Le differenze metaboliche nella massa muscolare tra uomini e donne possono spiegare i diversi esiti del diabete

I muscoli scheletrici di uomini e donne elaborano glucosio e grassi in modo diverso. Uno studio condotto dall'Ospedale Universitario di Tubinga, dall'Istituto Helmholtz per la Ricerca sul Diabete e le Malattie Metaboliche di Monaco di Baviera e dal Centro Tedesco per la Ricerca sul Diabete (DZD) eV fornisce la prima valutazione molecolare completa di queste differenze. I risultati, pubblicati sulla rivista Molecular Metabolism, potrebbero spiegare perché le malattie metaboliche come il diabete si manifestano in modo diverso nelle donne e negli uomini e perché rispondono in modo diverso all'attività fisica.

Il muscolo scheletrico è molto più di un semplice "motore di movimento". Svolge un ruolo chiave nel metabolismo del glucosio e, quindi, nello sviluppo del diabete di tipo 2. Questo perché circa l'85% dell'assorbimento del glucosio insulino-dipendente avviene nel muscolo.

Ciò significa che se le cellule muscolari diventano meno sensibili all'insulina (come nel caso della resistenza all'insulina), il glucosio viene assorbito meno facilmente dal sangue. L'attività fisica contrasta direttamente questo processo.

I muscoli degli uomini e delle donne funzionano in modo diverso

La misura in cui i muscoli funzionano in modo diverso negli uomini e nelle donne è stata a lungo sottovalutata. È esattamente ciò che gli scienziati guidati da Simon Dreher e Cora Weigert hanno ora indagato. Hanno esaminato biopsie muscolari prelevate da 25 adulti sani ma in sovrappeso (16 donne e 9 uomini) sulla trentina.

I soggetti non avevano una storia pregressa di attività fisica regolare. Per otto settimane, hanno completato un programma di esercizi aerobici per un'ora tre volte a settimana, che includeva 30 minuti di bicicletta e 30 minuti di camminata sul tapis roulant.

Campioni muscolari sono stati prelevati prima dell'allenamento, dopo la prima sessione e alla fine del programma. Utilizzando moderne tecniche di biologia molecolare, tra cui l'analisi dell'epigenoma, del trascrittoma e del proteoma, il team ha esaminato le differenze di genere a più livelli.

Gli uomini rispondono allo stress con maggiore stress

Il risultato: il primo allenamento ha indotto una risposta allo stress più forte a livello molecolare negli uomini, che si è riflessa in una maggiore attivazione dei geni dello stress e in un aumento dei livelli della proteina muscolare mioglobina nel sangue. Inoltre, i muscoli degli uomini hanno mostrato una pronunciata presenza di fibre muscolari a contrazione rapida, progettate per esercizi intensi e di breve durata e che prediligono l'utilizzo del glucosio come fonte di energia.

Le donne presentavano una quantità significativamente maggiore di proteine responsabili dell'assorbimento e dell'immagazzinamento degli acidi grassi, a indicare un utilizzo più efficiente dei grassi. Dopo otto settimane di regolare esercizio aerobico, i muscoli di entrambi i sessi sono diventati più simili e le differenze specifiche nelle fibre muscolari sono diminuite. Allo stesso tempo, sia le donne che gli uomini presentavano una quantità maggiore di proteine che contribuiscono all'utilizzo di glucosio e grassi nei mitocondri, le "centrali energetiche" delle cellule.

"Questi adattamenti indicano un miglioramento generale delle prestazioni metaboliche, che può contribuire a ridurre il rischio di diabete di tipo 2", afferma Weigert. "In futuro, i nostri nuovi dati potrebbero aiutare a prevedere meglio il rischio individuale di diabete e a personalizzare con maggiore precisione le raccomandazioni sull'attività fisica per donne e uomini separatamente".

Cosa succederà adesso?

Ora gli scienziati vogliono studiare il ruolo degli ormoni sessuali come estrogeni e testosterone in queste differenze e come i cambiamenti ormonali tipici dell'età avanzata influenzino il rischio di malattie metaboliche.