Che cos'è il TNF-α?

TNF-α è l'acronimo di fattore di necrosi tumorale alfa.

Appartiene a una classe di molecole biologiche chiamate citochine, proteine di segnalazione che facilitano la comunicazione tra le cellule.

Le citochine contribuiscono a coordinare complesse reazioni dell'organismo che coinvolgono numerose cellule, come le risposte immunitarie e l'infiammazione.

In particolare, il TNF-α è una citochina pro-infiammatoria: favorisce l'infiammazione.

Durante una risposta infiammatoria, il TNF-α viene rilasciato dai globuli bianchi (principalmente dai macrofagi e dai linfociti T) e agisce in modo da: stimolare la produzione di altre molecole infiammatorie; attirare altre cellule immunitarie verso il sito della lesione tissutale; e dilatare i vasi sanguigni locali rendendoli più permeabili.

Il TNF-α è fortemente implicato nelle malattie caratterizzate da un'infiammazione prolungata ed eccessiva, come l'artrite reumatoide, la psoriasi e le malattie infiammatorie intestinali.

PUNTI CHIAVE

• Il TNF-α è una citochina che stimola l'infiammazione.
• Il TNF-α stimola la migrazione delle cellule immunitarie verso il sito della lesione tissutale, aumenta il flusso sanguigno locale e induce altre risposte infiammatorie.
• Il TNF-α svolge un ruolo nel recupero muscolare, nel danno muscolare post-esercizio e nelle malattie infiammatorie.

Che cos'è l'infiammazione?

Abbiamo già parlato dell'infiammazione nel blog dedicato all'IL-6 e all'infiammazione. Invitiamo i lettori a consultare quell'articolo per una panoramica più approfondita sull'infiammazione.

Per riassumere brevemente, l'infiammazione è la risposta protettiva dell'organismo a lesioni tissutali, infezioni (ad es. batteri, virus) e altri stimoli o agenti nocivi. Comporta un aumento del flusso sanguigno e l'afflusso di cellule immunitarie (ad es. globuli bianchi) nel tentativo di eliminare l'agente nocivo, prevenire ulteriori danni ai tessuti e favorire la guarigione.

L'infiammazione acuta è una risposta a breve termine a una lesione tissutale ed è caratterizzata da segni specifici, detti «cardinali», tra cui:

• Calore e arrossamento del tessuto interessato (causati dall'aumento dell'afflusso sanguigno).
• Gonfiore (dovuto all'aumento della permeabilità dei vasi sanguigni, che provoca la fuoriuscita di liquidi e cellule immunitarie nei tessuti).
• Dolore (dovuto a molecole infiammatorie che provocano una sensibilizzazione dei nervi del dolore).
• Perdita di funzionalità (ad es. temporanea riduzione della forza muscolare).

L'infiammazione acuta, in quanto risposta adeguata e di breve durata a una lesione tissutale, è spesso benefica perché contribuisce all'eliminazione degli agenti nocivi e favorisce la guarigione e il rimodellamento dei tessuti. A questo proposito, un'infiammazione lieve è spesso un elemento positivo nel processo di recupero dopo l'esercizio fisico.

Al contrario, un'infiammazione eccessiva o che persiste a lungo (detta infiammazione cronica) può causare danni ai tessuti.

PUNTI CHIAVE

• L'infiammazione è una risposta immunitaria a una lesione tissutale (ad esempio, una lesione meccanica, un'infezione o la presenza di tossine).
• L'infiammazione comporta: aumento del flusso sanguigno, aumento della permeabilità dei vasi sanguigni, afflusso di cellule immunitarie nel sito della lesione tissutale, dolore e perdita temporanea della funzionalità.
• L'infiammazione è spesso benefica, poiché elimina gli stimoli nocivi e favorisce la guarigione.
• Un'infiammazione eccessiva o prolungata può causare danni ai tessuti.

Qual è il ruolo dell'infiammazione nel recupero dopo l'esercizio fisico?

Ogni volta che facciamo esercizio fisico sottoponiamo i nostri muscoli e gli altri tessuti a uno sforzo. Durante il recupero post-allenamento, i nostri tessuti si rigenerano e subiscono cambiamenti neuromuscolari che migliorano le prestazioni fisiche. Questi cambiamenti vengono definiti collettivamente «adattamenti».

Si ritiene che l'infiammazione svolga un ruolo fondamentale e benefico nell'adattamento dei muscoli durante il recupero. Ad esempio, l'infiammazione porta al rimodellamento del tessuto muscolare e favorisce l'ipertrofia (un aumento della massa muscolare) e l'aumento della forza.

Se ti è mai capitato di avvertire indolenzimento muscolare 24-72 ore dopo aver svolto un esercizio fisico a cui non sei abituato, probabilmente si tratta di DOMS (indolenzimento muscolare a insorgenza ritardata). Il DOMS è causato da un'infiammazione, ma alla fine porta al recupero, alla guarigione e al rafforzamento del tessuto muscolare.

Inoltre, ripetere lo stesso tipo di esercizio comporta ogni volta una riduzione dell'infiammazione e un recupero più rapido. Questo fenomeno è noto come«effetto da sessioni ripetute»ed è in parte dovuto alla diminuzione dell'espressione dei geni pro-infiammatori e all'aumento dell'espressione dei geni anti-infiammatori.

PUNTI CHIAVE

• Durante l'allenamento fisico, i nostri muscoli si adattano dopo essere stati sottoposti allo sforzo fisico.
• L'infiammazione che segue l'esercizio fisico può favorire il recupero, in quanto induce il rimodellamento muscolare e favorisce altri adattamenti.
• Un'infiammazione lieve e adeguata è un elemento fondamentale per il recupero dopo l'attività fisica e per il miglioramento delle prestazioni sportive.

Qual è il ruolo del TNF-α e dell'infiammazione nel danno muscolare?

Sebbene un certo grado di infiammazione sia necessario per il recupero muscolare, è stato dimostrato che un'infiammazione eccessiva provoca danni muscolari, compromette la guarigione e il rimodellamento del tessuto muscolare e allunga i tempi di recupero.

Il danno muscolare causato dall'esercizio fisico (noto come danno muscolare indotto dall'esercizio fisico) si articola in due fasi principali:

• La prima fase prevede lo sforzo muscolare durante l'esercizio stesso.
• La seconda fase comporta una risposta infiammatoria ritardata che si manifesta dopo la cessazione dell'attività fisica.

In particolare, si ritiene che l'esercizio fisico intenso che comporta una contrazione muscolare eccentrica stimoli l'infiammazione in questa seconda fase. La contrazione muscolare eccentrica consiste nella contrazione del muscolo mentre questo si allunga. Ad esempio, abbassare lentamente un bilanciere nella fase discendente di un curl per i bicipiti comporta una contrazione eccentrica del muscolo bicipite. Alcuni studi suggeriscono che le persone anziane siano più soggette a lesioni muscolari e a un'infiammazione eccessiva a seguito di un esercizio fisico intenso ed eccentrico.

Una produzione aumentata e prolungata di TNF-α potrebbe essere alla base dell'infiammazione eccessiva che segue l'esercizio eccentrico.

Il TNF-α agisce come citochina pro-infiammatoria e recluta i globuli bianchi (ad esempio i neutrofili) nel sito della lesione muscolare. Questi globuli bianchi possono causare danni e la degradazione del tessuto muscolare producendo ROS (specie reattive dell'ossigeno) dannose.

Inoltre, il TNF-α stimola le vie cataboliche che degradano le proteine muscolari e inibiscono la loro sintesi. Entrambi questi effetti possono ritardare il recupero e la rigenerazione delle cellule muscolari dopo l'esercizio fisico.

A questo proposito, livelli più elevati di TNF-α nel plasma sanguigno sono stati associati a prestazioni fisiche inferiori e a minori progressi durante l'allenamento fisico.

PUNTI CHIAVE

• Un'infiammazione eccessiva dopo l'attività fisica può causare danni muscolari e compromettere il recupero.
• Livelli elevati di TNF-α possono causare un'infiammazione eccessiva e danni muscolari indotti dall'esercizio fisico.
• L'esercizio eccentrico (contrazione mentre il muscolo si allunga) è più suscettibile di causare danni muscolari indotti dall'esercizio fisico.
• Le persone anziane sono più soggette a infiammazioni e lesioni muscolari causate dall'esercizio eccentrico.

In che modo le varianti del gene TNF influenzano la predisposizione all'infiammazione?

Il TNF-α è codificato dal gene TNF.

Le varianti di questo gene possono influire sull'espressione della proteina TNF-α, che a sua volta può influire sul rischio di infiammazione (eccessiva).

Per "espressione" si intende l'attivazione dei geni e la produzione delle loro proteine. Un aumento dell'espressione del gene del TNF porterà quindi a livelli più elevati di TNF-α nei tessuti.

Una delle varianti del gene TNF più studiate è quella determinata dal SNP rs1800629. Questo SNP ( polimorfismo a singolo nucleotide) provoca una sostituzione della base «G» con la base «A» nella sequenza del DNA, dando origine a due diverse varianti del gene TNF, o «alleli»: l’allele «G» e l’allele «A», meno comune.

Alcuni studi suggeriscono che l'allele «A» sia associato a una maggiore espressione del TNF-α e a livelli più elevati di TNF-α nel sangue.

Inoltre, la presenza di una o due copie dell’allele «A» è stata associata a prestazioni fisiche inferiori e a minori miglioramenti in risposta all’allenamento fisico. Sebbene siano necessari ulteriori studi, entrambi questi effetti potrebbero derivare da un aumento dell’infiammazione e da una maggiore suscettibilità al danno muscolare a seguito dell’esercizio fisico, a causa dei livelli più elevati di TNF-α nei portatori dell’allele «A».

Altri studi hanno rilevato che i portatori dell'allele «A» potrebbero essere esposti a un rischio moderatamente maggiore di sviluppare alcune patologie infiammatorie, tra cui malattie cardiovascolari, malattie infiammatorie intestinali (ad esempio il morbo di Crohn) e l'asma.

Il tuo profilo relativo al TNF-α, al danno muscolare e all'infiammazione prende in esame diversi SNP del gene del TNF (tra cui rs1800629) e analizza il tuo rischio di infiammazione eccessiva.

PUNTI CHIAVE

• Le varianti del gene TNF influenzano l'espressione e i livelli di TNF-α nell'organismo.
• Alcune varianti del gene TNF sono associate a livelli più elevati di TNF-α e a una maggiore predisposizione all'infiammazione.
• Queste varianti genetiche potrebbero aumentare il rischio di lesioni muscolari indotte dall'esercizio fisico.
• Le varianti genetiche associate a livelli più elevati di TNF-α potrebbero anche essere correlate a un rischio maggiore di alcune patologie infiammatorie, come ad esempio le malattie cardiovascolari e le malattie infiammatorie intestinali.

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