Effetti dell'esercizio sulla NAFLD utilizzando non

Aug 09, 2023

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 6485 (2022) Citare questo articolo

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I meccanismi attraverso i quali l’esercizio apporta benefici ai pazienti con steatosi epatica non alcolica (NAFLD), la malattia epatica più comune in tutto il mondo, rimangono poco compresi. Un'analisi metabolomica basata sulla cromatografia liquida-spettrometria di massa (LC-MS) non mirata è stata utilizzata per identificare i cambiamenti metabolici associati alla NAFLD negli esseri umani dopo intervento di esercizio fisico (senza cambiamento di dieta) su quattro diversi tipi di campioni: tessuto adiposo (AT), plasma , urina e feci. Complessivamente, 46 soggetti con NAFLD hanno partecipato a questo studio di intervento controllato randomizzato. Il gruppo di intervento (n = 21) ha eseguito un allenamento ad intervalli ad alta intensità (HIIT) per 12 settimane mentre il gruppo di controllo (n = 25) ha mantenuto il proprio stile di vita sedentario. I parametri clinici e i profili metabolici dei partecipanti sono stati confrontati tra il basale e l'endpoint. L’HIIT ha ridotto significativamente la concentrazione di glucosio plasmatico a digiuno (p = 0,027) e la circonferenza della vita (p = 0,028); e aumento del tasso massimo di consumo di ossigeno e del carico di lavoro massimo raggiunto (p <0,001). L'HIIT ha comportato cambiamenti metabolitici specifici del tipo di campione, compreso l'accumulo di aminoacidi e loro derivati ​​nell'AT e nel plasma, mentre è diminuito nelle urine e nelle feci. Inoltre, molti dei cambiamenti a livello dei metaboliti, soprattutto nell'AT, erano correlati con i parametri clinici monitorati durante l'intervento. Inoltre, alcuni lipidi aumentavano nel plasma e diminuivano nelle feci. Gli acidi biliari glico-coniugati sono diminuiti nell'AT e nelle urine. L’intervento di esercizi HIIT di 12 settimane ha effetti benefici di miglioramento nei soggetti NAFLD a livello di tutto il corpo, anche senza cambiamenti nella dieta e perdita di peso. L'analisi metabolomica applicata alle quattro diverse matrici di campioni ha fornito una visione complessiva di diverse vie metaboliche che presentavano cambiamenti specifici del tipo di tessuto dopo l'intervento HIIT in soggetti con NAFLD. I risultati evidenziano in particolare il ruolo dell'AT nel rispondere alla sfida HIIT e suggeriscono che il metabolismo alterato degli aminoacidi nell'AT potrebbe svolgere un ruolo critico, ad esempio nel migliorare la concentrazione di glucosio plasmatico a digiuno.

Registrazione dello studio ClinicalTrials.gov (NCT03995056).

Circa il 25% della popolazione mondiale è affetta da steatosi epatica non alcolica (NAFLD), rendendola la malattia epatica più comune a livello mondiale e una delle principali preoccupazioni per la salute pubblica1,2. La NAFLD comprende patologie epatiche che vanno dalla steatosi alla steatoepatite fino alla cirrosi epatica3. La NAFLD è anche associata alla resistenza all’insulina e a componenti della sindrome metabolica, tra cui l’obesità, il diabete di tipo 2 (T2D) e l’iperlipidemia, rendendo così la NAFLD una malattia multisistemica4.

L’esercizio fisico è una terapia di prima linea per i pazienti con NAFLD. Studi clinici incentrati sugli interventi di esercizio fisico hanno dimostrato che l’esercizio riduce il peso, la circonferenza della vita, il grasso corporeo e la pressione sanguigna nei pazienti con NAFLD5. Inoltre, anche i parametri clinici della NAFLD, come il contenuto lipidico intraepatico (IHL), la sensibilità all'insulina e gli enzimi epatici come l'alanina aminotransaminasi (ALT) e l'aspartato aminotransaminasi (AST) sono stati migliorati con l'esercizio fisico6,7,8,9,10 . Inoltre, i cambiamenti nei livelli di metaboliti endogeni e prodotti dal microbiota intestinale, tra cui purina, triptofano, carnitina e metaboliti steroidei indotti dall’esercizio fisico, possono essere parzialmente responsabili dei benefici per la salute legati all’esercizio11,12. Tuttavia, i meccanismi alla base di tali miglioramenti e il contributo di questi metaboliti nel contesto della NAFLD sono scarsamente compresi.

La tecnologia della metabolomica ad alto rendimento ha il potenziale per offrire una visione completa dei cambiamenti metabolici legati alla NAFLD e ha infatti già proposto vari biomarcatori per la NAFLD, tra cui aminoacidi, acidi biliari, fosfocoline, carboidrati e metaboliti prodotti dal microbiota intestinale come il succinico acido, acido fenilacetico e acido 3-(4-idrossifenil) lattico13,14,15,16,17. Allo stesso modo, la profilazione dei metaboliti non mirati potrebbe servire come strumento prezioso per valutare le differenze metaboliche tra i pazienti con NAFLD in risposta all’esercizio fisico e può aiutare a scoprire un ampio spettro di metaboliti microbici endogeni e intestinali alterati durante l’esercizio. In questo studio, abbiamo utilizzato un approccio metabolomico non mirato per identificare i cambiamenti metabolici associati alla NAFLD negli esseri umani durante l'allenamento ad intervalli ad alta intensità (HIIT) su quattro diverse matrici di campioni: tessuto adiposo (AT), plasma, urina e feci. Ciò consentirà di comprendere la natura complessa dei benefici legati all’esercizio fisico sulla salute a livello di tutto il corpo, combinando l’interazione tra microbiota intestinale, circolazione, escrezione e metabolismo dei tessuti.