli androgeni intramuscolari e/o dei loro recettori, attraverso un meccanismo autocrino, sia importante nel determinare l’ipertrofia indotta da RET.

Lo scopo dello studio di base trattato in questo articolo [1] è stata quella di determinare se l’eterogeneità dell’ipertrofia del muscolo scheletrico indotta da RET, misurata mediante indici multipli, fosse associata agli ormoni circolanti, agli ormoni intramuscolari, al contenuto di enzimi steroidogenici intramuscolari o al contenuto di recettori per gli androgeni. Sono stati eseguite ulteriori analisi statistiche e intramuscolari sui dati di uno studio precedente condotto su uomini sani e allenati contro-resistenza (n = 49; Morton et al., 2016). Per esplorare ulteriormente la relazione tra ormoni sistemici e ipertrofia, è stato utilizzato l’eliminazione a ritroso e la regressione delle componenti principali sulle concentrazioni di ormoni sistemici sia a riposo che dopo l’esercizio contro-resistenza con gli indici di ipertrofia come variabili di esito separate in tutti i partecipanti. Per valutare l’importanza dell’androgenesi intramuscolare, abbiamo completato un’analisi solo sui rispondenti più alti (HIR – quintile superiore) e più bassi (LOR – quintile inferiore) che comprendeva la valutazione del T intramuscolare, del DHT, dell’espressione della 5α-reduttasi e del contenuto del recettore degli androgeni. Coerentemente con il lavoro precedente (West et al., 2010; West e Phillips, 2012; Mitchell et al., 2013; Morton et al., 2016), i ricercatori hanno ipotizzato che gli ormoni sistemici circolanti non fossero correlati a nessuna misura di ipertrofia; tuttavia, hanno ipotizzato, visti i risultati precedenti (Ahtiainen et al., 2011; Mitchell et al., 2013), che il contenuto di recettori per gli androgeni fosse associato all’ipertrofia indotta da RET.

Partecipanti e intervento con allenamento contro-resistenza:

Quarantanove giovani uomini allenati alla resistenza (eseguendo RET almeno 2 giorni/settimana [range 3-6 giorni/settimana] per 4 ± 6 anni) si sono offerti volontari per questo studio. In breve, i partecipanti sono stati assegnati in modo casuale a un gruppo ad alte ripetizioni (HR) o a basse ripetizioni (LR). Il gruppo HR ha eseguito tutti gli esercizi con una resistenza relativamente leggera [∼30-50% del loro massimo di ripetizioni (RM)] fino al cedimento volitivo (20-25 ripetizioni) e il gruppo LR ha eseguito tutti gli esercizi con una resistenza relativamente pesante (∼75-90% RM), anch’essi fino al cedimento volitivo (8-12 ripetizioni). Ogni partecipante è stato sottoposto a un intervento RET di 12 settimane in cui ha eseguito RET su tutto il corpo per 4 giorni a settimana e ha ricevuto 30g di proteine isolate del siero di latte due volte al giorno (BioPRO; Davisco Foods International, Le Sueur, MN, Stati Uniti).

Prelievo di sangue e analisi ormonali:

Il giorno del test pre e post intervento è stato eseguito dopo un digiuno notturno alla stessa ora del giorno per ogni partecipante. Ogni partecipante ha eseguito un allenamento acuto contro-resistenza nell’ambito del gruppo designato (HR o LR) e il sangue è stato prelevato da un catetere endovenoso inserito in una vena antecubitale. Due provette vacutainer da 4 ml (Becton, Dickinson and Company, Franklin Lakes, NJ, Stati Uniti) sono state prelevate prima dell’esercizio e dopo 0, 15, 30 e 60 minuti dall’esercizio. Una provetta da 4 mL è stata lasciata coagulare per 30 minuti a temperatura ambiente per isolare successivamente il siero e l’altra è stata eparinizzata per isolare successivamente il plasma. L’analisi del campione di sangue è stata eseguita in cieco per: Cortisolo (nM), LH (IU/L), Lattato (mM), DHEA (ng/mL), T (ng/mL), T libero (fT; ng/dL; cioè, Testosterone non legato alla globulina legante gli ormoni sessuali o all’albumina nel sangue), DHT (ng/mL) e GH (ng/mL) utilizzando test immunometrici a chemiluminescenza in fase solida a due siti (Immulite 2000 Immunoassay System; Siemens Healthineers, Erlangen, Germania) e IGF-1 (μg/dL) e IGF-1 libero (fIGF-1; ng/mL) utilizzando radio-immunoassaggi (Diagnostics Products Corporation, Los Angeles, CA, Stati Uniti). L’AUC a 60 minuti dall’esercizio di resistenza è stata calcolata per ciascun ormone, utilizzando la regola trapezoidale, con punti temporali a 0, 15, 30 e 60 minuti.

Regressioni a scalare:

I dati di HR e LR sono stati eliminati a causa della mancanza di differenze tra i gruppi per quanto riguarda gli ormoni circolanti e gli esiti (Morton et al., 2016). Gli esiti considerati sono stati CSA delle fibre di tipo 1, CSA delle fibre di tipo 2 e massa corporea (LBM) priva di grasso e ossa. Ciascun risultato in ciascun momento della misurazione (ossia, la variazione, i valori assoluti prima e dopo l’intervento) è stato regredito rispetto agli ormoni di ciascun punto temporale: AUC pre-intervento a riposo, AUC post-esercizio pre-intervento, AUC post-intervento a riposo e AUC post-esercizio post-intervento. Per scegliere il modello finale è stata utilizzata l’eliminazione a ritroso, con il criterio di eliminazione Akaike Information Criterion (AIC). I valori di AUC post-esercizio utilizzati nell’analisi non hanno sottratto le concentrazioni a riposo. Tuttavia, abbiamo eseguito l’analisi con le concentrazioni a riposo sottratte dai valori grezzi dell’AUC e non abbiamo riscontrato differenze sostanziali nei risultati.

Analisi immunoblot:

Come descritto in precedenza (Aizawa et al., 2010), dopo l’omogenizzazione, la concentrazione proteica del surnatante risultante è stata determinata mediante un saggio proteico di Bradford e le proteine muscolari (sia citoplasmatiche che nucleari, 20μg di proteine) sono state separate su gel di SDS-poliacrilammide al 10% e poi trasferite su membrane di polivinilidene difluoruro (Millipore, Billerica, MA, Stati Uniti). Le membrane sono state bloccate per 1 ora con tampone bloccante (5% latte scremato in soluzione salina tamponata con fosfato e 0,1% Tween 20) e quindi incubate per 12 ore a 4°C con anticorpi primari contro il recettore degli androgeni (#3202, Cell Signaling Technology, Beverly, MA, Stati Uniti) e la 5α-reduttasi (H00006715, Abnova, Taipei, Taiwan) diluiti a 1:1000 in tampone bloccante. Le membrane sono state lavate tre volte con PBST prima di essere incubate per 1 ora con un anticorpo secondario coniugato con perossidasi di rafano e immunoglobulina anti-rabbit (#7074, Cell Signaling Technology, Beverly, MA, Stati Uniti) diluito a 1:3000 nel tampone di blocco. Le membrane sono state poi lavate tre volte con PBST. Le proteine sono state rilevate con un sistema di chemiluminescenza potenziata plus (GE Healthcare Biosciences) e visualizzate su un imager LAS4000 (GE Healthcare Biosciences). L’intensità delle bande è stata quantificata utilizzando ImageJ versione 1.46 (National Institutes of Health, Bethesda, MD, Stati Uniti).

Test immunoenzimatici per gli ormoni intramuscolari:

Il campione di muscolo è stato omogeneizzato con lo stesso metodo dell’analisi immunoblot. I livelli di T e DHT nel muscolo scheletrico sono stati determinati utilizzando un kit per il dosaggio immunoenzimatico, dopo essere stati diluiti 200 volte con ciascun tampone di dosaggio come precedentemente descritto (Horii et al., 2016). Gli anticorpi policlonali immobilizzati sono stati sollevati contro il T (Cayman Chemical, Ann Arbor, MI, Stati Uniti) e il DHT (IBL Hamburg, Germania) prima dell’aggiunta di anticorpi secondari alla perossidasi di rafano. La densità ottica a 450 nm è stata qualificata su un lettore di micropiastre (BioLumin 960; Molecular Dynamics, Tokyo, Giappone) e le analisi sono state eseguite in duplicato. Il valore del coefficiente di variazione era 3,0 e r2 = 0,974 nel presente studio. I ricercatori che hanno eseguito le analisi intramuscolari (KS e SF) non erano ciechi rispetto ai campioni HIR e LOR.

Analisi delle componenti principali e regressione:

I dati sono stati centrati e scalati prima di eseguire l’analisi delle componenti principali (PCA) sugli ormoni di ciascun momento della misurazione (riposo pre-intervento, AUC post-esercizio pre-intervento, riposo post-intervento e AUC post-esercizio post-intervento). Lo scopo della PCA è quello di utilizzare la trasformazione ortogonale per creare un insieme di nuove variabili lineari e non correlate (componenti principali), di cui viene preso un sottoinsieme che rappresenta effettivamente la maggior parte della variabilità osservata nei dati originali. In definitiva, queste componenti principali sono combinazioni lineari delle variabili originali (ad esempio, gli ormoni) che vengono poi utilizzate come covariate nelle analisi di regressione. Presentiamo qui la PCA sotto forma di scree plot. L’eliminazione a ritroso è stata eseguita sulle componenti principali (cioè la regressione delle componenti principali) utilizzando l’AIC come criterio di adattamento del modello. La PCA e la regressione delle componenti principali sono state eseguite in R (R Core Team, 2017).

High- vs. Low-Responders:

Le biopsie del muscolo scheletrico del vasto laterale di ciascun partecipante e la DXA sono state utilizzate per valutare la variazione della CSA delle fibre (sia di tipo 1 che di tipo 2) e della LBM, rispettivamente, come descritto in dettaglio altrove (Morton et al., 2016). La determinazione dell’HIR e del LOR è stata effettuata classificando individualmente (da 1 a 49) la variazione di ciascun risultato per ogni partecipante e quindi calcolando la media della classifica di ciascun partecipante per tutti e tre i risultati (CSA di tipo 1, CSA di tipo 2 e LBM). Con una probabilità di errore di tipo II (alfa) di 0,05, una probabilità di errore di tipo I (beta) di 0,20 e una differenza attesa relativamente moderata nelle variazioni della massa muscolare indotte dalla RET tra HIR e LOR (dimensione dell’effetto, f = 0,60), il calcolo delle dimensioni del campione a priori richiedeva 18 partecipanti (nove in ciascun gruppo). Pertanto, il quintile superiore (n = 10) dei partecipanti classificati è stato classificato come HIR e il quintile inferiore (n = 10) dei partecipanti classificati è stato classificato come LOR. Le analisi statistiche tra HIR e LOR sono state eseguite utilizzando SPSS (versione 22.0, Chicago, IL, Stati Uniti). Il CSA di tipo 1, il CSA di tipo 2, la LBM e tutti i dati relativi agli ormoni intramuscolari sono stati analizzati utilizzando un’analisi della varianza a due fattori (gruppo × tempo) a misure ripetute (ANOVA) con il gruppo (HIR vs. LOR) e il tempo (pre- e post-intervento) come variabili sperimentali. Se indicato, sono stati eseguiti t-test indipendenti a due code per valutare eventuali differenze tra i gruppi in uno specifico punto temporale (ad esempio, la T intramuscolare pre-intervento). Le correlazioni tra i risultati intramuscolari e la variazione di CSA di tipo 1, CSA di tipo 2 e LBM sono state eseguite in SPSS (versione 22.0, Chicago, IL, Stati Uniti). La significatività statistica è stata accettata quando P < 0,05. I dati sono presentati come diagrammi a riquadro e a baffi (comprendenti la mediana [linea], la media [croce], l’intervallo interquartile [riquadro] e i valori minimo e massimo [baffi]) nelle Figure 1 e 3 e media ± SD nel testo e nelle tabelle.

Variazione della massa muscolare in tutti i partecipanti (in alto) e in HIR e LOR (in basso). Pannelli superiori: La variazione di (A) CSA di tipo 1, (B) CSA di tipo 2 e (C) LBM di tutti i 49 partecipanti. Pannelli inferiori: La variazione di (D) CSA di tipo 1, (E) CSA di tipo 2 e (F) LBM classificata in HIR e LOR. I valori sono presentati come mediana (linee) con intervallo interquartile (riquadri), range (minimo e massimo) e media (croce). ∗Differenza significativa tra soggetti ad alta e bassa risposta (P < 0,01). Pannelli A-C adattati da Morton et al. (2016).

Risultati dello studio

Cambiamenti nella massa muscolare con allenamenti contro-resistenza:

Sono stati reclutati 56 partecipanti e 49 hanno completato l’intero intervento (HR: n = 24, LR: n = 25; 23 ± 2 anni, 86 ± 5 kg, 181 ± 6 cm). Due persone hanno abbandonato il gruppo LR a causa di un trasferimento di lavoro e di un infortunio non legato all’intervento, mentre cinque persone hanno abbandonato il gruppo HR a causa di un cambiamento di sede o di un infortunio non legato all’intervento. Dodici settimane di RET hanno portato a un aumento della CSA di tipo 1 (665 ± 149 μm2), della CSA di tipo 2 (978 ± 189 μm2) e della LBM (1,22 ± 1,37 kg, P < 0,01; Figure 1A-C, rispettivamente; Morton et al., 2016). Non sono state riscontrate differenze tra i gruppi di ripetizioni (HR contro LR – vedi Morton et al., 2016) per nessuno dei risultati.

Regressioni a scalare:

Per ciascun risultato (variazione di CSA di tipo 1, CSA di tipo 2 e LBM) nessuna delle AUC post-esercizio (Tabella 1) o delle concentrazioni a riposo (Tabella 2) di qualsiasi ormone misurato prima o dopo l’intervento è risultata costantemente significativa (cioè significativa con più risultati o in più momenti di misurazione) nei modelli finali. Inoltre, i valori dei coefficienti di determinazione (cioè R2) erano bassi (<0,25) per tutti gli esiti in ogni momento della misurazione, indicando che la variazione osservata nella risposta ipertrofica può essere spiegata solo in minima parte da qualsiasi modello adattato. Risultati simili sono stati riscontrati valutando il CSA di tipo 1, il CSA di tipo 2 e la LBM prima e dopo l’intervento rispetto alle concentrazioni ormonali a riposo (Tabella supplementare 1).

***Regressione ad eliminazione all’indietro finale tra l’AUC dell’ormone sistemico post-esercizio e la variazione di CSA di tipo 1, CSA di tipo 2 e LBM.***

***Risultati finali della regressione ad eliminazione all’indietro tra gli ormoni a riposo e la variazione di CSA di tipo 1, CSA di tipo 2 e LBM.***

Analisi delle componenti principali:

L’analisi delle componenti principali è stata eseguita su predittori centrati e scalari ed è qui presentata (vedi figure) come scree plot per l’AUC post-esercizio pre-intervento, l’AUC post-esercizio post-intervento, le concentrazioni a riposo pre-intervento e le concentrazioni a riposo post-intervento. Come illustrato dagli scree plot a bassa pendenza, nessuna componente principale è risultata particolarmente efficace nello spiegare la varianza nel set di dati originale.

I diagrammi di scree illustrano la proporzione di varianza degli ormoni spiegata da ciascuna componente principale. I pannelli includono le componenti principali derivate dagli ormoni sistemici misurati: (A) pre-intervento post-esercizio, (B) post-intervento post-esercizio, (C) pre-intervento a riposo e (D) post-intervento a riposo. La linea orizzontale tratteggiata indica il punto di cut-off in cui le componenti principali di cui sopra hanno spiegato ≥80% di varianza tra l’insieme dei dati originali degli ormoni.

I ricercatori hanno scelto di mantenere il numero di componenti principali che spiegano ≥80% della varianza dei predittori originali, il che ha portato a sette componenti principali incluse in ciascuna delle regressioni a scalare a componenti principali. L’esecuzione della regressione a componenti principali (indipendentemente dal fatto che gli ormoni siano stati valutati a riposo, dopo l’esercizio, prima dell’intervento o dopo l’intervento) ha rivelato che nessuna componente principale è stata costantemente significativa o inclusa in nessuno dei modelli finali e che l’R2 finale non ha mai superato lo 0,25 ed è stato inferiore allo 0,05. Questi risultati indicano che la variazione osservata nella risposta ipertrofica alla RET può essere spiegata solo in minima parte da uno qualsiasi dei modelli adattati.

High- vs. Low-Responders:

C’è stata una differenza significativa tra HIR e LOR nella variazione della CSA di tipo 1 (HIR: 2106 ± 412, LOR: -520 ± 450 μm2), della CSA di tipo 2 (HIR: 2642 ± 756, LOR: -373 ± 593 μm2) e della LBM (HIR: 2,1 ± 0,8, LOR: 0,6 ± 0,8 kg, P ≤ 0,001; Figure 1D-F). Non c’erano differenze nel numero di partecipanti di ciascun gruppo di allenamento (HIR: quattro e sei e LOR: sei e quattro da HR e LR, rispettivamente).

Non vi è stata alcuna differenza nella concentrazione ormonale a riposo tra HIR e LOR, ad eccezione della concentrazione a riposo post-intervento di LH (HIR: 3,67 ± 0,63; LOR 4,59 ± 1,15 UI/L, P < 0,01) e lattato (HIR: 0,52 ± 0,05; LOR: 0,55 ± 0,07 mM, P = 0,02), che erano maggiori nel LOR. Non c’è stata differenza nell’AUC post-esercizio per nessun ormone tra HIR e LOR, ad eccezione del cortisolo pre-intervento post-esercizio, che era più alto nell’HIR (HIR: 576 ± 100; LOR: 508 ± 199 nM; P < 0,001).

Ormoni intramuscolari:

Non sono state riscontrate differenze nei valori pre-intervento, post-intervento o nella variazione di T o DHT intramuscolare tra HIR e LOR (Figure 3A,B, rispettivamente). Il cambiamento nell’espressione della 5α-reduttasi è stato significativo nell’HIR (pre: 1457 ± 450, post: 1957 ± 543 AU, P < 0,01) ma non nel LOR (pre: 1748 ± 559, post: 1994 ± 840 AU, P = 0,32; Figura 3C). Il contenuto di recettori per gli androgeni intramuscolari prima dell’intervento (HIR: 10827 ± 2789, LOR: 7759 ± 1323 AU, P < 0,01) e dopo l’intervento (HIR: 11406 ± 2789, LOR: 7801 ± 1189 AU, P = 0,01; Figura 3D) era significativamente maggiore in HIR rispetto a LOR. Non c’è stato alcun cambiamento nel contenuto dei recettori degli androgeni intramuscolari prima e dopo l’intervento (Δ319 ± 1314 AU, P = 0,75) e c’è stata una relazione lineare tra il contenuto dei recettori degli androgeni dei partecipanti prima e dopo l’intervento (r = 0,92). Non sono state riscontrate correlazioni significative tra il T, il DHT o la 5α-reduttasi intramuscolare prima dell’intervento, dopo l’intervento e la variazione della CSA di tipo 1, della CSA di tipo 2 o della LBM (P > 0,05; Tabella supplementare 5). Al contrario, il contenuto di recettori per gli androgeni prima dell’intervento, dopo l’intervento e la media tra il contenuto di recettori per gli androgeni prima e dopo l’intervento sono stati significativamente correlati con la variazione della LBM (pre: r = 0,76, P < 0,01; post: r = 0,75, P < 0,01; media: r = 0. 77, P < 0,01), CSA di tipo 1 (pre: r = 0,51, P = 0,03; post: r = 0,49, P = 0,04; media: r = 0,51, P = 0,03) e CSA di tipo 2 (pre: r = 0,61, P < 0,01; post: r = 0,65, P < 0,01; media: r = 0,64, P < 0,01; Tabella supplementare 5 e Figura 4). I dati di un partecipante sono stati rimossi dalle analisi di regressione che includevano la variazione della LBM perché identificati come outlier statistici attraverso il metodo di regressione robusta e rimozione degli outlier con un coefficiente dell’1% (Motulsky e Brown, 2006). La posizione di questo partecipante è stata indicata nella Figura seguente a scopo illustrativo.

Correlazioni tra il contenuto di recettori androgeni intramuscolari prima dell’intervento e le variazioni della massa muscolare. Le correlazioni sono presentate nei pannelli per: (A) CSA di tipo 1 (r = 0,51, P = 0,03), (B) CSA di tipo 2 (r = 0,61, P < 0,01) e (C) LBM (r = 0,76, P < 0,01). In (C), l’outlier che è stato rimosso dall’analisi correlazionale tra il contenuto di recettori per gli androgeni prima dell’intervento e la LBM è incluso nella figura come una “×”.

Punto della situazione:

Il risultato principale del presente studio, coerente con il lavoro precedentemente svolto dai ricercatori, è che nessun ormone sistemico condivide una varianza significativa con i cambiamenti indotti da RET nella CSA delle fibre muscolari scheletriche o nella massa muscolare scheletrica negli uomini allenati contro-resistenza. Sono stati estesi questi risultati alle concentrazioni ormonali locali misurate nel muscolo, che non hanno mostrato un’associazione significativa con alcun indice di ipertrofia. E’ stato riscontrato che gli HIR presentavano un aumento del contenuto di 5α-reduttasi dopo 12 settimane di RET e un contenuto di recettori degli androgeni significativamente più alto, che non cambiava con la RET, rispetto ai LOR sia prima che dopo la RET. La conclusione di ciò è che né la disponibilità sistemica né quella locale muscolare di ormoni influenzano l’ipertrofia muscolo-scheletrica indotta dalla RET in giovani uomini sani. Coerentemente con i lavori precedenti, i ricercatori propongono invece che l’entità dell’ipertrofia muscolare scheletrica indotta da RET sia modulata in parte dal contenuto intramuscolare di recettori per gli androgeni e probabilmente da altre variabili intramuscolari.

Ormoni circolanti e allenamento contro-resistenza:

Recenti pubblicazioni (Kraemer et al., 2017; Mangine et al., 2017) e linee guida (Ratamess et al., 2009) sostengono che gli ormoni circolanti sono meccanicamente e direttamente correlati e predittivi dei cambiamenti della massa muscolare scheletrica indotti dal RET, nonostante l’esistenza di prove che dimostrano il contrario (West et al., 2010; West e Phillips, 2012; Mitchell et al., 2013; Morton et al., 2016; Mobley et al., 2018). In uno studio precedente a quello attualmente trattato, i ricercatori hanno eseguito 120 correlazioni, ciascuna su 49 partecipanti, tra 10 diversi ormoni e varie misure di variazione della massa e della forza muscolare. Hanno riscontrato che solo l’aumento del Cortisolo dopo l’esercizio era correlato con le variazioni del CSA di tipo 2 (pre-intervento: r = -0,34, P = 0,02; post-intervento: r = -0,31, P = 0,04) (Morton et al., 2016). Altri hanno trovato correlazioni significative tra l’aumento post-esercizio del GH circolante (McCall et al., 1999) e del T (Ahtiainen et al., 2003; Brook et al., 2016) con le variazioni della massa muscolare, ma queste correlazioni sono state eseguite su campioni composti da meno di 11 partecipanti, che potrebbero dare origine a correlazioni spurie. Qui sono state eseguite altre 48 regressioni graduali su 49 partecipanti, 10 ormoni e tre risultati distinti legati all’ipertrofia, tra cui la dimensione delle fibre muscolari. E’ stato riscontrato che nessun ormone era costantemente significativo, né alcun modello finale aveva un elevato coefficiente di determinazione, cioè tutti i valori di R2 erano inferiori a 0,25. Inoltre, la PCA non era efficace nel determinare le correlazioni con l’ipertrofia. Inoltre, la PCA non è stata efficace nel ridurre la varianza totale dei dati ormonali originali e non c’è stato alcun modello di regressione con le componenti principali utilizzate come covariate che spiegasse una proporzione significativa della variabilità in qualsiasi risultato. Esistono oggi prove sostanziali che suggeriscono che gli ormoni sistemici circolanti misurati a riposo (McCall et al., 1999; Morton et al., 2016; Mobley et al., 2018) e/o dopo l’esercizio (Ahtiainen et al., 2003; West et al., 2010; West e Phillips, 2012; Mitchell et al., 2013; Morton et al., 2016) non condividono alcuna varianza comune e non sono quindi né correlati né predittivi dei cambiamenti della massa muscolare indotti dal RET in giovani partecipanti sani.

Uno studio (Mangine et al., 2017) ha utilizzato un modello di equazione strutturale ai minimi quadrati parziali (PLS-SEM) e ha riportato che un modello con punteggi ormonali compositi (T, GH, IGF-1, insulina e cortisolo) e una misura composita di ipertrofia (CSA e spessore muscolare del vasto laterale e del retto femorale) ha prodotto un coefficiente di determinazione significativo (R2= 0,73). L’interpretazione di questo risultato è che il punteggio ormonale composito era correlato a un punteggio composito di ipertrofia. L’aspetto preoccupante di questa interpretazione è che il modello senza T (il miglior predittore ormonale del modello) aveva ancora un coefficiente di determinazione sostanziale (R2 = 0,43) con il punteggio composito di ipertrofia ed era statisticamente significativo. In effetti, la rimozione individuale degli altri ormoni (GH, IGF-1, insulina e cortisolo) ha mostrato un effetto trascurabile sulla varianza condivisa del modello, eppure il modello senza il suo “migliore” ormone predittivo, il T, ha rappresentato quasi il 60% della varianza osservata con tale ormone presente nel modello. Mentre gli autori sostengono che le interazioni inspiegabili tra gli ormoni siano la ragione della varianza del modello senza T, è stato suggerito che è più probabile che i pesi PLS capitalizzino il caso per esagerare le correlazioni (Goodhue et al., 2012). Sebbene riteniamo che il PLS-SEM sia utile per l’esame di grandi insiemi di dati, vi sono limitazioni sostanziali all’interpretazione quando si utilizzano campioni di piccole dimensioni (n = 26) (Goodhue et al., 2012). La definizione di PLS come metodo SEM appropriato è stata messa in discussione anche per quanto riguarda la stima e l’inferenza (Rönkkö e Evermann, 2013) e il coefficiente di determinazione (ad esempio, R2) è un parametro inadeguato per valutare l’adattamento del modello PLS-SEM, poiché stimatori incoerenti possono produrre modelli con R2 elevato. Di conseguenza, non tutti i modelli ben adattati sono predittivi (Henseler et al., 2014) e non tutti i modelli predittivi sono ben adattati (McIntosh et al., 2014).

High- vs. Low-Responders e allenamento contro-resistenza:

Per indagare sui potenziali determinanti dell’eterogeneità dell’ipertrofia muscolare scheletrica indotta da RET (Hubal et al., 2005; Davidsen et al., 2011; Morton et al., 2016), i ricercatori hanno suddiviso 49 partecipanti in HIR (n = 10) e LOR (n = 10) in base alla variazione di tre indicatori della massa muscolare scheletrica (CSA di tipo 1, CSA di tipo 2 e LBM). Nonostante le grandi differenze tra i gruppi in ogni risultato, non ci sono state differenze significative in nessun ormone circolante prima o dopo l’esercizio fisico, misurato sia prima che dopo l’intervento. Considerando che gli ormoni steroidei sono liposolubili (ad esempio, si diffondono attraverso il sarcolemma in base al loro gradiente di concentrazione), non sorprende che anche il T e il DHT intramuscolari misurati prima e dopo l’intervento non fossero diversi tra HIR e LOR. La mancanza di differenze negli ormoni circolanti e intramuscolari tra HIR e LOR dimostra che né l’apporto di ormoni al muscolo né il trasferimento di ormoni steroidei all’interno del muscolo sono fasi limitanti in individui giovani e sani.

Il contenuto di recettori per gli androgeni era significativamente più alto sia prima che dopo l’intervento nell’HIR rispetto al LOR ed era correlato alle variazioni della massa muscolare. Sebbene un altro gruppo non abbia riscontrato alcuna differenza nel contenuto di recettori degli androgeni tra HIR e LOR (Mobley et al., 2018), è importante riconoscere le differenze nel disegno dello studio (ad esempio, partecipanti non allenati rispetto a quelli allenati) e nelle misure di esito (ad esempio, analisi dei cluster basata sullo spessore muscolare rispetto a un punteggio aggregato di DXA e CSA delle fibre) tra loro e il lavoro dei ricercatori, rispettivamente. La funzione del recettore degli androgeni è quella di traslocare nel nucleo e modificare l’espressione dei geni bersaglio [rivisto altrove (Beato e Klug, 2000)], molti dei quali sono bersagli noti coinvolti nella crescita e nello sviluppo del muscolo scheletrico (Wyce et al., 2010). Infatti, quando i recettori degli androgeni vengono eliminati nei topi maschi, si verifica una significativa riduzione della massa e della forza muscolare (MacLean et al., 2008). È importante notare che la maggior parte degli ormoni steroidei ha un’elevata affinità con i propri recettori steroidei. Ad esempio, la costante di dissociazione del recettore degli androgeni nei confronti del T e del DHT è di soli ∼0,2-0,5 nM (Wilson e French, 1976). Nel presente studio, a riposo, la molarità del T sierico (HIR: 28 ± 7; LOR: 31 ± 7 nM), della fT sierica (HIR: 0,5 ± 0,01; LOR: 0,5 ± 0,01 nM) e del DHT sierico (HIR e LOR: 0,7 ± 0,2 nM) superavano tutti 0,2-0,5 nM. Dato che non c’era alcuna differenza negli ormoni circolanti o intramuscolari tra HIR e LOR, insieme all’elevata affinità di legame tra androgeno e recettore degli androgeni, sembra probabile che sia a riposo che dopo l’esercizio i recettori androgeni esistenti siano stati saturati nel muscolo scheletrico. Si ipotizza che, sebbene l’apporto di androgeni possa essere un passo limitante per l’ipertrofia muscolare indotta da RET negli uomini ipogonadici (Bhasin et al., 1997; Kvorning et al., 2013), il contenuto di recettori per gli androgeni sia la variabile più importante nell’accrescimento di proteine del muscolo scheletrico mediato dagli androgeni indotti da RET negli uomini sani (Diver et al., 2003).

Limitazioni:

I ricercatori hanno eseguito 120 correlazioni in uno studio precedente (Morton et al., 2016) e 48 regressioni graduali in questo caso (24 sui dati originali e 24 sulle componenti principali). L’applicazione di analisi multiple sugli stessi dati è stata un’operazione di data mining intenzionale per dimostrare la mancanza di capacità degli ormoni circolanti e intramuscolari a riposo o dopo l’esercizio fisico di prevedere le variazioni della massa muscolare scheletrica al basale o indotte dalla RET. Avrebbero potuto eseguire ulteriori statistiche per tenere conto dei test multipli, ma questo non sarebbe stato informativo perché nessuno dei loro modelli spiegava molta varianza (come valutato dai valori di R2, che non superavano lo 0,25). Riconoscono inoltre che, pur avendo incluso un campione di grandi dimensioni (n = 49) per l’analisi degli ormoni sistemici, essi si sono limitati a un campione relativamente più piccolo (n = 20) per il confronto tra HIR e LOR. Ammettono pienamente che, nel caso della correlazione con il recettore degli androgeni, quella che presentano è una stima gonfiata a causa della scelta di misurare solo i soggetti con risposta più alta e più bassa al loro protocollo di allenamento. Hanno condotto la loro analisi in questo modo per illustrare la differenza nell’ipertrofia muscolare indotta da RET e per indagare l’influenza delle variabili ormonali circolanti e intramuscolari su due gruppi distinti. Sebbene fossero limitati dalla quantità di tessuto raccolto, è giusto criticare il fatto che la loro analisi correlazionale sarebbe stata più eloquente se avessero incluso tutti i partecipanti e se avessero eseguito analisi aggiuntive [ad esempio, frazioni nucleari e citoplasmatiche del contenuto di recettori degli androgeni e espressioni geniche multiple (Cheung et al., 2017)]. Per questo motivo, il lavoro futuro potrà concentrarsi sulla biologia specifica che regola la regolazione e la funzione del recettore degli androgeni. Altri hanno ipotizzato che l’analisi con spettrometria di massa (rispetto ai test immunologici) sia necessaria per rilevare piccole concentrazioni intramuscolari di ormoni steroidei (Handelsman e Wartofsky, 2013); tuttavia, l’intento dei ricercatori era quello di analizzare i loro campioni utilizzando metodi simili a quelli che altri hanno utilizzato nella scienza dell’esercizio fisico, che possono essere diversi da quelli dell’endocrinologia clinica. Riconoscono che l’uso della DXA per misurare i cambiamenti nella LBM non è il gold standard, motivo per cui hanno scelto di includere anche i cambiamenti nella CSA delle fibre di tipo 1 e 2 per determinare i loro HIR e LOR (Buckinx et al., 2018). Per quanto riguarda la loro interpretazione, è ingenuo suggerire che la segnalazione degli androgeni sia esclusivamente operativa attraverso la loro tendenza a legarsi a un recettore androgenico [rivisto altrove (Herbst e Bhasin, 2004; Dubois et al., 2012)]. Sebbene la regolazione trascrizionale (ad esempio, la segnalazione dei recettori degli androgeni) sia qui evidenziata come un potente modulatore dei cambiamenti nella massa muscolare indotti da RET, è anche chiaro che la regolazione post-trascrizionale è almeno altrettanto importante per la sintesi proteica (Schwanhausser et al, 2011), come è stato evidenziato da recenti risultati (Figueiredo et al., 2015; Robinson et al., 2017; Mobley et al., 2018) e review (Chaillou et al., 2014; McGlory et al., 2017). Infine, sebbene vi sia un’influenza genetica alla base dell’ipertrofia muscolare scheletrica indotta da RET, vi sono ancora molte considerazioni ambientali, ad esempio il consumo di proteine alimentari adeguate (Morton et al., 2017), un apporto calorico e stimolo allenante adeguato che modulano l’ipertrofia muscolare indotta da RET.

Riflessioni conclusive sul presente studio:

Ricapitolando, i ricercatori hanno eseguito l’eliminazione a ritroso e la regressione delle componenti principali su una coorte relativamente ampia (n = 49) di uomini allenati contro-resistenza, concludendo che l’AUC post-esercizio (cioè l’esposizione ormonale netta transitoria acuta) e le concentrazioni ormonali a riposo misurate nel sangue non condividono una varianza comune con le variazioni della massa muscolare indotte dalla RET. In altre parole, le concentrazioni ormonali sistemiche non sono correlate o in qualche modo predittive delle variazioni della massa muscolare indotte da RET. L’analisi dei sottoinsiemi dei soggetti con risposta più alta e più bassa ha rivelato che il contenuto di recettori per gli androgeni, e non i livelli di androgeni intramuscolari, non cambia con il RET nei partecipanti allenati, ma è significativamente più alto negli HIR rispetto ai LOR. Questo studio, insieme ad altri (Bamman et al., 2007; Petrella et al., 2008; Davidsen et al., 2011; Eynon et al., 2013), fornisce la prova che l’aumento relativo della massa muscolare scheletrica in seguito alla RET è sostenuto da fattori locali intramuscolari e non da concentrazioni ormonali sistemiche.

Questo è quanto suggerito dall’osservazione di soggetti in stato fisiologico. Individui trattati con dosi esogene sovrafisiologiche di AAS sarebbero teoricamente soggetti alle medesime limitazioni presenti nel confronto tra HIR e LOR dello studio. Questa limitazione sembra essere data dall’espressione dei AR (Recettori degli Androgeni) nel muscolo scheletrico. Sebbene dosi sovrafisiologiche di AAS causino un aumento del numero dei AR presenti nel muscolo scheletrico, tale espressione è comunque soggetta ad una regolazione genica con variabili soggettive di potenziale. Tali variabili sono teoricamente evincibili dall’osservazione degli atleti allenati contro-resistenza, specie Bodybuilder, e della loro differenza di potenziale indipendente nella sua massima espressione. Tale potenziale è diverso tra HIR e LOR sia in fisiologia che in condizione di trattamento farmacologico, indipendentemente dalla dose di AAS utilizzata.

Continua…

Gabriel Bellizzi [CEO BioGenTech]

Riferimenti:

1- https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphys.2018.01373/full

Dimagranti/"Fat Burner", Effetti collaterali, Endocrinologia, Ormoni Tiroidei, Supplementazione farmacologica

PEDs tra uso e abuso: Tiroxina [T4] e Triiodotironina [T3].

Continua la disamina dei principali PEDs utilizzati e del confine che delimita l’uso dall’abuso. In questo terzo articolo della serie tratteremo due ormoni, o meglio un precursore poco attivo [T4] ed il suo derivato molto attivo [T3], che non rientrano pienamente nella categoria PEDs, ma che, volenti o nolenti, si sono diffusi da decenni nel mondo del BodyBuilding, in ambo i sessi. Inutile dire che l’abuso con questa classe di farmaci è alquanto facile e spesso praticato.

Tanto per ribadirlo, questo articolo non rappresenta ne un incitamento all’uso di farmaci fuori dalla prescrizione medica ne tantomeno un indicazione medica. Si tratta di divulgazione scientifica.

Introduzione agli ormoni tiroidei [T4 e T3]:

Gli ormoni tiroidei sono ormoni secreti dalla tiroide. La tiroide è una ghiandola endocrina situata nella parte anteriore del collo, direttamente sotto la laringe (pomo d’Adamo), ed ha un peso di circa 20g. I due principali ormoni tiroidei che secerne sono la Triiodotironina (T3) e la Tiroxina (T4). Quest’ultima ha soprattutto una attività da pro-ormone, poiché la maggior parte dei suoi effetti dipende dalla conversione in T3. Questa conversione da T4 a T3, chiamata anche deiodinazione dell’anello esterno, avviene principalmente al di fuori della tiroide, nei tessuti periferici. Complessivamente, ciò porta a una produzione giornaliera di circa 88mcg (113 nmol) di T4 e 28mcg (43 nmol) di T3 [2]. Circa un quinto della T3 deriva dalla tiroide, mentre gli altri quattro quinti sono prodotti dalla conversione extratiroidea di T4 in T3 [3].

Come nel caso degli steroidi anabolizzanti, gli ormoni tiroidei sono trasportati nel flusso sanguigno da proteine trasportatrici. La maggior parte è legata alla globulina legante la tiroxina (TBG), mentre la parte restante è legata alla transtiretina, all’albumina e ad alcune lipoproteine. Nel complesso, esse legano oltre il 99% degli ormoni tiroidei in circolazione. Si ritiene che la frazione non legata sia disponibile per i tessuti per l’assorbimento e sia responsabile dei suoi effetti [4]. Sebbene vi siano alcune riserve sulle prove a sostegno di questa tesi, non intendo addentrarmi in una discussione sull’ipotesi dell’ormone libero (se non ricordare che nella sua forma più rigorosa è sbagliata, ma le misurazioni dell’ormone tiroideo libero sono comunque utili).

Una volta che raggiunge i tessuti periferici e attraversa la membrana plasmatica di una cellula, esso esplica la sua attività. Nel caso del T4, deve prima essere convertito in T3, come già detto, in quanto il T4 può essere considerato un pro-ormone. Questa conversione avviene all’interno della cellula, o vicino alla membrana plasmatica (dopo di che si equilibra rapidamente con il plasma sanguigno), o vicino al nucleo della cellula, il sito d’azione [5].Il T3, invece, può continuare direttamente il suo viaggio entrando nel nucleo della cellula. Il nucleo cellulare è l’organello della cellula dove avviene la trascrizione dei geni. Proprio come gli steroidi anabolizzanti, gli ormoni tiroidei esercitano i loro effetti principalmente attraverso la modulazione della trascrizione genica. Lo fanno legandosi ai recettori degli ormoni tiroidei che si trovano principalmente all’interno del nucleo cellulare, legati al DNA.

Gli ormoni tiroidei agiscono su una vasta gamma di tessuti e hanno un’infinità di effetti, ma in questo articolo mi concentrerò sull’effetto che essi hanno sul metabolismo energetico e sul turnover delle proteine (muscolo scheletrico). Con tutta probabilità sono i due aspetti che più interessano le persone che leggono questo articolo per quanto riguarda la sua efficacia.

Effetto sul metabolismo energetico (Parte 1):

Quando è presente una quantità insufficiente di ormoni tiroidei, si parla di ipotiroidismo. Una delle caratteristiche dell’ipotiroidismo è l’aumento di peso. Al contrario, quando la quantità di ormoni tiroidei è eccessiva, si parla di ipertiroidismo. Una delle sue caratteristiche è la perdita di peso. Queste variazioni di peso sono probabilmente il risultato di cambiamenti nel tasso metabolico basale. È noto che gli ormoni tiroidei aumentano il dispendio energetico.

Sono stati proposti alcuni meccanismi che spiegano come gli ormoni tiroidei riescano a ottenere questo risultato. In questo articolo tratterò i tre più interessanti (o forse semplicemente quelli che si incontrano di più nella letteratura scientifica). I primi due meccanismi si basano sull’energia necessaria per mantenere i gradienti ionici all’interno della cellula. Ad esempio, le cellule mantengono una bassa concentrazione intracellulare di sodio e un’alta concentrazione intracellulare di potassio rispetto all’esterno della cellula. Il mantenimento di questa condizione è assicurato da pompe incorporate nella membrana plasmatica, che richiedono energia per funzionare. Esse pompano ioni sodio fuori dalla cellula e ioni potassio dentro la cellula. Queste pompe sono note come Na+/K+-ATPasi, o semplicemente pompe sodio-potassio. L’energia necessaria al funzionamento di queste pompe deriva dalla molecola portatrice di energia adenosina trifosfato (ATP). L’ATP è utilizzato da molti processi cellulari per alimentare il proprio fabbisogno energetico e l’energia contenuta in queste molecole deriva dai macronutrienti che mangiamo: carboidrati, acidi grassi e proteine (aminoacidi). Ed ora d’obbligo descrivere il modo principale in cui le cellule producono queste molecole di ATP attraverso un processo chiamato fosforilazione ossidativa.

Uno dei modi in cui gli ormoni tiroidei potrebbero aumentare il dispendio energetico è simile al modo in cui il famoso DNP ottiene questo risultato: “sabotando” la fosforilazione ossidativa.

Fosforilazione ossidativa: ottenere energia dal passaggio degli elettroni.

È inutile ribadire che è sempre un piacere per me trattare di biochimica in un articolo. Ritengo che questi principi di base tolgano un po’ di magia agli effetti dei farmaci, e forniscano quindi un quadro più chiaro di come funzionano le cose. Con un po’ di fortuna potrei anche, forse, interessare qualcuno di voi che sta leggendo questo articolo ad approfondire l’argomento. La biochimica e la biologia cellulare sono campi di studio estremamente interessanti.

Le cellule del vostro corpo svolgono continuamente ogni sorta di funzione per, essenzialmente, mantenervi in vita. Molti di questi processi consumano energia. Questa energia deriva, in ultima analisi, dagli alimenti che mangiamo. Carboidrati, grassi e proteine, persino l’alcol, hanno tutti energia immagazzinata nei loro legami chimici. È compito dell’organismo estrarre questa energia e trasformarla in qualcosa di utile. Come il motore della vostra auto non funziona con il petrolio grezzo, questi processi cellulari non funzionano direttamente con i macronutrienti. Al contrario, la maggior parte di questi processi richiede energia da una molecola chiamata adenosina trifosfato (ATP), proprio come il motore di un’automobile richiede specificamente la benzina.

Vediamo come funziona per una molecola di glucosio, un carboidrato. Quando una molecola di glucosio viene utilizzata da una cellula per produrre ATP, subisce prima un processo chiamato glicolisi. La glicolisi è un processo composto da varie fasi enzimatiche che scindono la molecola di glucosio in 2 molecole di piruvato e producono 2 molecole di ATP (oltre ad altre molecole). In poche parole:

glucosio -> 2 piruvato + 2 ATP

Tuttavia, un processo chiamato fosforilazione ossidativa estrarrà molta più energia, cioè molecole di ATP, dalle 2 molecole di piruvato risultanti.

La fosforilazione ossidativa è un processo che avviene nei mitocondri. Quindi è qui che il piruvato è diretto. I mitocondri sono organelli della cellula che si occupano principalmente della produzione di energia. Sono piccole fabbriche di energia di dimensioni microscopiche. Sono costituiti da una membrana esterna e da una membrana interna. Lo spazio tra la membrana esterna e quella interna è chiamato spazio intermembrana. Lo spazio incapsulato dalla membrana interna è chiamato matrice mitocondriale. La membrana interna è ripiegata in modo caratteristico. Queste pieghe sono chiamate cristae. L’aspetto è questo:

***1) Crista, 2) membrana esterna, 3) spazio intermembrana e 4) matrice mitocondriale.***

Quando il piruvato si trova all’interno della matrice mitocondriale, viene convertito in acetil-CoA e successivamente subisce una serie di reazioni che vengono chiamate collettivamente ciclo dell’acido citrico o ciclo di Krebs. Durante questo processo, tutta l’energia viene estratta da quella che in origine era una molecola di piruvato. Viene ossidata. Tuttavia, l’energia non si è ancora trasformata in ATP. Prima viene trasferita ai vettori energetici NAD e FAD (e al GTP, ma non ne parlerò). I vettori energetici NAD e FAD parteciperanno al processo chiamato fosforilazione ossidativa che segue il ciclo dell’acido citrico.

L’energia viene immagazzinata in coppie di elettroni che vengono donati a NAD e FAD. Questo processo riduce queste molecole, come viene chiamato, producendo rispettivamente NADH e FADH2. Successivamente, NADH e FADH2 cedono la coppia di elettroni a grandi complessi proteici incorporati nella membrana interna. Questa è la prima fase della fosforilazione ossidativa. Quando queste coppie di elettroni vengono cedute a tali complessi proteici, parte dell’energia in essi immagazzinata viene utilizzata per pompare un protone (H+) fuori dalla matrice mitocondriale nello spazio intermembrana. Si tratta di un aspetto estremamente cruciale, di cui si capirà presto il motivo.

Successivamente, le coppie di elettroni vengono trasferite un paio di volte da un complesso all’altro, staccando ogni volta un po’ dell’energia in esse contenuta e utilizzandola per pompare fuori un protone. A ogni passaggio, gli elettroni raggiungono uno stato energetico inferiore. (Non vengono trasferiti direttamente da un complesso all’altro, ci sono alcune proteine/molecole intermedie che li trasportano tra questi complessi proteici che pompano protoni). E ogni volta una parte dell’energia sottratta viene sfruttata per pompare fuori un protone. Se si utilizza una ruota idraulica, l’aspetto è simile a questo:

La destinazione finale degli elettroni è quella di combinarsi con l’idrogeno e l’ossigeno per formare H2O, ovvero l’acqua. Il processo di fosforilazione ossidativa ha stabilito un gradiente elettrochimico di protoni. La concentrazione di protoni nella matrice mitocondriale sarà inferiore rispetto allo spazio intermembrana. Questo gradiente contiene energia potenziale. Proprio come una ruota idraulica ruota con l’acqua che si muove in discesa, un macchinario molecolare chiamato ATP sintasi inizia a ruotare con i protoni che si muovono lungo il loro gradiente elettrochimico dallo spazio intermembrana alla matrice mitocondriale. Questa energia viene poi sfruttata per generare ATP combinando l’ADP con un gruppo fosfato inorganico. E voilà, l’intero processo di passaggio degli elettroni, di sottrazione di energia per pompare fuori i protoni e di successivo utilizzo del gradiente protonico stabilito per sintetizzare ATP, è chiamato fosforilazione ossidativa.

Per ricapitolare ciò che è stato trattato, e che non è poco:

Il glucosio viene scisso in due molecole di piruvato dalla glicolisi.
il piruvato viene trasportato nella matrice mitocondriale per essere convertito in acetil-CoA
L’acetil-CoA viene ossidato, trasferendo la sua energia nei vettori energetici NAD e FAD nelle loro forme ridotte NADH e FADH2, accettando una coppia di elettroni.
Queste molecole di NADH e FADH2 donano le loro coppie di elettroni a un grande complesso proteico incorporato nella membrana interna, che poi viene trasferito in continuazione fino a combinarsi con idrogeno e ossigeno per formare acqua. Con questi trasferimenti, parte dell’energia viene sfruttata per pompare protoni (H+) fuori dalla matrice mitocondriale. Si stabilisce così un gradiente elettrochimico: bassa concentrazione di protoni all’interno della matrice mitocondriale, alta concentrazione di protoni all’esterno della matrice mitocondriale.
Il flusso di protoni lungo il gradiente di concentrazione fornisce energia all’ATP sintasi per svolgere il suo lavoro e generare ATP.

Effetto sul metabolismo energetico (Parte 2):

Dopo questa dovuta parentesi, torniamo alle pompe sodio-potassio. Alcune prove suggeriscono che gli ormoni tiroidei aumentano la permeabilità della membrana plasmatica agli ioni sodio e potassio [6]. Ciò significa che una quantità maggiore di questi ioni fuoriesce lungo il gradiente di concentrazione. Pertanto, gli ioni potassio fuoriescono dalla cellula e gli ioni sodio vi entrano. Di conseguenza, le pompe sodio-potassio devono pompare maggiormente per mantenere le concentrazioni intracellulari desiderate di questi ioni e questo costa energia. Alcuni studi suggeriscono addirittura che tutti i tessuti dei mammiferi mostrano un aumento dell’attività della pompa sodio-potassio in risposta alla T3 [7].

Qualcosa di simile è stato suggerito per quanto riguarda gli ioni calcio nelle cellule muscolari [8]. Le cellule muscolari sono cellule piuttosto speciali sotto molti aspetti. Uno di questi è che contengono un organello chiamato reticolo sarcoplasmatico. Si tratta di una forma specializzata del reticolo endoplasmatico presente nelle cellule normali. Una delle caratteristiche che lo rendono speciale è che funziona come sito di stoccaggio degli ioni calcio. Questi ioni di calcio svolgono un ruolo fondamentale nella contrazione muscolare, poiché lo scarico di questi ioni di calcio dal reticolo sarcoplasmatico al resto della cellula porta alla contrazione muscolare. Quando la contrazione deve cessare, questi ioni vengono nuovamente pompati nel reticolo sarcoplasmatico. Anche questo processo, ovviamente, consuma energia. E qui viene il bello: si è visto che gli ormoni tiroidei regolano l’espressione di queste pompe del calcio in modelli animali. Inoltre, aumentano l’attività di un certo tipo di recettore nel tessuto muscolare che stimola lo scarico di questi ioni nel citosol [9]. Questo è un altro elemento che indica un potenziale aumento del dispendio energetico come risultato del mantenimento dell’accumulo di ioni calcio nel reticolo endoplasmatico.

Infine, ci sono buone prove che indicano che “sabota” la fosforilazione ossidativa. Come detto sopra, ma questa volta in breve, la fosforilazione ossidativa avviene in un organello cellulare chiamato mitocondrio. I macronutrienti che mangiamo vengono ulteriormente scomposti in componenti più piccoli e in questo processo viene rilasciata energia sotto forma di coppie di elettroni. Un complesso gioco molecolare nei mitocondri tra varie molecole e complessi proteici estrae l’energia da queste coppie di elettroni, utilizzandola essenzialmente per pompare protoni (H+). Questi protoni vengono pompati all’esterno del nucleo dei mitocondri, chiamato matrice mitocondriale, e nello spazio intermembrana – lo spazio tra la membrana mitocondriale interna e quella esterna (i mitocondri hanno due membrane, una che avvolge l’altra). Questo crea un gradiente protonico, con un’alta concentrazione di protoni nello spazio intermembrana e una concentrazione relativamente bassa nella matrice mitocondriale. Proprio come l’acqua che scorre dall’alto verso il basso, da cui possiamo estrarre energia con una turbina ad acqua, le cellule possono estrarre energia da questi protoni che scendono lungo il loro gradiente di concentrazione guidando questo flusso attraverso un fantastico macchinario proteico chiamato ATP sintasi. È questo che alimenta la sintesi di ATP.

Ok, torniamo al modo in cui gli ormoni tiroidei influiscono su questo aspetto: aumentano l’espressione delle proteine di disaccoppiamento [10, 11]. Si tratta di proteine incorporate nella membrana interna dei mitocondri che lasciano fuoriuscire i protoni lungo il loro gradiente di concentrazione. I protoni passano quindi dallo spazio intermembrana alla matrice mitocondriale, senza passare per l’ATP sintasi. In questo modo, l’energia viene rilasciata come calore anziché essere destinata alla produzione di ATP.

Gli ormoni tiroidei influenzano il turnover delle proteine:

Sembrerà strano, ma non è così raro sentire qualcuno che dice di assumere T3 in Bulk nel tentativo aumentare il turnover proteico. Ma è una buona idea? No. Mentre il turnover proteico aumenta, si verifica un contemporaneo aumento sia della sintesi proteica sia della degradazione proteica, quest’ultima supera il tasso di sintesi. Di conseguenza, si verifica una degradazione netta delle proteine.

In uno studio in cui i soggetti hanno ricevuto 150mcg di T3 al giorno per 7 giorni, la degradazione proteica è aumentata notevolmente [12]. L’escrezione di azoto (un indicatore della degradazione delle proteine) è aumentata del 45% e l’ossidazione della leucina del 74%. È stato riscontrato anche un piccolo aumento della sintesi proteica corporea, ma l’entità era inferiore all’aumento della degradazione proteica. Un altro studio, nel quale è stata usata una dose di 100mcg di T3 al giorno per 2 settimane, ha ottenuto risultati simili [13]. La sintesi proteica corporea a digiuno è aumentata del 9%, anche se in modo non statisticamente significativo, mentre la degradazione proteica e l’ossidazione della leucina hanno mostrato un aumento statisticamente significativo, rispettivamente del 12 e del 24%.

L’aspetto forse più interessante è che i ricercatori hanno anche prelevato biopsie muscolari dal muscolo gastrocnemio. Hanno misurato una serie di elementi, tra cui l’area della sezione trasversale (CSA) delle fibre muscolari. I risultati sono stati i seguenti:

Si tratta di una situazione piuttosto drastica per sole 2 settimane. (Si noti anche il cambiamento del tipo di fibra indotto da uno stato di ipertiroidismo).

In un altro studio, sei partecipanti hanno ricevuto 2mcg/kg di peso corporeo di T4 al giorno per 6 settimane, insieme a 1mcg/kg di peso corporeo di T3 al giorno per le ultime 2 settimane [14]. Questo (le prime 4 settimane) è un po’ più alto di un dosaggio completo di ormoni tiroidei. In effetti, il TSH è stato soppresso da 1,8 a 0,3 mIU/L e sia il T4 che il T3 sono aumentati in modo significativo. La successiva aggiunta di T3 ha reso i livelli di TSH non rilevabili e ha aumentato ulteriormente i livelli di T3. In questo studio non è stata misurata la cinetica delle proteine muscolari. È stata misurata la sintesi e la degradazione delle proteine nell’intero corpo nello stato di post-assorbimento. L’integrazione di ormoni tiroidei ha portato a un aumento di entrambi, ma con un aumento sostanziale della degradazione. Sarebbe ragionevole ipotizzare che questo rifletta anche ciò che accade nel tessuto muscolare.

Infine, vale la pena sottolineare un altro studio di lunga durata, con un dosaggio relativamente basso rispetto agli altri studi. Lovejoy et al. hanno somministrato T3 per 2 mesi a un piccolo gruppo di uomini [15]. Il dosaggio è iniziato con 75 mcg di T3 al giorno, ma è stato ridotto a 50 o 62,5 mcg al giorno quando i livelli di T3 nel siero superavano i 4,6 nmol/L. Cosa che, in effetti, si è verificata per 5 dei 7 uomini partecipanti. Il bilancio dell’azoto è risultato significativamente ridotto rispetto al basale nella seconda e terza settimana, ma in seguito tendeva a tornare verso lo zero. Questo fa pensare a un meccanismo di risparmio proteico che entra in funzione dopo le prime settimane. Inoltre, hanno riscontrato una diminuzione significativa della massa magra (-1,5 kg) e della massa grassa (-2,7 kg) dopo 6 settimane. Alla 9a settimana, la massa magra non è diminuita ulteriormente (-0,1 kg rispetto alla 6a settimana), mentre la massa grassa è sembrata continuare a diminuire (-0,6 kg), anche se non si tratta di una differenza statisticamente significativa rispetto alla 6a settimana. Non sono state riscontrate differenze statisticamente significative nelle misure del turnover proteico, ma questo è stato probabilmente il risultato delle ridotte dimensioni del campione: un errore statistico di tipo 2.

Conclusioni:

Gli agenti anabolizzanti, che essi siano SARM steroidei o non steroidei, possono annullare gli effetti catabolici degli ormoni tiroidei? Dai dati aneddotici ed empirici raccolti sul campo sembrerebbe molto probabile, in una certa misura, ma non ci sono dati clinici al riguardo. La variabile di picco nella questione è il dosaggio. Si è potuto osservare che gli atleti con maggiori vantaggi dalla somministrazione di T3 in regimi ipocalorici protratti li ottenevano con dosaggi nel range tra 25 e 50mcg/die massimo! Tale dosaggio, con riscontro per via esami ematici, permette all’atleta di mantenere livelli tiroidei da normo o ipercalorica, senza sforare il range di riferimento fisiologico, nonostante la forte restrizione alimentare. Ovviamente, questi atleti sono sottoposti ad una preparazione complessa comprendente l’uso di uno o più PEDs.

I dosaggi da 100-150mcg/die di T3 o 200mcg/die di T4 sono del tutto controproducenti, a meno che per il modesto aumento del dispendio energetico (poche centinaia di kcal, con un aumento del 10%-15% del tasso metabolico a riposo) siate disposti a ritrovarvi ipertiroidei e fortemente catabolici.

Oltretutto, in ipocalorica, il T4 subisce comunque una riduzione della conversione in T3. L’uso concomitante di GH può migliorare questa risposta.

In conclusione, ricordiamo gli effetti collaterali legati ad uno stato di ipertiroidismo:

accelerazione della frequenza cardiaca;
palpitazioni;
possibili aritmie;
forte calo di peso e perdita di massa muscolare;
insonnia;
ansia;
tremori;
sudorazione;
debolezza muscolare;
aumento del reverse T3 [legato ad abuso di farmaci contenenti T3 e/o T4].

Riflettete e traete le corrette conclusioni… la conoscenza per farlo ora non vi manca. Per la capacità beh, miracoli non ne faccio…

Gabriel Bellizzi

Riferimenti:

Carlé, Allan, Anne Krejbjerg, and Peter Laurberg. “Epidemiology of nodular goitre. Influence of iodine intake.” Best practice & research Clinical endocrinology & metabolism 28.4 (2014): 465-479.
Nicoloff, John T., et al. “Simultaneous measurement of thyroxine and triiodothyronine peripheral turnover kinetics in man.” The Journal of clinical investigation 51.3 (1972): 473-483.
Bianco, Antonio C., et al. “Biochemistry, cellular and molecular biology, and physiological roles of the iodothyronine selenodeiodinases.” Endocrine reviews 23.1 (2002): 38-89.
Mendel, Carl M. “The free hormone hypothesis: a physiologically based mathematical model.” Endocrine reviews 10.3 (1989): 232-274.
Gereben, Balázs, et al. “Cellular and molecular basis of deiodinase-regulated thyroid hormone signaling.” Endocrine reviews 29.7 (2008): 898-938.
Silva, J. Enrique. “Thermogenic mechanisms and their hormonal regulation.” Physiological reviews 86.2 (2006): 435-464.
Ismail-Beigi, Faramarz. “Thyroid hormone regulation of Na, K-ATPase expression.” Trends in Endocrinology & Metabolism 4.5 (1993): 152-155.
Everts, M. E. “Effects of thyroid hormones on contractility and cation transport in skeletal muscle.” Acta Physiologica Scandinavica 156.3 (1996): 325-333.
Mullur, Rashmi, Yan-Yun Liu, and Gregory A. Brent. “Thyroid hormone regulation of metabolism.” Physiological reviews 94.2 (2014): 355-382.
Barbe, Pierre, et al. “Triiodothyronine‐mediated upregulation of UCP2 and UCP3 mRNA expression in human skeletal muscle without coordinated induction of mitochondrial respiratory chain genes.” The FASEB Journal 15.1 (2001): 13-15.
de Lange, Pieter, et al. “Uncoupling protein-3 is a molecular determinant for the regulation of resting metabolic rate by thyroid hormone.” Endocrinology 142.8 (2001): 3414-3420.
Gelfand, Robert A., et al. “Catabolic effects of thyroid hormone excess: the contribution of adrenergic activity to hypermetabolism and protein breakdown.” Metabolism 36.6 (1987): 562-569.
Martin, WH 3rd, et al. “Mechanisms of impaired exercise capacity in short duration experimental hyperthyroidism.” The Journal of clinical investigation 88.6 (1991): 2047-2053.
Tauveron, I. G. O. R., et al. “Response of leucine metabolism to hyperinsulinemia under amino acid replacement in experimental hyperthyroidism.” American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism 269.3 (1995): E499-E507.
Lovejoy, Jennifer C., et al. “A paradigm of experimentally induced mild hyperthyroidism: effects on nitrogen balance, body composition, and energy expenditure in healthy young men.” The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 82.3 (1997): 765-770.

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