Il digiuno rende le nostre cellule più resistenti allo stress?

Il digiuno rende le nostre cellule più resistenti allo stress?

Il digiuno intermittente (chiamato anche digiuno a giorni alterni) è diventato un dieta popolare. Nella maggior parte delle versioni del digiuno intermittente, le persone digiunano o mangiano pochi giorni alla settimana e poi mangiano quantità normali durante i giorni rimanenti.

Il digiuno è qualcosa che gli esseri umani hanno praticato nel corso della storia, spesso fuori circostanza piuttosto che scelta. I nostri antenati cacciatori-raccoglitori erano digiunatori probabilmente esperti, indulgendo in feste in tempi di abbondanza, e quindi di fronte a lunghi periodi di penuria in mezzo. Con questo in mente, ha senso che le cellule del nostro organismo potrebbe svolgere bene sotto le dure condizioni di festa e di carestia.

Come un gruppo di studenti di medicina e di ricerca, volevamo sapere se il digiuno induce le cellule a diventare più resistenti ai danni, in assenza di perdita di peso. E fare questi benefici dipendono dallo stress temporanea che il digiuno cause nelle nostre cellule?

Il digiuno intermittente può avere benefici anti-invecchiamento

Gli scienziati hanno osservato i possibili benefici per la salute della restrizione calorica per anni.

Una teoria prominente suggerisce questi benefici per la salute sono legati al calo della glicemia che deriva dal digiuno, che spinge le nostre cellule a lavorare di più per utilizzare altre forme di energia.

È stato dimostrato che le scimmie Rhesus che mangiano solo il 70% del loro apporto calorico normale vivere più a lungo e sono molto più sani in età avanzata. Questi benefici anti-invecchiamento sono stati anche osservati negli animali che sono sottoposti a una dieta a digiuno intermittente, alternando giorni di normale consumo e giorni in cui le calorie sono limitate. Più recentemente, gli scienziati hanno scoperto alcuni effetti simili in gli esseri umani.

Ciò che non è chiaro, tuttavia, è il motivo per cui il digiuno intermittente sembra avere un vantaggio nella lotta contro l'invecchiamento. Questa domanda è complicata dal fatto che in tutti gli studi eseguiti su persone, il digiuno ha portato alla perdita di peso. I benefici per la salute della perdita di peso potrebbero mettere in secondo piano gli altri benefici ottenuti dal solo digiuno.

I radicali liberi danneggiare le cellule, ma il digiuno può aiutare

Un modo che le nostre cellule possono essere danneggiati è quando incontrano lo stress ossidativo. E prevenire o riparare i danni delle cellule dallo stress ossidativo è utile contro l'invecchiamento. Questo stress si verifica quando vi è la produzione più elevata del normale di radicali liberi, molecole instabili che portano un elettrone in più debolmente legato.

Quando gli incontri di radicali liberi un'altra molecola, l'elettrone in più viene trasmesso in una reazione a catena rapida da molecola a molecola. Quando raggiunge l'estremità della catena, può rompersi connessioni tra gli atomi entro importanti componenti della cellula, come la membrana cellulare, proteine ​​essenziali o DNA. Gli antiossidanti lavorano assorbendo gli elettroni instabili prima che possano fare alcun danno.

Anche se il digiuno sembra aiutare le nostre cellule danno da combattimento da questo processo, non è chiaro esattamente come ciò avvenga.


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I radicali liberi possono essere generati da mal funzionamento dei mitocondri (le centrali elettriche della cellula). Lo switch tra mangiare normalmente e il digiuno induce le cellule a vivere temporaneamente livelli più bassi del solito di glucosio (zucchero nel sangue), e sono costretti a iniziare a utilizzare altre fonti di energia meno facilmente disponibili, come gli acidi grassi. Ciò può causare le cellule per accendere processi di sopravvivenza per rimuovere i mitocondri malsano e sostituirli con sano nel tempo, riducendo così la produzione di radicali liberi a lungo termine.

Potrebbe anche essere vero che il digiuno si traduce in un piccolo aumento della produzione di radicali liberi nella fase iniziale durante il digiuno.

Le cellule possono rispondere, aumentando i loro livelli di antiossidanti naturali per combattere in futuro i radicali liberi. E anche se i radicali liberi sono comunemente visto come nocivi per la loro capacità di danneggiare le nostre cellule, potrebbero essere importanti segnali a breve termine per il nostro corpo, in questo caso, innescando cellule affrontare meglio con stress più gravi che potrebbero verificarsi in futuro.

Fare il digiuno e dilettarsi a combattere l'invecchiamento?

Per capire come il digiuno potrebbe rendere le cellule più forte, abbiamo reclutato 24 persone e le ha chiesto di praticare una dieta a digiuno intermittente per due periodi di tre settimane. Durante il primo periodo di digiuno, i partecipanti hanno mangiato una dieta appositamente calibrato e durante il secondo periodo di tre settimane, hanno mangiato che la dieta e ha preso integratori orali di vitamina C e vitamina E, che sono entrambi antiossidanti.

Perché volevamo solo a concentrarsi su come intermittente cellule digiuno colpiti, e non perdita di peso, i partecipanti hanno mangiato 175% del loro normale apporto calorico giornaliero nei giorni festa, e 25% del loro normale dose giornaliera su giorni di digiuno per prevenire la perdita di peso. Abbiamo fornito e con attenzione rintracciato alimentare del volontario. Hanno mangiato piatti tipico americano - cose come pasta, pollo, panini e dolci come il gelato.

Abbiamo prelevato campioni di sangue prima che iniziassero e subito dopo aver concluso la dieta in modo da poter confrontare i livelli di sottoprodotti dello stress ossidativo e i marcatori di un forte funzionamento cellulare.

Durante il primo periodo di tre settimane abbiamo cercato di vedere se il digiuno aumenterebbe lo stress ossidativo (radicali liberi) nelle cellule di ogni persona e per vedere se questo stress in realtà ha portato a, le cellule più resistenti forti.

Poi abbiamo voluto vedere se prendere gli antiossidanti nel secondo periodo di digiuno sarebbe bloccare i radicali liberi causati dal digiuno, impedendo alle cellule di diventare più resistente. In altre parole, abbiamo voluto sapere se la vitamina C ed E sarebbe riparo le cellule, fino al punto che essi non sarebbero stati pronti a stare in piedi da soli in seguito.

In che modo il digiuno intermittente ha influito sui corpi delle persone?

Abbiamo scoperto che in risposta al digiuno a giorni alterni, le cellule producevano più copie di un gene chiamato SIRT3, che fa parte di un percorso che impedisce la produzione di radicali liberi e migliorare i processi di riparazione cellulare.

Abbiamo anche trovato una significativa diminuzione dei livelli di insulina circolante, un segno che i corpi dei partecipanti erano più sensibili a questo ormone. Questo è importante perché quando diventiamo meno sensibili all'insulina, siamo a rischio di diabete.

Una scoperta un po 'sorprendente è che quando i partecipanti prendevano integratori orali giornalieri di vitamina C ed E, i benefici del digiuno scomparivano. Sembra che, poiché le cellule erano relativamente al riparo dall'esperienza di qualsiasi stress ossidativo che potrebbe essere stato causato dal digiuno a giorni alterni, non hanno risposto aumentando le loro difese naturali e migliorando la loro sensibilità all'insulina e altri segnali di stress.

Ciò suggerisce che bassi livelli di stress ambientale da cose come il digiuno sono in realtà un bene per il nostro corpo e che i supplementi antiossidanti, sebbene potenzialmente buoni in certi momenti, potrebbero effettivamente prevenire le nostre normali risposte cellulari sane in altre situazioni.

Anche se il nostro studio era relativamente piccolo e aveva solo persone che digiunavano a giorni alterni per un breve periodo di tempo, siamo stati in grado di cogliere alcuni importanti benefici per la salute del digiuno che è accaduto anche quando le persone non stavano perdendo alcun peso. Attendiamo con impazienza altri studi sul digiuno intermittente che potrebbero mostrare benefici più pronunciati a più lungo termine in gruppi più ampi di persone.

The ConversationQuesto articolo è stato pubblicato in origine The Conversation
Leggi l' articolo originale.

Riguardo agli Autori

Douglas Bennion è un candidato MD-PhD che studia scienze biomediche e medicina. Ha studiato i benefici per la salute del digiuno, i meccanismi di apprendimento e memoria nel cervello e gli approcci terapeutici neuroprotettivi per l'ictus ischemico.

Martin Wegman è un NIH TL1 Pre Doctoral Fellow e uno studente MD-PhD presso l'Università della Florida. È anche presidente eletto della sezione studenti / residenti dell'American College of Medical Quality e direttore della qualità e della ricerca per la rete di accesso alla rete di equità.

Michael Guo è un attualmente uno studente MD-PhD quinto anno presso l'Università della Florida. Ha completato la sua laurea presso l'Università del Michigan-Ann Arbor, laureandosi con una laurea in Business Administration e Biologia Cellulare e Molecolare.

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