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Il digiuno stressa il cervello: attenzione alle diete! Cosa dice la ricerca

Il digiuno stressa il cervello al punto tale da spingerlo a "chiedere aiuto": i principali cambiamenti nell’espressione dei geni riguardano l’orologio circadiano, che rappresenta un sistema per regolare i processi biologici in sincronia con l’alternanza del giorno e della notte lungo le 24 ore.

Lo sapevate che il digiuno stressa il cervello, fino a modificarne alcuni aspetti? E’ il risultato dello studio pubblicato sulla rivista “Cellular and Molecular Life Sciences”, coordinato dall’Università di Pisa.

Ma facciamo un passo indietro. Complice la fine delle festività natalizie – e l’essere stati più indulgenti a tavola con gli amici e con i parenti – milioni di italiani hanno inserito fra i buoni propositi per il nuovo anno quello di iniziare una dieta. Molto bene: essere in forma, ormai si sa, ci fa stare bene fisicamente ed emotivamente, riducendo i possibili danni da sovrappeso al cuore e alle ossa.

Attenzione però: molte persone ricorrono al digiuno spinte dalla moda, dalla dieta del momento o dalla pubblicità. Ma, sebbene alcuni “effetti positivi” del digiuno sono noti sul corpo, è sempre meglio – lo ricordiamo – consultare un medico o un professionista della salute prima di intraprendere qualsiasi tipo di digiuno o di cambiamento significativo nella dieta.

Gli effetti del digiuno sul corpo

Ricollegandoci al paragrafo precedente, è importante sapere che il digiuno può essere pericoloso per alcune persone, come quelle con diabete o problemi di alimentazione. Infatti, il digiuno può avere diversi effetti sul corpo a seconda della durata e della frequenza: ad esempio, alcuni effetti sul corpo possono essere:

  • Diminuzione dell’appetito e della sensazione di fame
  • Aumento della capacità del corpo di bruciare grassi come fonte di energia
  • Aumento della sensibilità all’insulina, che può essere utile per prevenire o gestire il diabete di tipo 2
  • Aumento dei livelli di ormoni della crescita e del testosterone
  • Aumento della longevità e della resistenza allo stress cellulare
  • Riduzione dell’infiammazione cronica

Tuttavia, è importante notare che ci sono anche alcuni rischi associati al digiuno eccessivo o prolungato, come la perdita di massa muscolare, problemi di sonno e disturbi dell’umore. Proprio per questo, lo ribadiamo, è sempre necessario parlare prima con il medico.

Tornando al nostro cervello, non si conosce con esattezza cosa accade alle cellule in conseguenza di uno scarso apporto di cibo. Per questo motivo, lo studio coordinato da Paola Tognini, ricercatrice del dipartimento di Ricerca traslazionale dell’Università di Pisa (Unità di Fisiologia), ha dimostrato che l’assenza di cibo provoca alterazioni nell’espressione genica della corteccia cerebrale, andando a influire in particolare sull’orologio biologico.

I risultati della ricerca, pubblicati in un articolo sulla rivista del gruppo Springer-Nature “Cellular and Molecular Life Sciences”, sono frutto di una collaborazione tra Università di Pisa, University of California Irvine (Stati Uniti), Scuola Normale Superiore di Pisa, Istituto di Neuroscienze e Istituto di fisiologia clinica del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ifc) e Irccs Fondazione Stella Maris.

Il cervello a digiuno chiede aiuto

Il team di ricercatori ha dimostrato come il beta-idrossibutirrato, un corpo chetonico prodotto dal nostro organismo durante le condizioni di digiuno, abbia la capacità di alterare la cromatina e l’espressione genica nella corteccia cerebrale. In altre parole, provoca stress al cervello (e all’organismo). Come spiega la ricercatrice,

“L’assenza di cibo rappresenta uno stimolo stressante per il nostro organismo, il quale si trova a dover rispondere alle richieste energetiche di un gran numero di tessuti – spiega Paola Tognini – Il glucosio non è più sufficiente, e il nostro corpo comincia a produrre corpi chetonici come fonte energetica alternativa. Il beta-idrossibutirrato è il principale corpo chetonico che raggiunge il cervello durante periodi di digiuno. In passato si pensava che il cervello usasse il beta-idrossibutirrato solo come substrato per produrre energia.

In collaborazione con i laboratori di metabolomica della dott.ssa Amalia Gastaldelli e di proteomica della dott.ssa Silvia Rocchiccioli di Cnr-Ifc abbiamo utilizzato le tecniche di spettrometria di massa ad alta risoluzione per misurare le concentrazioni di beta-idrossibutirrato nel fegato (dove viene principalmente prodotto), nel plasma (dove viene rilasciato) e nel cervello scoprendo che le cellule cerebrali sfruttano il beta-idrossibutirrato anche come donatore chimico, causando alterazioni nella struttura di proteine, in particolare proteine che si trovano nel nucleo delle cellule e che sono in contatto con il Dna (la cosiddetta cromatina). In conseguenza di ciò, abbiamo scoperto drammatici cambiamenti nell’espressione genica del cervello”.

Il cervello a digiuno, quindi, chiede aiuto. I ricercatori hanno osservato che i principali cambiamenti nell’espressione dei geni riguardano l’orologio circadiano, che rappresenta un sistema per regolare i processi biologici in sincronia con l’alternanza del giorno e della notte lungo le 24 ore.

“I nostri esperimenti hanno dimostrato che non solo i livelli dei geni dell’orologio erano alterati – aggiunge Sara Cornuti, dottoranda della Scuola Normale Superiore e prima autrice dell’articolo – ma anche l’attività locomotoria subisce dei cambiamenti. È stato inoltre verificato che queste variazioni di ritmo circadiano si mantengono anche dopo la reintroduzione del cibo, suggerendo l’esistenza di una traccia di memoria nei circuiti implicati nel controllo di tali ritmi”.

Dimostrando come il digiuno sia un potente regolatore dei livelli di espressione genica nel sistema nervoso centrale, questa nuova ricerca apre nuove frontiere per l’utilizzo della nutrizione o dei supplementi alimentari come strategie alternative o adiuvanti per il trattamento di disturbi del neurosviluppo o neuropsichiatrici.

Federica Colucci

Napoletana, classe 1990, Federica Colucci è giornalista, HR e communication specialist. Già responsabile della comunicazione dell'Assessorato al Lavoro e alle Politiche Sociali del Comune di Napoli, ha come expertise i temi del lavoro, del welfare e del terzo settore. Condirettore di FMag.it

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