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La sincronizzazione dell’assunzione di calorie armonizza i ritmi circadiani su più sistemi nei topi

Numerosi studi hanno dimostrato i benefici per la salute di un’alimentazione a tempo limitato, incluso l’aumento della durata della vita in studi di laboratorio, rendendo pratiche come il digiuno intermittente un argomento caldo nel settore del benessere. Tuttavia, non è stato ben compreso esattamente come influisca sul corpo a livello molecolare e come tali cambiamenti interagiscano su più sistemi di organi.

Ora, gli scienziati del Salk mostrano nei topi come un’alimentazione limitata nel tempo influenzi l’espressione genica in più di 22 regioni del corpo e del cervello. L’espressione genica è il processo attraverso il quale i geni vengono attivati ??e rispondono al loro ambiente creando proteine.

I risultati, pubblicati su Cell Metabolism il 3 gennaio 2023, hanno implicazioni per un’ampia gamma di condizioni di salute in cui un’alimentazione limitata nel tempo ha mostrato potenziali benefici, tra cui diabete, malattie cardiache , ipertensione e cancro.

“Abbiamo scoperto che esiste un impatto molecolare a livello di sistema del consumo limitato nel tempo nei topi”, afferma il professor Satchidananda Panda, autore senior e titolare della cattedra Rita e Richard Atkinson presso Salk. “I nostri risultati aprono la porta per osservare più da vicino come questo intervento nutrizionale attiva i geni coinvolti in malattie specifiche, come il cancro”.

Per lo studio, due gruppi di topi sono stati alimentati con la stessa dieta ipercalorica. A un gruppo è stato dato libero accesso al cibo. L’altro gruppo era limitato a mangiare entro una finestra di alimentazione di nove ore al giorno. Dopo sette settimane, campioni di tessuto sono stati raccolti da 22 gruppi di organi e dal cervello in diversi momenti del giorno o della notte e analizzati per i cambiamenti genetici. I campioni includevano tessuti di fegato, stomaco, polmoni, cuore, ghiandola surrenale, ipotalamo, diverse parti del rene e dell’intestino e diverse aree del cervello.

Gli autori hanno scoperto che il 70% dei geni del topo risponde a un’alimentazione limitata nel tempo.

“Cambiando i tempi del cibo, siamo stati in grado di cambiare l’espressione genica non solo nell’intestino o nel fegato, ma anche in migliaia di geni nel cervello”, dice Panda.

Quasi il 40% dei geni nella ghiandola surrenale , nell’ipotalamo e nel pancreas sono stati influenzati da un’alimentazione limitata nel tempo. Questi organi sono importanti per la regolazione ormonale. Gli ormoni coordinano le funzioni in diverse parti del corpo e del cervello e lo squilibrio ormonale è implicato in molte malattie, dal diabete ai disturbi da stress. I risultati offrono una guida su come un’alimentazione limitata nel tempo può aiutare a gestire queste malattie.

È interessante notare che non tutte le sezioni del tubo digerente sono state colpite allo stesso modo. Mentre i geni coinvolti nelle due porzioni superiori dell’intestino tenue, il duodeno e il digiuno, erano attivati ??da un’alimentazione limitata nel tempo, l’ileo, all’estremità inferiore dell’intestino tenue, non lo era.

Questa scoperta potrebbe aprire una nuova linea di ricerca per studiare in che modo i lavori con lavoro a turni, che sconvolgono il nostro orologio biologico di 24 ore (chiamato ritmo circadiano), influiscono sulle malattie digestive e sui tumori. Precedenti ricerche del team di Panda hanno mostrato che un’alimentazione limitata nel tempo ha migliorato la salute dei vigili del fuoco, che in genere sono lavoratori a turni.

I ricercatori hanno anche scoperto che mangiare a tempo limitato allineava i ritmi circadiani di più organi del corpo.

“I ritmi circadiani sono ovunque in ogni cellula”, afferma Panda. “Abbiamo scoperto che mangiare a tempo limitato sincronizzava i ritmi circadiani per avere due onde principali: una durante il digiuno e un’altra subito dopo aver mangiato. Sospettiamo che ciò permetta al corpo di coordinare diversi processi”.

Successivamente, il team di Panda esaminerà più da vicino gli effetti dell’alimentazione a tempo limitato su condizioni o sistemi specifici implicati nello studio, come l’aterosclerosi, che è un indurimento delle arterie che spesso è un precursore di malattie cardiache e ictus, come così come la malattia renale cronica.

Maggiori informazioni: Shaunak Deota et al, Paesaggio del trascrittoma diurno di una risposta multi-tessuto all’alimentazione a tempo limitato nei mammiferi, Cell Metabolism(2023). DOI: 10.1016/j.cmet.2022.12.006

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