Studio: Il digiuno intermittente come strategia neuroprotettiva: modulazione dell’asse intestino-cervello e riprogrammazione metabolica nei disturbi neurodegenerativi. Crediti immagine:public domai.
Una nuova revisione rivela come le abitudini alimentari programmate inneschino una serie di reazioni nell’intestino e nel cervello che potrebbero aiutare a prevenire l’Alzheimer, il Parkinson e altre malattie neurodegenerative.
Una revisione pubblicata su Nutrients ha esaminato le prove precliniche esistenti e le limitate prove cliniche che dimostrano che il digiuno intermittente (IF) può aiutare a ridurre il carico proteico tossico, supportare la funzione sinaptica e riabilitare l’omeostasi gliale e immunitaria nei modelli di vari disturbi neurodegenerativi.
Il digiuno intermittente e l’asse intestino-cervello
La ricerca ha collegato il digiuno intermittente a livelli più elevati di batteri noti per produrre metaboliti benefici e regolare le risposte immunitarie. Tra questi metaboliti, gli acidi grassi a catena corta (SCFA) sono molecole di segnalazione cruciali nell’asse intestino-cervello (GBA), e le evidenze esistenti indicano il ruolo dell’IF nell’aumento dei batteri produttori di SCFA, come Eubacterium rectale, Roseburia spp. e Anaerostipes spp. Studi preclinici hanno associato questo fenomeno a un aumento della densità sinaptica ippocampale e a una ridotta fosforilazione della proteina tau in modelli animali di malattia di Alzheimer (AD).
Il digiuno intermittente sovraregola l’espressione genica microbica, favorendo in particolare la crescita dei taxa produttori di butirrato. Modifica inoltre il metabolismo degli acidi biliari e modula le vie del triptofano, migliorando così la produzione di metaboliti neuromodulatori, come serotonina e chinurenina. L’IF è stato associato a una riduzione dei monociti circolanti, estremamente importanti nella risposta infiammatoria dell’organismo.
L’infiammazione cronica di basso grado e l’infiammazione intestinale sono sempre più riconosciuti come fattori chiave nella neurodegenerazione. La permeabilità intestinale, nota anche come “intestino permeabile”, consente alle endotossine microbiche di entrare nella circolazione sistemica, innescando risposte immunitarie e producendo citochine proinfiammatorie. Il digiuno intermittente (IF) può potenziare i microbi che producono SCFA, migliorando l’integrità epiteliale e riducendo l’esposizione alle endotossine.
Recenti scoperte suggeriscono che il digiuno intermittente (IF) influenzi le vie neurotrasmettitoriali che originano nell’intestino, in particolare quelle coinvolte nel metabolismo del triptofano e della serotonina. In condizioni di digiuno intermittente (IF), si verifica una maggiore conversione microbica del triptofano in derivati indolici, che potrebbero offrire benefici neuroprotettivi attraverso la segnalazione del recettore degli idrocarburi arilici (AhR). Ciò potrebbe anche supportare l’equilibrio tra le funzioni intestinali e immunitarie.
La neuroinfiammazione è sensibile ai ritmi circadiani, dove l’infiammazione ipotalamica può aumentare in caso di disallineamenti dei programmi alimentari. Il digiuno intermittente (IF) riduce l’espressione della lipocalina-2 ipotalamica, ripristina l’omeostasi ipotalamica e migliora le vie di clearance astrocitaria. L’impatto del digiuno intermittente sui ritmi circadiani può anche influenzare l’omeostasi redox nel cervello e alterare la dinamica mitocondriale.
Riprogrammazione metabolica, neuroprotezione e digiuno intermittente
Il digiuno intermittente potrebbe migliorare l’efficienza mitocondriale e la capacità antiossidante facilitando il passaggio metabolico dal glucosio a substrati lipidici e chetonici, come il β-idrossibutirrato (BHB). Il BHB esercita effetti neuroprotettivi attraverso le sue difese antiossidanti, la modulazione della funzione mitocondriale e il GBA. Il BHB ha preservato il potenziale di membrana mitocondriale in modelli preclinici e migliorato le prestazioni cognitive nell’AD e nell’epilessia. Il BHB contribuisce alla salute intestinale rafforzando l’integrità della barriera intestinale. L’unione di BHB con GBA e IF fornisce un solido quadro per ridurre lo stress ossidativo e migliorare la bioenergetica mitocondriale.
L’IF attiva l’autofagia attivando SIRT1 e inibendo il bersaglio meccanicistico della rapamicina (mTOR). È stato anche dimostrato che gli SCFA influenzano la regolazione epigenetica dei geni dell’autofagia. Un’espressione elevata del fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF), una riduzione del carico di placche amiloidi e un’iperfosforilazione della proteina tau nei modelli di AD, così come effetti simili, sono stati osservati in modelli di malattia di Parkinson.
Le ricerche esistenti sulle interazioni neuroimmuni hanno dimostrato che l’IF modula le interazioni tra glia e neuroni e l’integrità della barriera ematoencefalica. L’IF influenza l’omeostasi neuroimmunitaria attraverso segnali integrati nel GBA che regolano l’attività gliale, le reti di citochine e la resilienza immunometabolica. Questi adattamenti sono fondamentali per il mantenimento delle capacità cognitive a lungo termine e la neuroprotezione.
Traduzione alla pratica clinica e direzioni future
Sta emergendo un passaggio verso il digiuno di precisione, guidato da crescenti evidenze che fattori genetici, epigenetici, metabolomici e legati al microbioma influenzano le risposte individuali al digiuno. L’integrazione di biomarcatori circadiani, come il ritmo della melatonina, la fase del sonno e l’ampiezza del cortisolo, offre una strada promettente per una crononutrizione personalizzata. Questo approccio può essere particolarmente utile per le persone con disturbi neurodegenerativi, che spesso presentano ritmi circadiani alterati.
Gli effetti pleiotropici del digiuno lo rendono un pilastro ideale per sinergie terapeutiche multimodali. Questo è cruciale nel caso della neurodegenerazione, dove è improbabile che approcci monoterapeutici producano benefici clinici duraturi. La co-somministrazione di allenamento aerobico o di resistenza e IF ha prodotto benefici neurocognitivi aggiuntivi in alcuni studi clinici preclinici e pilota.
Spiegano gli autori:
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Il digiuno intermittente sta emergendo come una strategia neuroterapeutica potenzialmente scalabile. Con il progredire delle applicazioni cliniche, l’attenzione dovrebbe concentrarsi sull’integrazione del il digiuno intermittente IF in un quadro più completo di medicina di precisione. Ciò potrebbe essere fatto utilizzando tecnologie sanitarie digitali, biomarcatori multi-omici e terapie complementari. Tuttavia, è fondamentale notare che la maggior parte delle evidenze a supporto proviene attualmente da studi preclinici su animali e che studi clinici solidi e su larga scala sull’uomo sono ancora limitati.
La ricerca futura che condurrà studi clinici randomizzati dovrebbe adottare modelli stratificati, integrare biomarcatori longitudinali e considerare l’aderenza nella vita reale.