Fondazione FONAMA fonama@fonama.org Tel. 335250742  

Traduzioni a cura di Natale Marzari

Dopo 41 anni e 5 mesi, nel maggio 2006 la magistratura di Trento ha riconosciuto l'esistenza  e  la gravità di quella malattia rara che nessuna altra istituzione o persona singola della provincia di Trento ancora mi riconosce, e per negare la quale ancora mi perseguita.    Natale Marzari


 

 

     
 

MITO 101 - Esercizio e prevenzione

 
   

Mark A. Tarnopolsky

Professor of Pediatrics and Medicine,
Rm 2H26, Neuromuscular and Neurometabolic Disease Clinic, 1200 Main St. W.,
McMaster University Medical Center,
Hamilton, Ontario, Canada.

 

 

 


Pubblico riconoscimento
• Mr. Warren Lammert e Kathy Corkins hanno contribuito al finanziamento di
alcune ricerche del Dr. Tarnopolsky sui disturbi mitocondriali e la Warren
Lammert and Kathy Corkin’s Clinic for Mitochondrial Disorders al McMaster
University Medical Center. Dr. Tarnopolsky ha ricevuto sostegni dal
Canadian Institute for Health Research and NSERC, Canada.

 

 

Esercizio e prevenzione

Esercizio
  • Molti pazienti con citopatia mitocondriale hanno un assorbimento massimale dell'ossigeno molto basso (VO2picco) 1, il quale può limitare persino le prestazioni delle attività della vita quotidiana.
  • Nonostante la loro soggettiva intolleranza all'esercizio, molti pazienti riferiscono di miglioramenti conseguenti a formali programmi di esercizio. Inizialmente, un paziente può sentirsi più stanco quando parte con un programma di esercizio e possono essere necessari periodi di riposo più lunghi fino a che il corpo si adatti allo sforzo. Più sonno, ottimali tempi nutrizionali e di idratazione (vedi sotto), ed una riduzione di altri fattori di affaticamento (dove possibile) può limitare parte della fatica iniziale che si prova quando si parte con un programma di esercizio.
  • La forza è spesso meno colpita, ma può essere diminuita in presenza di una neuropatia, con un più grave coinvolgimento muscolare, e conseguente deperimento.
  • Studi hanno trovato che un esercizio di consistenza graduata viene tollerato dai pazienti con una malattia mitocondriale, migliora la capacità di esercizio e l'attività enzimatica mitocondriale, e non fa aumentare il carico mutazionale 2, 3.
  • L'esercizio di resistenza (pesi) può essere praticato da molti pazienti e può aumentare la forza, ma il numero di casi riportati è piccolo 1, 4. In teoria, l'esercizio di resistenza dovrebbe essere abbastanza ben tollerato dal momento che esso fa affidamento sul sistema di energia anaerobica. In sporadici disturbi mitocondriali, ci potrebbe essere un reclutamento di cellule satelliti con relativamente minore carico mutazionale, conseguendo una riduzione del carico mutazionale generale nell' intero muscolo 4.
  • I pazienti devono essere esaminati prima di iniziare il programma di esercizio con un test di esercizio usando un ECG a 12 carichi e una metabolic cart. Poiché alcuni disturbi mitocondriali causano cardiomiopatia, dovrebbe essere fatto anche un ecocardiogramma, se questo non è già stato eseguito.
  • I pazienti dovranno seguire i principi generali dell'allenamento all'esercizio compreso: (i) partenza
    ad intensità e durata molto bassa e procedere gradualmente; (ii) ascoltare i loro corpi e prendersi più pause se i muscoli sono ancora affaticati e doloranti. I pazienti non dovranno esercitare lo stesso gruppo di muscoli un giorno dopo l'altro, e dovranno assicurarsi che un allenatore professionista (cinesiologo o allenatore diplomato) insegni la tecnica e monitori la iniziale progressione.
  • Abbiamo trovato che un ciclo di esercizi da sdraiati è molto meglio tollerato in pazienti con più grave malattia mitocondriale, specialmente quelli con atassia.
  • L'esercizio deve essere supervisionato o fatto con un partner, specialmente in quei pazienti che hanno disturbi epilettici.
  • Quando possibile, l'esercizio dovrebbe essere completato ad una temperatura che non sia né troppo calda né troppo fredda. Condizioni ambientali fredde possono essere solitamente trattate  usando appropriati strati di vestiti, mentre condizioni ambientali calde sono più problematiche e richiedono una attenta considerazione di molti fattori, compreso abbigliamento, temperature, umidità e stato di idratazione (vedi anche per ulteriori informazioni collegamento fornito sotto al American College of Sports Medicine (ACSM)).
  • Mai esercitarsi durante un concomitante malessere o in uno stato di digiuno. La maggior parte delle persone trova beneficio da ~ 250 ml di una bevanda con carboidrati ~ 20 minuti prima di un  periodo di allenamento (per es. bevanda per sportivi, succhi di frutta diluiti al 50 % con acqua). La ACSM ha libere linee guida  e prese di posizione su un'ampia varietà di argomenti come la reintegrazione dei liquidi, esercizio e diabete di tipo 2 e altri problemi: http://www.acsm-msse.org/pt/re/msse/positionstandards.htm;jsessionid=Hbgp1xR65pjzyqL4Lm0fjCMty9hrcc
    QJyB6grfkWh5v8yRw1mrsT!1899110359!181195628!8091!-1 ).

Prevenzione

  • Una dieta chetogenica può essere usata per gli attacchi epilettici intrattabili e questo non è controindicato nella malattia mitocondriale, particolarmente con carenza del complesso I 5.  La dieta chetogenica o altre diete con alto tenore di grassi non sono consigliate per essere praticate per lungo tempo per via dei potenziali rischi cardiovascolari, come la cardiopatia ischemica ed altri problemi aterosclerotici.
  • Il fumo è totalmente controindicato nella malattia mitocondriale perché il monossido di carbonio riduce l'apporto di ossigeno alle cellule e per altri seri effetti (rischio di cancro, malattie cardiovascolari). I pazienti devono essere consigliati e sostenuto smettere. I pazienti con la neuropatia ottica ereditaria di Leber possono essere particolarmente sensibili ai deleteri effetti del fumo 6, 7. Recenti lavori hanno trovato anche che la nicotina stessa può inibire la funzione mitocondriale 8, 9; conseguentemente, l'uso della gomma e dei cerotti alla nicotina non sono consigliati.
  • Molti pazienti riportano di una intolleranza all'alcool ed il suo consumo al di fuori delle linee guida governative deve essere limitato a causa del contenuto di nutrienti (7 kcal/g), della deplezione della tiamina, e della diretta tossicità cellulare e stress ossidativo 7, 10.
  • Sebbene alcuni integratori liberamente acquistabili possano essere di utilità terapeutica nelle citopatie mitocondriali (vedi sezione su Integratori e nutrizione), alcune sostanze possono essere deleterie, compresa efedra 11, ed è probabile che anche altre sostanze assunte per la perdita di peso possano aumentare la domanda metabolica e dovrebbero essere usate solo sotto supervisione medica e con un alto livello di cautela. I farmaci illeciti che aumentano il metabolismo come l'ecstasy, le anfetamine e la cocaina sono anche, come è da aspettarsi, deleteri per la funzione mitocondriale e devono essere evitati 12, 13.
  • Se l'ipercolesterolemia è stata identificata o è stata prescritta una riduzione del colesterolo (per es. dopo infarto del miocardio), un farmaco che inibisca l'assorbimento dei grassi (per es. colestiramina o eztitimbe) può essere sicuro.  Il farmaco acido fibrico può migliorare l'ossidazione degli acidi grassi 14, ma può danneggiare l'attività del complesso I 15.  Le statine dovrebbero essere usate solo con simultanea integrazione con CoQ10 e L-carnitina 16, e solo dopo aver soppesato il rapporto rischio/beneficio .
  • Le alterazioni della funzione tiroidea possono impattare negativamente la funzione mitocondriale 17. E' importante un pronto riconoscimento e trattamento dell'ipotiroidismo (più comune) e del ipertiroidismo (meno comune).
  • I farmaci usati nel trattamento della infezione da HIV sono tossici per i mitocondri e devono essere usati solo con estrema cautela in pazienti con coesistente malattia mitocondriale 18, 19.
  • Il trattamento del diabete di tipo 2 (T2DM) va bene con insulina e anche farmaci come il gliburide appaiono essere sicuri. I tiazoladendioni appaiono essere sicuri nelle malattie mitocondriali e possono essere neuroprotettivi 20 e aumentare il numero mitocondriale 21; comunque, essi possono anche portare ad anormali inclusioni mitocondriali 22. Per via della discussione sulla sicurezza cardiaca a lungo termine 23, l'uso dei tiazoladendioni nei pazienti con una malattia mitocondriale rimane controversa. La metformina può portare ad acidosi lattica (MALA = acidosi lattica indotta da metformina) 24), ed è totalmente controindicata nella malattia mitocondriale. L'acido alfa-lipoico dovrebbe essere parte di un  cocktail di integratori se un paziente ha T2DM 25-27, (vedi anche sezione su Integratori e Nutrizione).
  • I fattori di affaticamento fisiologico devono essere evitati, comprendendo - ma non limitati a -: ipertermia (febbre, condizioni ambientali), ipotermia (condizioni ambientali), eccessivo esercizio, e inedia (intervento chirurgico – assicurarsi che ci sia una fonte di glucosio parenterale sotto tali condizioni).
  • Il trattamento della febbre NON dovrebbe MAI includere ASA  (acido acetilsalicilico) nei bambini e raramente, se non mai, negli adulti a causa della tossicità mitocondriale 28.
  • Nei pazienti affaticati si deve provvedere ad un sonno adeguato e uno  studio del sonno può essere opportuno per identificare condizioni trattabili come l'apnea, l'ipossemia, la sindrome delle gambe senza riposo, i miocloni notturni o gli attacchi epilettici.


 

Tabella 1. Farmaci da evitare in pazienti con disturbi mitocondriali.
 

Sostanza

Statine

Farmaci anti HIV

ASA

Acido valproico

Metformina

Alcool

Fumo (nicotina)

Cocaina, anfetamine, ecstasy

Logica

Possono ridurre il CoQ10.

Inibiscono la gamma polimerasi (deplezione del mtDNA).

Inibisce la funzione mitocondriale. Malattia di Reye nei bambini.

Tossicità epatica, riduce la carnitina.

Acidosi lattica dovuta a compromissione mitocondriale.

Aumenta lo stress ossidativo, tossina mitocondriale.

Inibisce complesso IV, danneggia i mitocondri

Aumentano la domanda metabolica sulle cellule.


 

Riferimenti

1. Taivassalo T, Haller RG. Exercise and training in mitochondrial miopatie. Med Sci Sports Exerc 2005;37:2094-101.
2. Taivassalo T, Gardner JL, Taylor RW, ed al.. Endurance training and detraining in mitochondrial miopatie due to single large-scale mtDNA deletions. Brain 2006;129:3391-401.
3. Jeppesen TD, Schwartz M, Olsen DB, ed al.. Aerobic training is safe and improves exercise capacity in patients with mitochondrial myopathy. Brain 2006;129:3402-12.
4. Taivassalo T, Fu K, Johns T, Arnold D, Karpati G, Shoubridge EA. Gene shifting: a novel therapy for mitochondrial myopathy. Hum Mol Genet 1999;8:1047- 52.
5. Roef MJ, de Meer K, Reijngoud DJ, ed al.. Triacylglycerol infusion improves exercise endurance in patients with mitochondrial myopathy due to complex I deficiency. Am J Clin Nutr 2002;75:237-44.
6. Sadun AA, Carelli V, Salomao SR, ed al.. Extensive investigazione of a large Brazilian pedigree of 11778/haplogroup J Leber hereditary optic neuropathy. Am J Ophthalmol 2003;136:231-8.
7. Charlmers RM, Harding AE. A caso-control study of Leber's  hereditary opticneuropathy. Brain 1996;119 ( Pt 5):1481-6.
8. Holloway AC, Cuu DQ, Morrison KM, Gerstein HC, Tarnopolsky MA. Transgenerational effects of fetal and neonatal exposure to nicotine. Endocrine 2007;31:254-9.
9. Cormier A, Morin C, Zini R, Tillement JP, Lagrue G. In vitro effects of nicotine on mitochondrial respirazione and superoxide anion generation. Brain Res 2001;900:72-9.
10. Sadun A. Acquired mitochondrial impairment as a cause of optic nerve disease. Trans Am  Ophthalmol Soc 1998;96:881-923.
11. Warner RB, Lee AG. Leber hereditary optic neuropathy associated with use of ephedra alkaloids. Am J Ophthalmol 2002;134:918-20.
12. Cunha-Oliveira T, Rego AC, Cardoso SM, ed al.. Mitochondrial dysfunction and caspase activation in rat corticale neurons treated with cocaine or amphetamine. Brain Res 2006;1089:44-54.
13. Cardaioli E, Da Pozzo P, Gallus GN, ed al.. Leber's hereditary optic neuropathy associated with cocaine, ecstasy and telithromycin consumption. J Neurol 2007;254:255-6.
14. Djouadi F, Aubey F, Schlemmer D, ed al.. Bezafibrate increases very-longchain acyl-CoA dehydrogenase protein and mRNA expression in deficient fibroblasti and is a potential therapy for fatty acid oxidation disorders. Hum Mol Genet 2005;14:2695-703.
15. Scatena R, Bottoni P, Vincenzoni F, ed al.. Bezafibrate induces a mitochondrial derangement in umana cell lines: a PPAR-independent mechanism for a peroxisome proliferator. Chem Res Toxicol 2003;16:1440-7.
16. Vladutiu GD, Simmons Z, Isackson PJ, ed al.. Genetic risk factors associated with lipidi-lowering drug-induced miopatie. Muscle Nerve 2006;34:153-62.
17. Zoll J, Ventura-Clapier R, Serrurier B, Bigard AX. Response of mitochondrial function to hypothyroidism in normal and regenerated rat muscoli scheletrici. J Muscle Res Cell Motil 2001;22:141-7.
18. Venhoff N, Setzer B, Melkaoui K, Walker UA. Mitochondrial toxicity of tenofovir, emtricitabine and abacavir alone and in combinazione with additional nucleoside reverse transcriptase inibitori. Antivir Ther 2007;12:1075-85.
19. Blanco F, Garcia-Benayas T, Jose de la Cruz J, Gonzalez-Lahoz J, Soriano V. First-line therapy and mitochondrial damage: different nucleosides, different findings. HIV Clin Trials 2003;4:11-9.
20. Jung TW, Lee JY, Shim WS, ed al.. Rosiglitazone protects umana neuroblastoma SH-SY5Y cells  against acetaldehyde-induced cytotoxicity. Biochem Biophys Res Commun 2006;340:221-7.
21. Strum JC, Shehee R, Virley D, ed al.. Rosiglitazone induces mitochondrial biogenesis in mouse  brain. J Alzheimers Dis 2007;11:45-51.
22. Caldwell SH, Patrie JT, Brunt EM, ed al.. The effects of 48 settimane of rosiglitazone on hepatocyte mitochondria in umana nonalcoholic steatohepatitis. Hepatology 2007;46:1101-7.
23. Lindberg M, Astrup A. The ruolo of glitazones in management of type 2 diabetes. A dream or a nightmare? Obes Rev 2007;8:381-4.
24. Spiller HA, Sawyer TS. Toxicology of oral antidiabetic medications. Am J Health Syst Pharm 2006;63:929-38.
25. Foster TS. Efficacy and sicurezza of alpha-lipoic acid supplementation in the treatment of symptomatic diabetic neuropathy. Diabetes Educ 2007;33:111-7.
26. Kamenova P. Improvement dell'insulina sensitivity in patients with type 2 diabetes mellito after oral administration of alpha-lipoic acid. Hormones (Athens) 2006;5:251-8.
27. Ziegler D. Treatment of diabetic polyneuropathy: Update 2006. Ann N Y Acad Sci 2006;1084:250-66.
28. Gutknecht J. Aspirin, acetaminophen and proton trasporto attraverso phospholipid bilayers and mitochondrial membranes. Mol Cell Biochem 1992;114:3-8.

 

 

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