Mangiare e bere

Scoprire come le diete ipoproteiche potrebbero riprogrammare il metabolismo

Nel 2014, Dudley Lamming stava leggendo uno studio australiano che osservava come i topi rispondevano a dozzine di diete controllate quando una cosa ha attirato la sua attenzione: i topi alimentati con la minor quantità di proteine ??erano i più sani.

“È stato davvero interessante, perché va contro molte informazioni sulla salute che le persone ottengono”, afferma Lamming, ricercatore sul metabolismo presso la School of Medicine and Public Health dell’Università del Wisconsin.

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Da allora, Lamming e gli studenti laureati nel suo laboratorio hanno cercato di rispondere alla domanda sollevata dallo studio australiano: perché le diete a basso contenuto proteico dovrebbero rendere gli animali più sani?

Hanno scoperto un modello poco conosciuto ma robusto sia nei modelli animali che nell’uomo. Le diete ricche dei tre aminoacidi a catena ramificata, BCAA, sono associate a diabete, obesità e altre malattie metaboliche. Al contrario, le diete a basso contenuto di BCAA possono contrastare questi disturbi metabolici e persino prolungare la durata della vita sana dei roditori.

Non è ancora del tutto chiaro come i BCAA controllino il metabolismo, anche se limitarli sembra incoraggiare un metabolismo più veloce e un controllo più sano della glicemia. E a causa dell’immensa complessità della ricerca sull’alimentazione negli esseri umani, gli effetti completi della restrizione dei BCAA nelle persone non sono ancora noti.

Ma la linea di ricerca fornisce un nuovo modo intrigante di pensare a ciò che mangiamo. Perché gli studi dimostrano che le diete a basso contenuto proteico riprogrammano il metabolismo anche quando gli animali mangiano le stesse o più calorie.

“C’è una crescente consapevolezza che una caloria non è solo una caloria, che una caloria ha implicazioni oltre il suo contenuto calorico”, afferma Lamming. “Ciò che la nostra ricerca sta dimostrando è che le calorie proteiche non sono le stesse delle altre calorie”.

Meno è meglio

Le prove scientifiche sui benefici sia della restrizione calorica che della restrizione proteica risalgono a quasi un secolo fa e il campo è cresciuto negli ultimi anni. Nel 2009, i ricercatori di UW-Madison hanno dimostrato che le scimmie rhesus con una dieta ipocalorica a lungo termine vivevano più a lungo. Studi su altri animali hanno dimostrato risultati simili.

Le diete ipoproteiche hanno ricevuto meno clamore. Ma ci sono prove che molti dei benefici della restrizione calorica possono essere ottenuti semplicemente limitando l’assunzione di proteine. Questi benefici persistono anche quando gli animali mangiano quanto vogliono.

In un paio di studi pubblicati all’inizio di quest’anno, Lamming e i suoi colleghi, compresi gli studenti laureati Nicole Richardson e Deyang Yu, si sono concentrati in particolare sulla restrizione degli aminoacidi a catena ramificata. I BCAA costituiscono tre dei nove amminoacidi essenziali, che gli esseri umani non possono produrre da soli e devono mangiare. Come suggerisce il nome, le loro strutture chimiche contengono rami simili ad alberi.

In una serie di esperimenti pubblicati a gennaio , Richardson ha testato una dieta sui topi che conteneva solo un terzo della normale quantità di BCAA. Non era una dieta ipocalorica; gli animali potevano mangiare quanto volevano.

I topi maschi che hanno seguito la dieta per tutta la vita hanno vissuto in media circa il 30% in più, circa otto mesi in più. Non è chiaro il motivo per cui i topi femmina non sembrano trarne beneficio, anche se altre ricerche suggeriscono che i topi femmina potrebbero aver bisogno di una dieta leggermente diversa per vedere i benefici del ridotto consumo di BCAA.

Le differenze di sesso “sono state molto sorprendenti per noi”, dice Lamming. “Quasi tutte le ricerche passate sono state fatte su topi maschi. Indica l’importanza di fare questi studi in entrambi i sessi”.

I topi maschi, tuttavia, hanno mostrato una ridotta attività di una via biochimica nota come mTOR, che viene attivata dai BCAA. Molti esperimenti hanno dimostrato che i trattamenti che riducono l’attività di mTOR tendono a migliorare la salute metabolica e ad aumentare la longevità.

In un altro articolo, pubblicato a maggio , Yu e Richardson hanno approfondito ulteriormente. Hanno chiesto se i tre singoli BCAA – leucina, isoleucina e valina – avessero effetti unici nel corpo o se agissero tutti allo stesso modo.

“Quello che abbiamo scoperto è che la restrizione dell’isoleucina ha di gran lunga l’effetto più potente”, afferma Lamming. I topi alimentati con diete a basso contenuto di isoleucina erano più magri e hanno dimostrato un metabolismo della glicemia più sano. Le diete a restrizione di valina hanno avuto effetti simili, ma più deboli. La riduzione dei livelli di leucina non ha avuto alcun beneficio e potrebbe anche essere dannosa.

Per studiare come i tre BCAA hanno influenzato l’obesità, i ricercatori hanno fornito ai topi una cosiddetta dieta occidentale, ricca di grassi e zuccheri. Dopo alcuni mesi di dieta occidentale, i topi diventano obesi.

Quando il gruppo di Lamming ha iniziato a nutrire questi topi obesi con una dieta occidentale a basso contenuto di isoleucina, i topi hanno iniziato a mangiare più cibo ma hanno comunque perso peso. La perdita di peso è stata principalmente causata da un metabolismo più veloce, in cui il corpo brucia più calorie sotto forma di calore durante il riposo.

Per quanto riguarda la salute umana, il laboratorio Lamming ha lavorato con la professoressa di salute della popolazione SMPH Kristen Malecki e i suoi colleghi per analizzare i diari dietetici e i pesi dei partecipanti al Survey of the Health of Wisconsin, uno studio sulla salute pubblica in tutto lo stato supportato dal Wisconsin Partnership Program.

Calcolando quanti aminoacidi ogni persona ha mangiato, hanno scoperto che un aumento dell’assunzione di isoleucina era associato a un indice di massa corporea più elevato, che avevano previsto in base agli studi sui roditori.

Ripensare la dieta

Lamming riconosce che i risultati della sua ricerca sono controintuitivi. Molti consigli dietetici moderni raccomandano di aggiungere proteine, non di limitarle. Le proteine ??promuovono una sensazione di pienezza, che può aiutare le persone a controllare le calorie. E per gli atleti che stanno costruendo e riparando i muscoli, questi aminoacidi essenziali sono davvero essenziali.

Ma con la maggior parte della popolazione degli Stati Uniti in sovrappeso e sedentaria, Lamming pensa che ci sia un’opportunità per ripensare le diete. “Gli esseri umani in generale non sono così bravi nell’adesione a lungo termine alle diete ipocaloriche”, dice. Tuttavia, prove da modelli animali suggeriscono che le diete a basso contenuto proteico aiutano a perdere grasso anche con un normale apporto calorico riprogrammando il metabolismo.

Rimangono molte domande, specialmente riguardo alle diete ipoproteiche negli esseri umani. I tipi di studi sulla dieta controllata a lungo termine che Lamming può fare nei roditori sono quasi impossibili da eseguire nelle persone. Ma il laboratorio Lamming e altri gruppi stanno lavorando per testare diete a basso contenuto di BCAA in piccoli studi sull’uomo.

Anche lo sviluppo di una dieta realistica a basso contenuto di BCAA è difficile. Le diete vegane sono in genere povere di BCAA e le proteine ??animali ne sono ricche. Ma occorre fare più ricerca nutrizionale, soprattutto per creare una dieta a basso contenuto di isoleucina. E gli americani in genere mangiano molte più proteine ??di quelle di cui hanno bisogno, quindi cambiare quell’abitudine potrebbe essere difficile.

“Abbiamo appreso che la composizione dietetica di ciò che si mangia è davvero importante per la durata della salute e la longevità”, afferma Lamming. “E penso che siamo sulla buona strada per trovare una dieta a cui le persone possano aderire senza limitare le calorie, che consentirebbe comunque loro di vivere una vita lunga e sana”.


Maggiori informazioni: Samantha M. Solon-Biet et al, The Ratio of Macronutrients, Not Caloric Intake, detta salute cardiometabolica, invecchiamento e longevità nei topi alimentati ad libitum, Cell Metobolism (2014). DOI: 10.1016/j.cmet.2014.02.09

 

Deyang Yu et al, Gli effetti metabolici avversi degli aminoacidi a catena ramificata sono mediati da isoleucina e valina, Cell Metobolism (2021). DOI: 10.1016/j.cmet.2021.03.025

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