Caratterizzazione del profilo metallomico plasmatico all'esercizio acuto in uomini e donne sani (METALEXO) (METALEXO)

Numerosi oligoelementi metallici svolgono un ruolo essenziale nel metabolismo energetico, tra cui magnesio, zinco o manganese (Heffernan et al., 2019). Di conseguenza, gli atleti di elite, uomini e donne, con un elevato fabbisogno energetico devono compensare con l'assunzione di cibo o bevande la perdita e/o l'errata distribuzione corporea di questi oligoelementi metallici durante l'esercizio fisico. I metalli in traccia e le loro interazioni nei processi metabolici possono svolgere un ruolo importante nelle prestazioni fisiche. Tuttavia, la modulazione della loro disponibilità plasmatica in risposta all'esercizio acuto rimane poco conosciuta (Heffernan et al., 2019). La spettrometria di massa al plasma accoppiato induttivamente (ICP-MS) costituisce una tecnologia efficiente per rilevare e quantificare tutti i metalli in tracce nel plasma e negli eritrociti per rispondere a questa domanda.

Tra i diversi metalli in traccia, il ferro è uno dei più studiati negli ultimi 30 anni. Il ferro è infatti un componente essenziale dell'emoglobina e della mioglobina consentendo un ottimale apporto di ossigeno agli organi, in particolare al muscolo scheletrico in contrazione. Il ferro svolge anche un ruolo importante nella catena respiratoria mitocondriale, così come nell'attività di numerosi enzimi. La carenza di ferro, soprattutto nella disponibilità di ferro plasmatico, esercita conseguenze deleterie sulla prestazione sportiva favorendo l'anemia sideropenica. Gli atleti di resistenza presentano spesso carenza di ferro (Sim et al., 2019), ma quest'ultima potrebbe avere un impatto anche sulle popolazioni non atletiche, in particolare sulle donne (Mota et al., 2019). I disturbi del metabolismo del ferro durante l'esercizio intenso potrebbero dipendere da diversi fattori tra cui l'iperecpidinemia (Roecker et al., 2005). Alti livelli plasmatici di epcidina contribuiscono infatti alla riduzione della disponibilità di ferro plasmatico osservata classicamente negli atleti d'élite. Inoltre, l'emolisi intravascolare combinata con la perdita di ferro urinario, gastrointestinale e/o con il sudore potrebbe essere osservata anche durante l'esercizio intenso prolungato (Peeling et al., 2017). Tutti insieme, questi fattori possono avere un impatto diretto sulle capacità funzionali durante l'esercizio fisico. È interessante notare che studi recenti supportano l'esistenza di una forte interazione tra il metabolismo del ferro e gli altri oligoelementi non ferrosi, inclusi tra gli altri zinco, rame o cobalto (Loréal et al., 2014; Cavey et al., 2015). Durante l'esercizio fisico intenso, i metalli non ferrosi potrebbero quindi svolgere direttamente o indirettamente un ruolo nella modulazione dell'importazione, immagazzinamento o esportazione del ferro in vari tipi di cellule, e quindi delle capacità funzionali.

In questo contesto, lo studio clinico pilota mira a caratterizzare il profilo metallomico del plasma in risposta a un esercizio intenso acuto in uomini e donne sani. Tutti i volontari (n=40) effettueranno 3 visite nel laboratorio M2S: 1) una visita di inclusione comprensiva di misure antropometriche, indagini dietetiche e sull'attività fisica, 2) una seconda visita per eseguire il test di ciclismo incrementale, 3) un'ultima visita a eseguire misurazioni metaboliche durante un esercizio intenso di 30 minuti (ad es. 90% della potenza meccanica alla soglia anaerobica). Prima, al termine di questo intenso esercizio e dopo 3 ore di recupero verranno prelevati campioni di sangue per determinare nel plasma i parametri del metabolismo sistemico del ferro e le concentrazioni di 29 metalli non ferrosi.