Un nuovo studio suggerisce che limitare l’assunzione di proteine innesca una risposta coordinata in tutto il corpo, che potrebbe contribuire a spiegare come la restrizione proteica influisca sull’invecchiamento sano.
Gli animali reagiscono alla restrizione proteica, ovvero alla riduzione dell’apporto proteico nella loro dieta, modificando il modo in cui utilizzano l’energia, crescono e scelgono il cibo. Questi adattamenti potrebbero anche contribuire a spiegare perché un’alimentazione meno proteica abbia allungato la durata della vita in diverse specie, indipendentemente dalla riduzione dell’apporto calorico. I ricercatori del Pennington Biomedical Research Center della LSU ipotizzano che il cervello contribuisca a coordinare questa risposta, collegando il rilevamento della scarsità di proteine ai cambiamenti che avvengono in tutto il corpo.
Il Dr. Chris Morrison, la Dr.ssa Sora Kim e il Dr. Sangho Yu sviluppano questa idea in un articolo pubblicato su Cell Metabolism. Il loro modello esamina come le cellule rilevano la disponibilità di nutrienti, come gli ormoni veicolano queste informazioni e come il cervello e altri tessuti reagiscono.
FGF21 collega la carenza di proteine al cervello
Presso il Laboratorio di Neurosignalazione della Pennington Biomedical, i ricercatori che studiano come gli organismi si adattano alla ridotta disponibilità di proteine hanno identificato l’FGF21, un ormone che agisce nel cervello per contribuire a coordinare tali adattamenti. In questo studio, è emerso che l’FGF21 è necessario affinché la restrizione proteica produca i suoi effetti sulla durata della vita, sul metabolismo e sulle preferenze alimentari.
“La domanda che guida il nostro lavoro è apparentemente semplice: come fa un animale a sapere di non assumere abbastanza proteine?”, ha affermato Morrison, Professore titolare della cattedra John S. McIlhenny in Neuroscienze Nutrizionali e viceDirettore esecutivo per la ricerca di base.
Nei moscerini della frutta, i segnali provenienti dall’intestino comunicano lo stato nutrizionale al cervello, influenzando sia le preferenze alimentari che la longevità. Questi risultati, insieme al lavoro su FGF21, suggeriscono che il cervello contribuisce a organizzare una risposta adattativa alla carenza di proteine.
“Dopo anni di lavoro, ora crediamo che il cervello svolga un ruolo fondamentale nel coordinare la risposta dell’organismo alla restrizione proteica e che questi stessi cambiamenti adattativi contribuiscano ad allungare la durata della vita”, ha affermato Morrison.
L’appetito per le proteine potrebbe rivelare la risposta dell’organismo
Gli autori propongono di indagare se caratteristiche misurabili di questa risposta possano indicare con quale efficacia sia stata attivata. I potenziali indicatori includono la reattività all’FGF21, cambiamenti metabolici come l’alterata regolazione del glucosio e del dispendio energetico e variazioni nell’appetito per le proteine e gli amminoacidi essenziali, i mattoni delle proteine che devono provenire dalla dieta. Questi potrebbero fungere da biomarcatori, segni misurabili della più ampia risposta adattativa.
“L’appetito per le proteine non è necessariamente la causa diretta dei benefici per la salute derivanti dalla restrizione proteica, ma la sua entità può fornire un indicatore osservabile di quanto efficacemente sia stato attivato il più ampio programma di adattamento”, hanno scritto gli autori.
Tali misurazioni potrebbero in futuro contribuire a spiegare perché le risposte differiscono in base al sesso, alla genetica, all’età e alla salute metabolica. Potrebbero inoltre guidare interventi dietetici più personalizzati o aiutare i ricercatori a individuare strategie mirate per migliorare la salute nel corso della vita.
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Quali risposte alla restrizione proteica prolungano la durata della vita?
Collegare queste risposte a livello corporeo all’invecchiamento a livello cellulare rimane una sfida fondamentale. Gran parte della ricerca sull’invecchiamento si concentra sui “segni distintivi dell’invecchiamento“, un insieme di 12 processi cellulari associati all’invecchiamento che offrono possibili bersagli per le terapie. Tra questi figurano la disfunzione mitocondriale, quando le strutture cellulari deputate alla produzione di energia non funzionano correttamente, la senescenza cellulare, uno stato permanente in cui le cellule non si dividono più, e l’instabilità genomica, che comporta danni e alterazioni al materiale genetico.
La ricerca condotta su organismi modello dimostra che la restrizione proteica influenza diverse di queste caratteristiche distintive, prolungando al contempo la durata della vita. Il modello proposto dagli autori si interroga su come questi effetti cellulari si inseriscano nella più ampia rete di rilevamento dei nutrienti, segnali ormonali, attività cerebrale e risposte tissutali.
“Considerare la restrizione proteica come uno stato fisiologico coordinato sposta l’attenzione su come il rilevamento dei nutrienti cellulari, la segnalazione endocrina, i circuiti neurali e la fisiologia dei tessuti lavorano insieme”, hanno scritto gli autori. “Questi singoli percorsi sono meglio comprensibili come componenti di un sistema fisiologico più ampio il cui coinvolgimento coordinato determina in ultima analisi la risposta alla restrizione proteica”.
Una questione ancora irrisolta riguarda l’origine del beneficio in termini di longevità all’interno di tale sistema. Potrebbe dipendere da singoli percorsi metabolici, oppure dalla loro interazione coordinata. Determinare quale spiegazione sia corretta potrebbe aiutare i ricercatori a comprendere perché gli organismi reagiscono in modo diverso alla restrizione proteica.
Riferimento: Medicalxpress