Lo studio del digiuno giapponese rivela complessi cambiamenti metabolici nel corpo umano

Il digiuno sta guadagnando popolarità tra i biohacker che cercano un vantaggio, ma ci sono pochissime informazioni su ciò che accade dentro il corpo durante un digiuno. Mentre alcune ricerche hanno dimostrato che la restrizione calorica può aumentare la durata della vita negli animali da laboratorio, e molti appassionati di digiuno intermittente giurano che aumenta la loro cognizione e aiuta a perdere peso, i meccanismi molecolari sono rimasti un po 'vaghi - limitati principalmente al fenomeno bruciante i grassi della chetosi. Per iniziare a colmare questa lacuna di conoscenze, un nuovo piccolo studio mostra che gli effetti del digiuno sul metabolismo umano sono in realtà molto più ampi di quanto la ricerca precedente abbia dimostrato, e il digiuno intermittente potrebbe avere benefici non riconosciuti.

In un articolo pubblicato martedì sulla rivista Rapporti scientifici, un team di ricercatori dell'Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) e dell'Università di Kyoto hanno rivelato alcuni degli effetti del digiuno, che vanno ben oltre il semplice consumo di grassi. Analizzando il sangue di quattro partecipanti umani sani e giovani dopo aver digiunato per 34 e 58 ore - whoa! - il team ha trovato 42 sostanze diverse i cui livelli aumentano mentre una persona sta digiunando (così come due che vanno giù), solo 14 di cui gli scienziati avevano precedentemente rilevato negli umani a digiuno. Ciò significa che hanno scoperto 30 sostanze il corpo umano produce in grandi quantità durante il digiuno di cui gli scienziati non erano a conoscenza.

Il fatto che il corpo produca tutti questi composti, scrivono i ricercatori, indica che il digiuno provoca molti più processi metabolici di quanto gli scienziati non avessero mai realizzato, alcuni dei quali possono avere significativi benefici per la salute, inclusa la difesa antiossidativa - il che potrebbe spiegare il suo presunto anti- effetti dell'invecchiamento.

"Abbiamo ricercato l'invecchiamento e il metabolismo per molti anni e abbiamo deciso di cercare effetti sulla salute sconosciuti nel digiuno umano", ha detto in una dichiarazione Takayuki Teruya, Ph.D., un tecnico dello studio, il primo autore dello studio. "Contrariamente alle aspettative originarie, si è scoperto che il digiuno induceva l'attivazione metabolica piuttosto attivamente."

Come un essere umano sta digiunando, il corpo deve passare dall'uso del cibo per l'energia all'utilizzo dell'energia immagazzinata nel corpo, sotto forma di grasso e glicogeno.Sfogliando questo interruttore, a sua volta, prende il via un sacco di altri processi metabolici che risultano nei composti misurati in questo studio. Questi includono i ben noti sottoprodotti del digiuno, come i butirati, le acilcarnitine e gli amminoacidi a catena ramificata, oltre a una miriade di altri acidi organici, coenzimi, antiossidanti, purine e pirimidine, che, scrive il team, "sembrano implicare fino ad ora meccanismi metabolici non riconosciuti indotti dal digiuno ".

Mentre alcuni di questi composti hanno raggiunto il picco nel sangue e nel plasma dei partecipanti alla soglia delle 34 ore, altri hanno continuato a salire per la piena velocità di 58 ore, raggiungendo livelli 60 volte le loro normali concentrazioni nel sangue umano.

Le implicazioni di questi risultati non sono completamente chiare, in quanto lo studio era di piccole dimensioni e non tracciava la salute a lungo termine dei partecipanti su digiuni multipli, ma i ricercatori dicono che indicano diversi potenziali benefici del digiuno. Oltre alla difesa antiossidante, che aiuta a proteggere il corpo da alcuni dei danni a lungo termine associati all'invecchiamento, gli autori dello studio sostengono che il digiuno sembra migliorare l'attività nei mitocondri - la centrale elettrica della cellula.

Complicando il quadro, i ricercatori scrivono che il corpo potrebbe effettivamente produrre alcuni composti antiossidanti in risposta al pericoloso stress ossidativo che il digiuno può causare in primo luogo.

Una cosa è abbondantemente chiara, tuttavia: il digiuno cambia davvero il corpo.

"Poiché i 44 metaboliti rappresentano un terzo di tutti i metaboliti del sangue rilevati, il digiuno ha chiaramente causato importanti cambiamenti metabolici nel sangue umano", scrivono i ricercatori. Con studi futuri, sperano di ottenere un quadro più chiaro di come il digiuno influisce sul corpo umano reclutando più volontari, riducendo le possibilità che le variazioni del metabolismo siano dovute a differenze individuali.

Ma per ora, è sicuro dire che il digiuno non è neanche lontanamente così semplice come sembra, e gli scienziati stanno solo iniziando a mettere a fuoco il quadro completo.

Astratto: Durante il digiuno umano, i marcatori metabolici, inclusi butirati, carnitine e amminoacidi a catena ramificata, sono sovraregolati per la sostituzione di energia attraverso la gluconeogenesi e l'uso di lipidi immagazzinati. Abbiamo effettuato analisi metabolomiche semiquantitative non mirate e accurate di sangue intero umano, plasma e globuli rossi durante il digiuno di 34-58 ore di quattro volontari. Durante questo periodo, 44 ​​dei ~ 130 metaboliti sono aumentati di 1,5 ~ 60 volte. Coerentemente quattordici sono stati segnalati in precedenza. Tuttavia, abbiamo identificato altri 30 metaboliti elevati, implicando meccanismi metabolici finora non riconosciuti indotti dal digiuno. I metaboliti nella via del pentoso fosfato sono abbondanti, probabilmente a causa della domanda di antiossidanti, NADPH, gluconeogenesi e metabolismo anabolico. Gli aumenti globali dei composti correlati al ciclo TCA riflettono una maggiore attività mitocondriale nei tessuti durante il digiuno. I metaboliti migliorati della purina / pirimidina supportano la sintesi di RNA / proteine ​​e la riprogrammazione trascrizionale, che è promossa anche da alcuni metaboliti correlati al digiuno, possibilmente tramite modulazioni epigenetiche. Così diversi metaboliti pronunciati aumentano il risultato di catabolismo e anabolismo fortemente stimolati dal digiuno. L'antiossidazione può essere la principale risposta al digiuno.