L'ACTN3 – il famoso «gene della velocità» – codifica per la proteina alfa-actinina-3. Questa proteina favorisce contrazioni muscolari potenti e ad alta velocità nelle fibre muscolari di tipo II (o veloci). È proprio questa azione dell'alfa-actinina-3 ad aver suscitato tanto interesse intorno al gene ACTN3 e all'influenza che esso può avere nel determinare se una persona è più portata per le attività di potenza o di resistenza. 

Il gene ACTN3 determina se si produce o meno l'alfa-actinina-3. La variante R comporta la produzione di questa proteina ed è associata a prestazioni migliori in termini di forza, velocità e potenza. La variante X, invece, comporta l'assenza di produzione di alfa-actinina-3, il che può rappresentare uno svantaggio per quanto riguarda le prestazioni di forza, velocità e potenza, in particolare a livelli agonistici.

Quindi, dovresti rinunciare allo sprint se non hai la variante R? In definitiva, sebbene il tuo genotipo ACTN3 offra una visione utile delle tendenze naturali delle tue fibre muscolari, rappresenta solo un tassello di un puzzle genetico e ambientale molto più ampio e dovrebbe guidare, piuttosto che dettare, il tuo modo di allenarti.

Che cos'è l'ACTN3 e quale funzione svolge?

Il gene ACTN3 si trova sul cromosoma 11 e fornisce le istruzioni per la sintesi dell'alfa-actinina-3, una proteina strutturale presente esclusivamente nelle fibre muscolari a contrazione rapida, responsabili dei movimenti esplosivi e ad alta velocità. Si tratta di uno dei geni più studiati nel campo delle scienze motorie e sportive ed è stato soprannominato il «gene della velocità» per via della sua costante associazione con la potenza e le prestazioni di sprint in numerose coorti di ricerca. Le varianti dell'ACTN3 sono estremamente comuni: circa il 18% delle persone di origine europea è portatore del genotipo che non produce alcuna alfa-actinina-3, rendendolo una delle poche varianti genetiche in cui la perdita completa della funzione proteica è sia diffusa che compatibile con una salute normale.

Il gene ACTN3 presenta un polimorfismo a singolo nucleotide (SNP) ben studiato, in cui una singola mutazione nella sequenza del DNA – da C (citosina) a T (timina) – ha un effetto significativo a valle. Questa sostituzione trasforma un codone normale (CGA), che indica alla cellula di aggiungere l'aminoacido arginina, in un codone di stop (TGA), segnalando alla cellula di interrompere prematuramente la produzione di proteine. Il risultato è che non viene prodotta alcuna alfa-actinina-3 funzionale.

Ciò dà origine a due varianti alleliche: l'allele R (che porta la C originale), che produce normalmente l'alfa-actinina-3, e l'allele X (che porta la sostituzione T), che non ne produce affatto. Poiché ereditiamo una copia di ciascun gene da ciascun genitore, queste due varianti si combinano per dare origine a tre possibili genotipi: RR, RX e XX.

Cosa significano i tre genotipi?

I tre possibili genotipi: RR, RX e XX possono essere riassunti come segue:

• RR – le persone con questo genotipo possiedono due copie dell’allele R e producono quindi la proteina alfa-actinina-3. Poiché possiedono due copie dell’allele R, le fibre muscolari di questi individui producono livelli elevati di alfa-actinina-3.

• RX – le persone con questo genotipo possiedono una copia dell'allele R e producono quindi la proteina alfa-actinina-3. Poiché possiedono una sola copia dell'allele R, le persone di genotipo RX producono una quantità minore di alfa-actinina-3 rispetto a quelle di genotipo RR.

• XX - le persone con questo genotipo possiedono due copie dell'allele X e pertanto non producono alcuna proteina alfa-actinina-3. Si dice che gli individui con genotipo XX presentino un deficit di alfa-actinina-3.

In che modo i diversi genotipi influenzano le prestazioni atletiche?

L'allele R e le prestazioni di potenza/sprint

L'allele R è costantemente associato alla forza, allo sprint e agli sport di potenza che richiedono contrazioni muscolari esplosive. Un'ampia revisione su oltre 20.000 soggetti ha confermato un legame significativo tra l'allele R e lo status di atleta di potenza d'élite, e uno studio su atleti olimpici di potenza ha rilevato che nessuno di essi presentava il genotipo XX, suggerendo che esso possa essere incompatibile con le prestazioni ai massimi livelli. Ciò è stato confermato da una meta-analisi del 2024 che ha rilevato che il genotipo RR e l'allele R erano sovrarappresentati negli atleti di potenza rispetto sia ai non atleti che agli atleti di resistenza,

Al di là dello sport agonistico, le ricerche condotte su soggetti non atleti dimostrano che gli individui con genotipo RR e RX tendono ad avere una maggiore massa muscolare, una forza di base più elevata, maggiori aumenti di forza in risposta all'allenamento di resistenza, tempi di sprint più rapidi e una percentuale più alta di fibre muscolari di tipo II (a contrazione rapida) – in particolare fibre di tipo IIx, che si contraggono rapidamente e attingono all'energia anaerobica. Non è ancora chiaro se il genotipo RR conferisca un vantaggio aggiuntivo significativo rispetto al genotipo RX, poiché gli studi riportano risultati contrastanti.

Il genotipo XX e le prestazioni di resistenza

Il compromesso derivante dalla mancanza dell’alfa-actinina-3 potrebbe tradursi in un modesto vantaggio nelle attività di resistenza. Alcuni studi hanno riscontrato una sovrarappresentazione degli individui XX tra gli atleti di resistenza d’élite: uno studio condotto su atleti di resistenza israeliani d’élite ha rilevato che il 34% era portatore del genotipo XX rispetto al 18% del gruppo di controllo, mentre in un altro studio gli atleti di resistenza di livello mondiale erano 3,7 volte più propensi ad essere XX rispetto ai concorrenti di livello nazionale. Tuttavia, questa relazione è notevolmente meno solida rispetto al legame tra l'allele R e le prestazioni di potenza, con studi su atleti russi di resistenza e triatleti Ironman che producono risultati contrastanti o nulli.

La tabella seguente illustra le principali differenze in termini di prestazioni tra i tre genotipi:

Il genotipo XX significa che non posso diventare forte o mettere su muscoli?

Se temi che il tuo genotipo ti metta in una posizione di svantaggio nelle attività di sprint o di potenza, è importante capire che la composizione delle fibre muscolari è relativamente "plastica". Ciò significa che il tuo corpo si adatta e cambia in base allo stimolo che gli fornisci. In uno studio degno di nota, i soggetti che hanno completato solo sei settimane di allenamento di sprint ad alta intensità hanno registrato una diminuzione del 7% delle fibre a contrazione lenta (Tipo I) e un significativo aumento del 12% delle fibre a contrazione rapida (Tipo IIa).

In pratica, quanto conta davvero l'ACTN3?

Sebbene il DNA fornisca il modello di base, sono i fattori ambientali – quali l’intensità dell’allenamento, l’alimentazione e le abitudini di vita – a determinare in primo luogo le tue effettive prestazioni fisiche. Le ricerche indicano che circa il 40% della variazione nella composizione delle fibre muscolari è determinato da fattori ambientali, come le modalità specifiche di allenamento, piuttosto che dai soli geni con cui sei nato.

Le varianti di un singolo gene, come l'ACTN3, esercitano un'influenza relativamente modesta se analizzate isolatamente. Per contestualizzare, uno studio condotto su velocisti d'élite dei 200 metri ha rilevato che il genotipo ACTN3 spiegava solo lo 0,92% della varianza nei loro tempi di sprint. Sebbene quella frazione di punto percentuale possa determinare un posto sul podio a livello olimpico, per un atleta non d'élite il volume e la qualità dell'allenamento hanno un impatto esponenzialmente maggiore rispetto a un singolo marcatore genetico.

Come dovrei allenarmi in base al mio genotipo ACTN3?

Sebbene l'impatto della tua variante del gene ACTN3 possa avere solo un effetto limitato, può comunque fornirti indicazioni utili per individuare i metodi di allenamento più efficaci, sia concentrandoti sui potenziali punti deboli sia ottimizzando i tuoi punti di forza biologici.

Se hai il genotipo RR, in genere rispondi meglio all'allenamento neuromuscolare e ad alta intensità per preservare la funzione delle fibre a contrazione rapida. Un esempio potrebbe essere l'utilizzo di un numero ridotto di ripetizioni e carichi più elevati nel tuo allenamento di resistenza. Se hai il genotipo XX, potresti adattarti meglio a un volume aerobico prolungato. Prendendo ancora una volta come esempio l'allenamento di resistenza, potrebbe essere più vantaggioso eseguire un numero maggiore di ripetizioni. Se hai il genotipo RX, ti collochi a metà strada tra questi due profili e in genere tolleri una gamma più ampia di approcci di allenamento.

L'ACTN3 influisce sul recupero muscolare e sull'indolenzimento?

Alcuni studi suggeriscono che le persone con il genotipo XX del gene ACTN3 possano subire un maggiore danno muscolare durante l'esercizio fisico e, di conseguenza, necessitare di tempi di recupero più lunghi tra un allenamento e l'altro. Ciò risulta particolarmente evidente negli studi che hanno esaminato l'effetto delle contrazioni eccentriche (in cui un muscolo si allunga sotto tensione, come nel movimento discendente di un curl per i bicipiti). Le persone con il genotipo XX erano più soggette ad avere livelli più elevati di creatina chinasi nel sangue dopo l'esercizio fisico. La creatina chinasi è un indicatore del danno muscolare. 

Il meccanismo alla base dell'aumento del danno muscolare potrebbe essere ricondotto all'assenza di alfa-actinina-3 nei soggetti con genotipo XX. In assenza di alfa-actinina-3, i dischi Z (i confini tra le singole unità contrattili delle fibre muscolari) sono costituiti principalmente da alfa-actinina-2, il che può rendere le fibre meno stabili e più sensibili allo stress meccanico causato dall'allenamento.

In sintesi, se sei portatore del genotipo XX, le tue fibre muscolari potrebbero essere più soggette a danni strutturali durante gli allenamenti intensi, con conseguente aumento dei livelli di indolenzimento e la necessità di un tempo di recupero più lungo tra una sessione e l'altra.

Esistono integratori che potrebbero farmi bene se sono XX?

È stato ampiamente dimostrato che la creatina favorisce lo sviluppo della forza e della potenza; pertanto, integrare questo integratore nel proprio programma di allenamento sarebbe vantaggioso. È stato inoltre dimostrato che l'assunzione di creatina insieme a una fonte di carboidrati dopo l'allenamento favorisce il reintegro delle riserve di glicogeno muscolare, il che a sua volta può favorire il recupero post-allenamento. 

Un'altra opzione per migliorare il recupero post-allenamento è l'HMB (beta-idrossi-beta-metilbutirrato). È stato dimostrato che l'assunzione di HMB prima dell'allenamento riduce i marcatori dello stress indotto dall'esercizio fisico e può anche contribuire alla sintesi proteica (la costruzione della massa muscolare).

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Il gene ACTN3 ha effetti diversi sugli uomini e sulle donne?

È stato dimostrato che la frequenza genotipica e allelica dei geni ACTN3 è distribuita in modo simile tra uomini e donne nell'intera popolazione. In altre parole, il fatto di essere uomo o donna non determina se una persona produca o meno questa proteina. 

Ciò che può variare è il modo in cui questi tratti genetici si manifestano nell'organismo:

• Nelle donne, le differenze genetiche (come le varianti del gene ACTN3) possono talvolta risultare più evidenti, poiché livelli più bassi di testosterone comportano una minore “influenza” ormonale sullo sviluppo muscolare.
• Negli uomini, livelli più elevati di testosterone possono favorire l'aumento della massa muscolare e della forza indipendentemente dal genotipo, il che può rendere meno evidenti le differenze genetiche.

La ricerca, in particolare quella condotta su atleti di alto livello, è stata svolta prevalentemente su soggetti di sesso maschile, il che può portare a risultati sbilanciati a favore degli uomini, come ad esempio associazioni meno evidenti nelle donne, un fenomeno che potrebbe essere dovuto in gran parte al numero inferiore di partecipanti rispetto agli uomini. 

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