Come il cibo ristretto al tempo può superare gli effetti negativi dei geni difettosi e della dieta non salutare

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Cronometrare i nostri pasti può respingere le malattie causate da cattivi geni o cattiva alimentazione. Tutto nel nostro corpo è programmato per essere eseguito in un orario 24 o in un calendario circolare che si ripete ogni giorno. Quasi una dozzina di geni diversi lavorano insieme per produrre questo ciclo circadiano di 24-hour. Questi orologi sono presenti in tutti i nostri organi, tessuti e persino in ogni cellula. Questi orologi interni ci dicono quando dormire, mangiare, essere fisicamente attivi e combattere le malattie. Finché questo sistema di cronometraggio interno funziona bene e noi obbediamo a loro, rimaniamo sani.

Ma cosa succede quando i nostri orologi sono rotti o iniziano a funzionare male?

I topi che mancano di geni di clock critici non sanno quando fare i loro compiti quotidiani; mangiano a caso durante il giorno e la notte e soccombono all'obesità, alla malattia metabolica, all'infiammazione cronica e a molte altre malattie.

Anche negli umani, studi genetici Indichiamo diverse mutazioni genetiche che compromettono i nostri orologi circadiani e ci rendono inclini a una serie di malattie dall'obesità al cancro. Quando questi geni dell'orologio difettosi vengono combinati con una dieta malsana, i rischi e la gravità di queste malattie aumentano vertiginosamente.

Il mio laboratorio studia come funzionano gli orologi circadiani e come si regolano quando voliamo da un fuso orario a un altro o quando passiamo dal turno diurno a quello notturno. Sapevamo che il primo pasto del giorno sincronizza il nostro orologio circadiano con la nostra routine quotidiana. Quindi, volevamo saperne di più sui tempi dei pasti e le implicazioni per la salute.

Mangiare a tempo limitato

Come lo scopo della vita riposa nella volontà della nostra mente di estrarre il significato dal mondoMangiare in una finestra da otto a 12 può ridurre l'impatto di una cattiva alimentazione e di un orologio biologico rotto. amornchaijj / Shutterstock.com

Alcuni anni fa abbiamo fatto a sorprendente scoperta che quando i topi sono autorizzati a mangiare entro un periodo costante di otto-a 12-ore senza ridurre il loro apporto calorico giornaliero, rimangono sani e non soccombono alle malattie anche quando sono alimentati con cibi malsani ricchi di zuccheri o grassi.


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Il vantaggio supera qualsiasi medicina moderna. Un tale modello alimentare - popolarmente chiamato mangiare a tempo limitato - anche aiuta il sovrappeso e gli umani obesi ridurre il peso corporeo e ridurre il rischio per molte malattie croniche.

Decenni di ricerche ci avevano insegnato cosa e quanto mangiamo le cose. Ma la nuova scoperta su quando mangiamo le cose ha sollevato molte domande.

In che modo limitarsi semplicemente ai tempi di mangiare altera così tanti elementi di salute personale? Il tempo di mangiare è come uno spunto temporale esterno che segnala l'orologio circadiano interno per mantenere un equilibrio tra nutrimento e riparazione. Durante il periodo di alimentazione, il metabolismo era orientato verso il nutrimento. L'intestino e il fegato hanno assorbito meglio i nutrienti dal cibo, e ne hanno usati alcuni per alimentare il corpo mentre conservavano il resto.

Durante il periodo di digiuno, il metabolismo passò al ringiovanimento. Prodotti chimici indesiderati sono stati analizzati, il grasso immagazzinato è stato bruciato e le cellule danneggiate sono state riparate. Il giorno successivo, dopo il primo morso, l'interruttore è passato dal ringiovanimento al nutrimento. Questo ritmo è continuato ogni giorno. Pensavamo che i tempi del mangiare e del digiuno stessero dando spunto all'orologio interno e l'orologio stava cambiando ogni giorno il passaggio tra nutrimento e ringiovanimento. Tuttavia, non era chiaro se fosse necessario un normale orologio circadiano per mediare i benefici del mangiare limitato nel tempo o se solo i tempi di mangiare limitati potessero capovolgere l'interruttore giornaliero.

Come lo scopo della vita riposa nella volontà della nostra mente di estrarre il significato dal mondoMangiare a tarda notte può interrompere i ritmi circadiani e aumentare il rischio di malattie croniche tra cui l'obesità. Ulza / Shutterstock.com

Cosa succede se hai un orologio interno rotto?

In un nuovo studio, abbiamo preso animali geneticamente modificati che mancavano di un orologio circadiano funzionante nel fegato o in ogni cellula del corpo.

Questi topi, con orologi difettosi, non sanno quando mangiare e quando stare lontano dal cibo. Così, mangiano a caso e sviluppano più malattie. La gravità della malattia aumenta se vengono alimentati con una dieta non sana.

Per verificare se il mangiare limitato nel tempo funziona con un orologio danneggiato o disfunzionale, abbiamo semplicemente diviso questi topi mutanti in due gruppi diversi: un gruppo doveva mangiare ogni volta che volevano e l'altro gruppo ha avuto accesso al cibo solo in orari limitati. Entrambi i gruppi hanno mangiato lo stesso numero di calorie, ma i consumatori limitati hanno terminato la loro razione giornaliera entro 9 ore fino a 10.

Abbiamo pensato che anche se questi topi avevano ridotto i tempi di alimentazione, il gene del cattivo orologio li avrebbe condotti all'obesità e a molte malattie metaboliche. Ma con nostra grande sorpresa i tempi di consumo limitati hanno superato gli effetti negativi dei geni difettosi dell'orologio. I topi senza orologio funzionante che erano destinati a essere morbosamente malati, erano sani come topi normali quando consumavano cibo durante un certo periodo.

I risultati hanno molte implicazioni per la salute umana.

La buona notizia

Prima di tutto, solleva una grande domanda: qual è la connessione tra il nostro sistema di cronometraggio circadiano geneticamente codificato e il tempo esterno di mangiare? Questi due diversi sistemi di cronometraggio funzionano insieme come co-piloti su un aereo, così che anche se uno è incapacitato, l'altro può ancora volare l'aereo?

Le analisi approfondite dei topi nel nostro esperimento hanno rivelato che il consumo limitato di tempo innesca molti programmi interni che migliorano la capacità di recupero del nostro corpo - permettendoci di combattere qualsiasi malsana conseguenza di cattiva alimentazione o qualsiasi altro stress. Questo aumento della resilienza interna può essere la chiave per questi sorprendenti benefici per la salute.

Per la salute umana il messaggio è semplice, come dico nel mio nuovo libro "Il codice circadiano". Anche se abbiamo dei geni circadiani difettosi come in molte malattie congenite, come la sindrome di Prader-Willi o la sindrome di Smith-Magenis, o abbiamo un malfunzionamento copia di quasi una dozzina di diversi geni dell'orologio, finché abbiamo una certa disciplina e limitiamo i tempi di mangiare, possiamo ancora respingere gli effetti negativi dei geni cattivi.

Analogamente, altri ricercatori hanno dimostrato man mano che invecchiamo, il nostro sistema di orologio circadiano si indebolisce. I geni non funzionano correttamente, quindi i nostri cicli sonno-veglia sono interrotti, proprio come se avessimo un orologio difettoso. Quindi, lo stile di vita diventa più importante per le persone anziane che sono a più alto rischio per molte malattie croniche come il diabete, malattie cardiache, colesterolo alto, malattie del fegato grasso e cancro.

Come una potenziale traduzione per la salute umana, abbiamo creato a sito web dove chiunque da qualsiasi parte del mondo può iscriversi per uno studio accademico e scaricare un'applicazione gratuita chiamata MyCircadianClock e avviare l'auto-monitoraggio dei tempi di mangiare e dormire.

Come lo scopo della vita riposa nella volontà della nostra mente di estrarre il significato dal mondoLa ricerca ha dimostrato che i nostri schemi di alimentazione, sonno e attività quotidiana possono influire sulla salute e determinare il rischio a lungo termine per varie malattie. Questa app fa parte di un progetto di ricerca che utilizza gli smartphone per far avanzare la ricerca sui ritmi biologici nel mondo reale, aiutandoti anche a capire i ritmi del tuo corpo. http://mycircadianclock.org/#about-study, CC BY-SA

L'app fornisce suggerimenti e indicazioni su come adottare uno stile di vita alimentare limitato nel tempo per migliorare la salute e prevenire o gestire le malattie croniche. Raccogliendo dati da persone con diversi rischi di malattia, possiamo esplorare come i tempi di consumo possono aiutare ad aumentare la nostra vita sana.

Comprendiamo che lo stile di vita di tutti intorno a casa, al lavoro e ad altre responsabilità è unico e che una taglia potrebbe non essere adatta a tutti. Quindi, speriamo che le persone possano usare l'app e alcuni suggerimenti per costruire la loro routine circadiana personalizzata. Selezionando la propria finestra temporale da otto a 12 per mangiare quello che meglio si adatta al loro stile di vita, possono trarre molti benefici per la salute.The Conversation

Circa l'autore

Satchin Panda, professore di biologia regolativa presso l'Istituto Salk per gli studi biologici, professore a contratto di biologia cellulare e dello sviluppo presso UCSD, University of California San Diego

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

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