In molte prestazioni sportive l’utilizzo della caffeina è molto diffuso e purtroppo a volte in modo incongruo o scientificamente poco fondato. L’efficacia della caffeina dipende infatti da numerosi aspetti: dal tipo di disciplina sportiva pratica, dalle scelte nutrizionali, dall’uso di altri farmaci/integratori fino alla genetica del DNA. In merito a quest’ultimo punto si sviluppa il seguente articolo del Cembio, che mostra ulteriori innovazioni nella comprensione della migliore ottimizzazione del singolo atleta di alto livello.
Genetica del DNA
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La caratteristica principale degli esseri viventi è la loro capacità di conservare, utilizzare e trasmettere informazioni. Per fare tutto ciò un ruolo primario è svolto dall’acido deossiribonucleico, meglio noto come DNA. Quest’ultimo è il materiale genetico contenente le informazioni alla base di quello che siamo e dei meccanismi vitali che ci regolano dal punto di vista corporeo. Il genoma umano è costituito da oltre 3 miliardi di coppie di basi di DNA organizzate in cromosomi, lungo i quali sono disposti circa 23.000 geni contenenti le informazioni per la produzione degli enzimi, dei recettori e dei trasportatori fondamentali per la vita biologica.
Le variazioni genetiche nello sport
Gli esseri umani appaiono fenotipicamente diversi tra loro, ma in termini percentuali due individui differiscono per meno del 1% del loro genoma. Le differenze, rappresentate da questo 1% di variabilità sono per la maggior parte a carico degli SNP, meglio noti come polimorfismi a singolo nucleotide. Negli ultimi decenni si assiste ad un numero crescente di studi genetici nell’ambito della performance sportiva e dell’alimentazione personalizzata, in quanto essere portatori di un determinato corredo genetico può agevolare o d’altra parte ‘frenare’ specifici processi cellulari e fisiologici coinvolti nella prestazione sportiva.
La genetica negli atleti
Il concetto di polimorfismo genetico è alla base di un emergente ramo della scienza che studia come il corredo genetico di un individuo influisca sugli aspetti nutrizionali la cosiddetta nutrigenetica. Il ruolo esercitato dalla nutrigenetica è quindi quello di determinare come un individuo, nello specifico un atleta, risponde a determinate sostanze nutritive sulla base delle specificità del proprio DNA. Gli individui infatti possono presentare varianti genetiche che li portano a manifestare risposte differenti rispetto alla somministrazione di uno stesso alimento o sostanza nutritiva. Come conseguenza di queste molteplici risposte ci sono differenze nelle modalità di assorbimento, metabolizzazione, utilizzo ed escrezione dei nutrienti che si riflettono sulle vie metaboliche. Come per esempio il tema di questo articolo: la caffeina.
DNA e caffeina nello sport
La caffeina è una molecola presente in diverse specie vegetali tra cui caffè, tè, cacato e guaranà. Essa agisce come stimolante del sistema nervoso centrale che viene rapidamente assorbito nel tratto gastrointestinale per questi motivi il suo utilizzo in ambito sportivo è come aiuto ergogenico.
Tra i polimorfismi più studiati nell’ambito della nutrigenetica applicata allo sport vi è la variazione del gene del citocromo P450 1A2, il CYP1A2, il cui enzima è responsabile della metabolizzazione di oltre il 95% della caffeina nel fegato. Alcuni polimorfismi a carico di questo gene determinano cambiamenti nell’attività dell’enzima finale con conseguenti effetti sulla sensibilità alla caffeina. Semplificando ne deriva che alcuni sportivi sono in grado geneticamente di metabolizzare più o meno rapidamente la caffeina e ciò può rivestire un’utilità pratica nella preparazione alle gare.
Accanto agli altri fattori, i benefici e gli effetti della caffeina dipendono anche dal DNA.
In merito i cosiddetti metabolizzatori ‘veloci’ sono in grado di degradare velocemente la caffeina e beneficiare dei metaboliti della caffeina con il progredire dell’esercizio oltre al fatto che limitano, in termini di durata temporale, solo alle prime fasi dell’esercizio, gli effetti negativi conseguenti al consumo di caffeina; diversamente i metabolizzatori ‘lenti’ tenderebbero a procrastinare nel tempo gli effetti avversi ad esso correlati, quali restrizione dei vasi e la diuresi.
Le informazioni ricavabili da questi polimorfismi genetici applicabili in ambito sportivo consentono allo specialista in nutrizione sportiva di supportare, oppure non supportare l’utilizzo della caffeina negli atleti come ergogenico, soprattutto in coloro che effettuano gare di lunga durata o molto faticose dal punto di vista muscolare.
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Il Centro di Medicina Biologica si occupa delle migliori strategie nutrizionali da applicare nel campo dello sport agonista o professionale. Accanto agli esami tradizionali di approfondimento effettuiamo anche analisi innovative dal punto di vista genetico nei confronti dei vari aspetti che possono influenzare la risposta dell’atleta all’alimentazione, allo sforzo fisico ed alla preparazione alla gara.
Come nel caso dell’argomento di questo articolo, la caffeina, che viene frequentemente mal-utilizzata o abusata dagli sportivi. È opportuno, invece, secondo i nostri specialisti valutare se, come, quanto e quando assumerla al fine di ottimizzare le prestazioni in gara e nel caso ridurne gli effetti collaterali. Seguendo questi principi presso il nostro Centro sfruttiamo anche le informazioni depositate nel DNA al fine di costruire programmi nutrizionali realmente costruiti in base al profilo dell’individuo, prendendone in considerazione le specificità e le unicità delle risposte nei confronti delle varie strategie nutrizionali adottate.
Se lo sport di alto livello è la tua passione contattaci. La nostra segreteria è a Tua disposizione per fissare un primo appuntamento con i nostri specialisti.
Riferimento bibliografici principali:
- Southward K, Rutherfurd-Markwick K, Badenhorst C, Ali A. The Role of Genetics in Moderating the Inter-Individual Differences in the Ergogenicity of Caffeine. Nutrients. 2018 Sep 21;10(10):1352;
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- Guest NS, Horne J, Vanderhout SM, El-Sohemy A. Sport Nutrigenomics: Personalized Nutrition for Athletic Performance. Front Nutr. 2019 Feb 19;6:8.
