La pratica del karate (così come altri esercizi ad alta intensità) può attivare la biogenesi mitocondriale, ovvero il processo attraverso il quale le cellule aumentano il numero e l’efficienza dei mitocondri.

I mitocondri sono organelli (strutture delimitate da membrana) presenti all’interno delle cellule viventi, di dimensioni dell’ordine di grandezza dei micron (milionesimi di metro).
Sono conosciuti per essere le centraline energetiche delle cellule, poiché sono capaci di produrre grandi quantità di una molecola, chiamata ATP (adenosina tri-fosfato), che ha il ruolo di trasportare e fornire alle cellule l’energia necessaria per le loro funzioni.
Per fare ciò i mitocondri utilizzano l’energia presente nelle molecole che costituiscono gli alimenti (zuccheri, grassi, proteine) e la trasferiscono nelle molecole di ATP. L’ultima fase di questo processo utilizza l’ossigeno ed è detta fosforilazione ossidativa. Durante lo svolgimento di quest’ultima si possono formare dei composti, noti come radicali liberi dell’ossigeno che, se presenti in eccesso, possono causare danni ai costituenti delle cellule e, in particolare, ai mitocondri stessi in un processo noto come stress ossidativo. La cellula, però, è dotata di meccanismi che impediscono l’accumulo di radicali dell’ossigeno e permettono, da un lato, di sostituire i mitocondri danneggiati con altri nuovi, attraverso un meccanismo chiamato biogenesi mitocondriale; dall’altro, di disfarsi di quelli danneggiati con un processo denominato mitofagia, vale a dire digestione dei mitocondri degenerati.

Come il karate stimola la biogenesi mitocondriale
• Esercizio ad alta intensità
Il karate coinvolge esplosioni di potenza, movimenti esplosivi e allenamenti aerobici e anaerobici. Questo tipo di esercizio attiva il fattore di trascrizione PGC-1α, una proteina chiave nella biogenesi mitocondriale.
PGC-1α è spesso descritto come un regolatore principale della biogenesi mitocondriale nonché un attore centrale nella regolazione della difesa antiossidante. Tuttavia, prove crescenti suggeriscono che PGC-1α è anche coinvolto nella complessa regolazione della qualità mitocondriale oltre alla biogenesi, che include le dinamiche della rete mitocondriale e la rimozione autofagica dei mitocondri danneggiati. Inoltre, è stato suggerito che la produzione di specie reattive dell’ossigeno mitocondriale regoli la sensibilità all’insulina del muscolo scheletrico, che può anche essere influenzata da PGC-1α. [Appl Physiol Nutr Metab 2020 Sep;45(9):927-936. doi: 10.1139/apnm-2020-0005. Epub 2020 Jun 9. PGC-1α-mediated regulation of mitochondrial function and physiological implications Jens Frey Halling, Henriette Pilegaard].

• Aumento dello stress metabolico
Le sessioni intense di karate esauriscono l’ATP (energia cellulare), stimolando la produzione di nuovi mitocondri per soddisfare la richiesta energetica.
• Miglioramento dell’efficienza mitocondriale
L’allenamento regolare aumenta la capacità dei mitocondri di utilizzare ossigeno ed energia in modo più efficiente, migliorando resistenza e recupero muscolare.
• Attivazione di segnali biochimici
Oltre al PGC-1α, il karate può attivare AMPK (una proteina che rileva bassi livelli di energia) e SIRT1 (una proteina coinvolta nel metabolismo), entrambi fondamentali per la formazione di nuovi mitocondri.
La proteina chinasi attivata da AMP (AMPK) è un regolatore centrale dell’omeostasi energetica, che coordina i percorsi metabolici e quindi bilancia l’apporto di nutrienti con la domanda di energia. A causa dei risultati fisiologici favorevoli dell’attivazione di AMPK sul metabolismo, AMPK è stata considerata un importante bersaglio terapeutico per il controllo di malattie umane tra cui la sindrome metabolica e il cancro. Pertanto, gli attivatori di AMPK possono avere un potenziale come nuove terapie per queste malattie.
AMPK si attiva quando c’è una forte richiesta energetica (ad esempio durante un digiuno prolungato o un’attività fisica intensa). [Annu Rev Physiol. Author manuscript; available in PMC: 2023 Feb 10. Published in final edited form as: Annu Rev Physiol. 2022 Feb 10;84:209–227. doi: 10.1146/annurev-physiol-060721-095517. AMPK and the Adaptation to Exercise, Hannah R Spaulding, Zhen Ya.n]

Benefici della biogenesi mitocondriale nel karate
• Maggiore resistenza muscolare
• Recupero più rapido
• Maggiore efficienza energetica
• Riduzione della fatica muscolare

In sintesi, il karate non è solo un’arte marziale, ma anche un potente stimolo biologico per migliorare la salute mitocondriale e la performance fisica.
L’attività fisica specie se molto intensa, deve essere comunque bilanciata da riposo, defaticamento e un buon sonno ristoratore, l’eccesso di attività fisica porterebbe a uno stress ossidativo elevato, con sovrapproduzione di radicali liberi che possono danneggiare le membrane cellulari e danneggiare i mitocondri stessi con innesco di invecchiamento precoce. Possono essere utili alcune sostanze nutraceutiche in grado di modulare lo stress ossidativo da eccesso di radicali liberi e al contempo stimolare la biogenesi mitocondriale. Vediamo alcuni esempi (per l’integrazione personalizzata rivolgersi a un professionista della salute esperto in nutraceutica).
• L-Carnitina/Acetilcarnitina: migliora il metabolismo mitocondriale, influenzando l’espressione di PGC-1α. Aiuta l’ossidazione degli acidi grassi a lunga catena. Almeno 1 grammo al dì.
• Spirulina maxima: la somministrazione di SM ha attivato il pathway della proteina chinasi attivata da AMP (AMPK) e la sirtuina 1 (SIRT1) da 1 a 3 grammi al dì.
• Acido alfa-lipoico: potente rigeneratore di antiossidanti, attiva AMPK e stimola PGC-1α almeno 600 milligrammi al dì da assumere lontano di pasti.
• Curcumina: riduce l’infiammazione e attiva PGC-1α attraverso la via AMPK/SIRT1, da utilizzare in forma fitosomiale o altra forma di assunzione che garantisca la massima biodisponibilità da 500 milligrammi fino a due grammi al dì.
• Zenzero: ha promosso la biogenesi mitocondriale e la funzione mitocondriale tramite l’attivazione del pathway di segnalazione AMPK-PGC1ɑ sia nei topi che nelle cellule HepG2, e il 6-gingerolo potrebbe essere il suo principale componente attivo, da 500 milligrammi a 1 grammo al dì, ai pasti sotto forma di estratto secco titolato al 5% in gingerolo e shoagolo.