Dieta-immagine: il passaggio da una dieta vegetariana a una vegana è sufficiente a modificare il metabolismo epatico in pochi giorni, un effetto molto rapido ma reversibile. Fonte: Chantal Garnier su Unsplash
Sebbene una dieta a base vegetale sia raccomandata, soprattutto per i suoi benefici ambientali, le conseguenze per la salute di un regime alimentare di questo tipo – in cui l’apporto proteico proviene esclusivamente da fonti vegetali – non sono ancora del tutto chiare. Gli scienziati dell’Università di Ginevra (UNIGE) hanno studiato, sui topi, gli effetti del passaggio da una dieta contenente proteine sia animali che vegetali a una dieta contenente solo proteine vegetali. Nel giro di pochi giorni, il metabolismo epatico subisce delle modifiche e la propensione all’esercizio fisico diminuisce significativamente. Al centro di questi cambiamenti si trova un enzima epatico, la glutammato deidrogenasi (GDH).
I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Molecular Metabolism.
Le proteine che assumiamo con l’alimentazione, siano esse di origine animale o vegetale, sono composte da amminoacidi, piccole molecole legate tra loro come gli anelli di una catena. La loro composizione e proporzione variano a seconda della fonte alimentare. Le proteine vegetali contengono naturalmente meno amminoacidi a catena ramificata rispetto alle proteine animali. Tuttavia, questi specifici amminoacidi non si limitano a contribuire alla costruzione delle nostre proteine. Forniscono anche al fegato parte della materia prima necessaria per produrre glucosio e mantenerne livelli sufficienti nel sangue durante il digiuno.
Qual è l’impatto del passaggio da una dieta mista (proteine animali e vegetali) a una dieta esclusivamente vegetale sull’organismo, e in particolare sul metabolismo epatico? Pierre Maechler, Professore ordinario presso il Dipartimento di Fisiologia Cellulare e Metabolismo e presso il Centro per il Diabete della Facoltà di Medicina dell’Università di Ginevra, ha cercato di rispondere a questa domanda confrontando due gruppi di topi: uno sottoposto a una dieta latto-vegetariana composta da proteine sia vegetali che animali e l’altro a una dieta vegana.
“In appena un paio di giorni, i topi alimentati con una dieta esclusivamente vegana hanno mostrato una produzione di glucosio meno efficiente“, spiega Maechler. “Inoltre, i loro fegati erano meno efficaci nell’eliminare l’ammoniaca, una sostanza tossica rilasciata durante la scomposizione degli amminoacidi. Una significativa riduzione dell’attività fisica indica anche un effetto su tutto l’organismo“.
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Il ruolo cruciale dell’enzima GDH
Questa alterata gestione del glucosio e dell’ammoniaca suggerisce il coinvolgimento di uno specifico attore molecolare: l‘enzima glutammato deidrogenasi (GDH). Localizzata nei mitocondri delle cellule epatiche, GDH funge da ponte tra il metabolismo delle proteine e quello degli zuccheri.
Confrontando due gruppi di topi privi di GDH nel fegato, uno sottoposto a una dieta latto-vegetariana e l’altro a una dieta strettamente vegana, il team ha confermato il ruolo essenziale di questo enzima nei cambiamenti metabolici causati da una dieta strettamente vegana.
Nei topi alimentati esclusivamente con proteine vegetali, l’assenza di GDH ha portato a un accumulo molto grave di ammoniaca e a una compromissione della regolazione della glicemia, rispetto ai topi alimentati anche con proteine animali.
“Nel complesso, un cambiamento nella composizione della dieta altera molto rapidamente il metabolismo epatico, ma questo effetto è altrettanto rapido e reversibile”, sottolinea Maechler. “L’organismo si adatta entro uno o due giorni anche a lievi variazioni nella composizione della dieta e torna alla normalità con la reintroduzione delle proteine animali”.
Diversificare la propria alimentazione per mantenere l’equilibrio
Sebbene questa capacità di adattamento illustri la notevole plasticità del fegato, ha anche implicazioni pratiche per la nostra alimentazione quotidiana. “Oltre alle considerazioni etiche e ambientali che spesso motivano il passaggio a una dieta a base vegetale, ci sono anche fattori scientifici relativi al funzionamento fisiologico del nostro metabolismo di cui vale la pena essere consapevoli”, osserva Maechler.
Astract:
“Negli ultimi anni, gli alimenti a base vegetale sono stati progressivamente raccomandati per ragioni legate all’impatto ambientale, al benessere degli animali e alla salute umana. Le raccomandazioni attuali affermano che una dieta sana con un apporto calorico adeguato dovrebbe essere composta da una varietà di alimenti a base vegetale e da basse quantità di fonti animali. Nell’ambito degli alimenti a base animale, il consumo di carne rossa è stato associato a un maggior rischio di cancro, malattie cardiovascolari e diabete di tipo 2. Tuttavia, rispetto alle proteine di origine animale, il consumo esclusivo di proteine vegetali è stato anche associato a una minore massa muscolare. Ridurre il consumo di carne mantenendo una fonte animale di proteine riduce il rischio di diabete di tipo 2, come riportato nei pesco- e semi-vegetariani che beneficiano di una protezione intermedia, ulteriormente migliorata dalla dieta latto-ovo vegetariana, rispetto alla dieta non vegetariana.
Una possibile spiegazione del relativo beneficio delle proteine di origine animale potrebbe essere che le proteine di origine vegetale hanno una minore digeribilità e forniscono meno aminoacidi essenziali a catena ramificata, che possono partecipare alla conservazione della massa muscolare da un lato, ma dall’altro sono stati anche associati all’insulino-resistenza. Tra questi aminoacidi, la leucina è un attivatore allosterico della glutammato deidrogenasi (GDH), un enzima mitocondriale che svolge un ruolo chiave sia nella detossificazione epatica dell’ammoniaca che nella gluconeogenesi. Attraverso la deaminazione del glutammato, la GDH fornisce α-chetoglutarato al ciclo dell’acido tricarbossilico, garantendo così la via anaplerotica necessaria per la gluconeogenesi, nonché l’ammoniaca libera NH 3 utilizzata dal ciclo dell’ornitina per la produzione di urea e lo smaltimento sicuro del catione ammonio potenzialmente tossico NH 4 +. Ciò illustra il ruolo cruciale della GDH epatica, che deve adattarsi a diverse condizioni fisiologiche con continui cambiamenti nell’apporto di aminoacidi in base alla dieta e allo stato postprandiale rispetto al digiuno.
Gli studi dedicati all’impatto delle diete vegetali rispetto a quelle animali si basano in genere su popolazioni o gruppi di persone abituate alle rispettive diete. Si sa poco sulle risposte adattative a breve termine quando si passa da una dieta all’altra negli stessi individui. È stato riportato che, rispetto a una dieta interamente basata su vegetali, il consumo di una dieta a base animale per cinque giorni consecutivi è sufficiente a modificare il microbioma intestinale umano. Un adattamento così rapido del microbioma intestinale alla composizione del cibo rispecchia le differenze osservate tra mammiferi carnivori ed erbivori. Per quanto riguarda il fegato, il suo rapido adattamento metabolico allo stato di digiuno è ben consolidato. Tuttavia, abbiamo una scarsa comprensione dei cambiamenti epatici in seguito a variazioni qualitative nella composizione del cibo, come ad esempio mantenere lo stesso spettro di macronutrienti pur cambiando la fonte di questi. Il passaggio da proteine animali a proteine vegetali o viceversa altera il profilo degli amminoacidi resi disponibili per l’organismo, con il fegato come centro principale del loro catabolismo finale e la GDH epatica che svolge un ruolo centrale in questo processo”.
Questa ricerca ci ricorda che un cambiamento nella dieta ha un impatto sull’organismo. Nel caso di una dieta vegana rigorosa, oltre a garantire un adeguato apporto di vitamine specifiche, è importante dare priorità alle fonti proteiche ricche di aminoacidi a catena ramificata, come frutta secca, tofu o lenticchie, per supportare correttamente le funzioni metaboliche del fegato.
Fonte: Molecular Metabolism