Università di Cambridge
Gli scienziati di Cambridge potrebbero aver scoperto un nuovo modo in cui il digiuno aiuta a ridurre l’infiammazione, un effetto collaterale potenzialmente dannoso del sistema immunitario che è alla base di una serie di malattie croniche.
Punti salienti
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Riepilogo
Livelli elevati di interleuchina (IL) -1β, attività dell’inflammasoma NLRP3 e infiammazione sistemica sono segni distintivi delle sindromi infiammatorie metaboliche croniche, ma la base meccanicistica di ciò non è chiara. Qui, mostriamo che i livelli plasmatici di IL-1β sono più bassi nei soggetti a digiuno rispetto ai soggetti a stomaco pieno, mentre l’ acido arachidonico lipidico (AA) è elevato. Il profilo lipidico dei macrofagi di topo stimolati con NLRP3 mostra un aumento della produzione di AA e una firma eicosanoide dipendente da NLRP3. L’inibizione della ciclossigenasi da parte dei farmaci antinfiammatori non steroidei diminuisce la produzione di eicosanoidi, ma non di AA. Riduce anche la produzione di IL-1β e IL-18 in risposta all’attivazione di NLRP3. L’AA inibisce l’attività dell’inflammasoma NLRP3 nei macrofagi umani e di topo. Meccanicamente, l’AA inibisce l’attività della fosfolipasi C per ridurre la stimolazione di JNK1 e quindi l’attività NLRP3. Questi dati mostrano che l’AA è un importante regolatore fisiologico dell’inflammasoma NLRP3 e spiega perché il digiuno riduce l’infiammazione sistemica e suggerisce anche un meccanismo per spiegare come funzionano i farmaci antinfiammatori non steroidei.
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Nella ricerca pubblicata su Cell Reports , il team descrive come il digiuno aumenta i livelli ematici di acido arachidonico , che inibisce l’infiammazione. I ricercatori affermano che potrebbe anche aiutare a spiegare alcuni degli effetti benefici di farmaci come l’aspirina.
Gli scienziati sanno da tempo che la nostra dieta, in particolare quella occidentale ad alto contenuto calorico, può aumentare il rischio di malattie come l’obesità, il diabete di tipo 2 e le malattie cardiache, che sono legate all’infiammazione cronica del corpo.
L’infiammazione è la risposta naturale del nostro corpo a lesioni o infezioni, ma questo processo può essere innescato da altri meccanismi, tra cui il cosiddetto "inflammasoma" , che agisce come un allarme all’interno delle cellule del nostro corpo, attivando l’infiammazione per aiutare a proteggersi il nostro corpo quando si sente danneggiato. Ma l’ inflammasoma può innescare involontariamente un’infiammazione: una delle sue funzioni è quella di distruggere le cellule indesiderate, il che può portare al rilascio del contenuto cellulare nel corpo, dove innescano l’infiammazione.
La professoressa Clare Bryant del Dipartimento di Medicina dell’Università di Cambridge ha dichiarato: "Siamo molto interessati a cercare di comprendere le cause dell’infiammazione cronica nel contesto di molte malattie umane e, in particolare, il ruolo dell’inflammasoma .
"Ciò che è diventato evidente negli ultimi anni è che un inflammasoma in particolare, l’inflammasoma NLRP3, è molto importante in una serie di malattie importanti come l’obesità e l’aterosclerosi, ma anche in malattie come l’Alzheimer e il Parkinson, molte delle quali le malattie della vecchiaia, soprattutto nel mondo occidentale.
Il digiuno può aiutare a ridurre l’infiammazione, ma il motivo non è chiaro. Per contribuire a rispondere a questa domanda, un team guidato dal professor Bryant e colleghi dell’Università di Cambridge e del National Institutes of Health degli Stati Uniti ha studiato campioni di sangue di un gruppo di 21 volontari, che hanno consumato un pasto da 500 kcal e poi hanno digiunato per 24 ore prima consumare un secondo pasto da 500 kcal.
Il team ha scoperto che limitare l’apporto calorico aumenta i livelli di un lipide noto come acido arachidonico . I lipidi sono molecole che svolgono importanti funzioni nel nostro corpo, come immagazzinare energia e trasmettere informazioni tra le cellule. Non appena le persone mangiavano di nuovo, i livelli di acido arachidonico diminuivano.
Quando i ricercatori hanno studiato l’effetto dell’acido arachidonico sulle cellule immunitarie coltivate in laboratorio, hanno scoperto che riduce l’attività dell’inflammasoma NLRP3 . Ciò ha sorpreso il team, poiché in precedenza si pensava che l’acido arachidonico fosse collegato a un aumento dei livelli di infiammazione, non a una diminuzione.
Il professor Bryant, ricercatore del Queens’ College di Cambridge, ha aggiunto: "Ciò fornisce una potenziale spiegazione di come cambiare la nostra dieta - in particolare attraverso il digiuno - ci protegga dall’infiammazione , in particolare dalla forma dannosa che è alla base di molte malattie legate all’alimentazione. cibo occidentale.
"È troppo presto per dire se il digiuno protegge da malattie come l’Alzheimer e il Parkinson, poiché gli effetti dell’acido arachidonico sono di breve durata, ma il nostro lavoro si aggiunge a un corpus crescente di letteratura scientifica che indica benefici per la salute". "Ciò suggerisce che il digiuno regolare per un lungo periodo di tempo potrebbe aiutare a ridurre l’infiammazione cronica che associamo a queste condizioni. È sicuramente un’idea interessante."
I risultati indicano anche un meccanismo attraverso il quale una dieta ipercalorica potrebbe aumentare il rischio di queste malattie. Gli studi hanno dimostrato che alcuni pazienti che seguono una dieta ricca di grassi hanno livelli più elevati di attività dell’inflammasoma.
"Potrebbe esserci un effetto yin e yang , per cui una dieta sbagliata in eccesso aumenta l’attività infiammatoria e troppo poca la diminuisce", ha detto il professor Bryant. "L’acido arachidonico potrebbe essere uno dei modi in cui ciò sta accadendo."
I ricercatori affermano che la scoperta potrebbe anche offrire indizi su un modo inaspettato in cui funzionano i cosiddetti farmaci antinfiammatori non steroidei, come l’ aspirina . Normalmente, l’acido arachidonico viene scomposto rapidamente nel corpo, ma l’aspirina blocca questo processo, il che può portare ad un aumento dei livelli di acido arachidonico, che a sua volta riduce l’attività dell’inflammasoma e quindi l’infiammazione.
Il professor Bryant ha affermato: "È importante sottolineare che l’aspirina non dovrebbe essere assunta per ridurre il rischio di malattie a lungo termine senza il consiglio del medico, poiché può avere effetti collaterali come sanguinamento dello stomaco se assunta per un lungo periodo di tempo".
La ricerca è stata finanziata da Wellcome, dal Medical Research Council e dalla Divisione di ricerca intramurale del National Heart, Lung and Blood Institute degli Stati Uniti.
