Digiuno: il corpo perde sostanza, ma aumenta gli antiossidanti

Gli studi hanno dimostrato che il digiuno intermittente può aiutare alcune persone a perdere peso. Sebbene i ricercatori stiano ancora discutendo su quanto possa essere efficace il digiuno per la perdita di peso, la nuova ricerca suggerisce altri benefici. In molti animali da laboratorio (ad esempio ratti), gli studi dimostrano che il digiuno può aumentare la longevità o durata della vita. Sebbene sia eccitante, la prova di ciò negli umani non è ancora stata vista. Uno studio appena pubblicato – che gli autori hanno ora pubblicato sulla rivista Scientific Reports – dà un nuovo sguardo al digiuno negli esseri umani e fornisce nuove informazioni. Gli scienziati dell’Istituto Okinawa di Scienza e Tecnologia dell’Università del Giappone hanno esaminato il suo impatto sul metabolismo. Comprendendo i processi metabolici coinvolti, il team spera di trovare dei modi per sfruttare i benefici del digiuno senza la necessità di rinunciare al cibo per periodi prolungati. Per investigare, hanno digiunato quattro volontari per 58 ore. Usando la metabolomica o la misurazione dei metaboliti, i ricercatori hanno analizzato campioni di sangue intero a intervalli durante il periodo di digiuno. Poiché il corpo umano è affamato di cibo, ci sono una serie di cambiamenti metabolici distinti che si verificano.

Normalmente, quando i carboidrati sono prontamente disponibili, il corpo li utilizzerà come combustibile. Ma una volta che se ne sono andati, sembra altrove per l’energia. I depositi di grasso iniziano quindi a essere mobilizzati ei trigliceridi subiscono una scissione per rilasciare glicerolo e acidi grassi. In un processo chiamato gluconeogenesi, il corpo ricava il glucosio da fonti non carboidrati, come il glicerolo stesso e gli amminoacidi. Solitamente dopo aver esaurito tutte le scorte di zuccheri (glicogeno muscolare), sono le reserve di grasso ad essere mobilitate in sequenza. Le ultime che vengono mobilitate, specie nel digiuno prolungato, sono le proteine. Oltre alla gluconeogenesi, l’evidenza ottenuta da siero o plasma suggerisce che lo stress del digiuno costringe il corpo umano a utilizzare vari metaboliti non glucosio, che derivano dall’acetil-CoA come l’acetoacetato e il beta-idrossibutirrato, come fonti di energia. Queste sostanze vengono chiamate “corpi chetonici” e sono preferiti dal cervello. Gli scienziati possono trovare prove di gluconeogenesi mediante valutazione dei livelli di alcuni metaboliti nel sangue, incluse le carnitine acilate, l’acido urico, la xantina, la nicotinammide e il butirrato.

Come previsto, dopo il digiuno, i livelli di questi metaboliti erano presenti nel sangue dei partecipanti. Tuttavia, gli scienziati hanno anche identificato molti più cambiamenti metabolici, alcuni dei quali li hanno sorpresi. Ad esempio, hanno visto un marcato aumento dei prodotti del ciclo dell’acido citrico (cheto-glutarato, malato, succinato, citrato). Il ciclo dell’acido citrico avviene nei mitocondri e la sua funzione è di liberare energia immagazzinata dalle molecole di glucosio. L’escursione osservata nei metaboliti associati a questo processo significa che i mitocondri, le favolose centrali elettriche della cellula, vengono spinti in overdrive. Un altro risultato sorprendente è stato un aumento dei livelli di purine e pirimidine, che gli scienziati non avevano ancora legato al digiuno. Queste sostanze chimiche sono un segno di un cambiamento nell’espressione genica e della sintesi proteica. Questo suggerisce che il digiuno fa sì che le cellule cambino il tipo e la quantità di proteine ​​di cui hanno bisogno per funzionare. Livelli più elevati di purina e pirimidina sono indizi che il corpo potrebbe aumentare i livelli di alcuni antiossidanti. Infatti, i ricercatori hanno notato aumenti sostanziali di alcuni antiossidanti, tra cui ergotioneina e carnosina. In uno studio precedente, lo stesso team di ricercatori ha dimostrato che, con l’avanzare dell’età, un numero di metaboliti diminuisce. Questi metaboliti includono leucina, isoleucina e acido oftalmico.

L’acido oftalmico è un derivato del glutatione (il maggiore antiossidante celluare); si chiama così perché è abbondante nel tessuto oculare. Nel loro ultimo studio, hanno dimostrato che il digiuno ha potenziato questi tre metaboliti. Spiegano che questo potrebbe aiutare a spiegare come il digiuno prolunghi la durata della vita nei ratti. In tutti e quattro i soggetti, i ricercatori hanno identificato 44 metaboliti che sono aumentati durante il digiuno, alcuni dei quali aumentati di 60 volte. Di questi 44, gli scienziati avevano collegato solo il 14 al digiuno prima. Gli autori concludono che collettivamente, il digiuno sembra provocare uno stato molto più metabolicamente attivo di quanto realizzato in precedenza. Gli scienziati ritengono che un aumento degli antiossidanti potrebbe essere una risposta alla sopravvivenza; durante la fame, i nostri corpi possono sperimentare alti livelli di stress ossidativo. Producendo antiossidanti, potrebbe aiutare ad evitare alcuni dei potenziali danni causati dai radicali liberi. Ora i ricercatori, vogliono replicare i risultati in un campione più ampio. Vogliono anche scoprire se possono innescare gli effetti della restrizione calorica senza dover limitare l’apporto calorico.

Anche se ci vorrà del tempo prima che possiamo raccogliere i benefici del digiuno senza lo sforzo, le scoperte attuali forniscono ulteriori prove dei benefici per la salute del digiuno.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Teruya T et al. Scientific Rep. 2019 Jan 29; 9(1):854.

Rosqvist F et al., Hodson L. Am J Clin Nutr. 2019 Feb 5. 

Marron MM et al., Detre K. Metabolism 2019 Jan 30.

Antoni F et al. Proc Nutr Soc. 2017 Aug; 76(3):361-368.

Pietrocola F et al. Autophagy 2017 Mar; 13(3):567-578.

Informazioni su Dott. Gianfrancesco Cormaci 1365 Articoli
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry specialty in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of a patent concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica, salute e benessere sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it