17 Agosto 2023
Una nuova ricerca mostra che il digiuno intermittente e la restrizione calorica modificano la composizione del microbioma nell’intestino, il che potrebbe influenzare altre funzioni del corpo.
“Devo prendere un probiotico?” è una domanda che viene posta spesso a Maggie Stanislawski, PhD, assistente professore presso il Dipartimento di Informatica Biomedica (DBMI) dell’Università del Colorado.
La risposta è complicata. Il microbioma intestinale di ogni persona è unico e molti integratori probiotici venduti nei negozi di alimentari potrebbero non rafforzare efficacemente la salute dell’intestino per tutti, afferma. Il ricercatore, specializzato nel ruolo del microbioma intestinale nell’obesità e nelle malattie cardiometaboliche, sottolinea invece l’importanza di valorizzare un microbioma diversificato.
La ricerca di Stanislawski e altri della CU School of Medicine mira a comprendere la relazione tra i cambiamenti nella dieta e il microbioma. Parte di questo lavoro scopre le possibili vie attraverso le quali le alterazioni del microbiota intestinale possono influenzare il metabolismo durante un intervento dietetico per la perdita di peso.
Restrizione calorica giornaliera vs. digiuno intermittente
Stanislawski ha collaborato con la professoressa associata del Dipartimento di Medicina della CU Vicki Catenacci, MD, che ha condotto uno studio di intervento comportamentale sulla perdita di peso confrontando gli effetti di due popolari regimi di perdita di peso: il digiuno intermittente e l’approccio più tradizionale della restrizione calorica giornaliera.
Stanislawski ha esaminato gli effetti dell’intervento sul microbiota intestinale dei partecipanti e ha scoperto che entrambi gli approcci hanno un impatto positivo nel contribuire a diversificare il microbioma.
In un gruppo, ai partecipanti è stato chiesto di digiunare tre giorni non consecutivi alla settimana. Nei giorni di digiuno, i partecipanti dovevano mangiare circa il 25% di ciò che mangiano normalmente, mentre nei giorni non di digiuno potevano mangiare quello che volevano. Nell’altro gruppo, ai partecipanti è stato chiesto di ridurre le calorie ogni giorno della stessa quantità, circa il 30% del loro fabbisogno di mantenimento del peso. Ai partecipanti è stato inoltre fornito supporto comportamentale durante l’intervento e consigliati sui modi per migliorare la qualità generale della dieta, nonché incoraggiati ad aumentare i livelli di attività fisica.
“La dottoressa Catenacci e il suo team miravano a comprendere il digiuno intermittente perché è diventato molto popolare, ma alcuni medici sono riluttanti a raccomandarlo per la perdita di peso”, afferma Stanislawski. “Questo potrebbe offrire alle persone che stanno cercando di perdere peso più opzioni. Come puoi immaginare, poter mangiare quello che vuoi in un giorno specifico, ad esempio per una festa o un impegno sociale, è davvero utile.”
In uno studio pilota focalizzato sui primi tre mesi dello studio di intervento di un anno, i ricercatori hanno notato diversi cambiamenti nel microbioma in entrambi i gruppi di partecipanti.
“Ci sono varie misure del microbioma a cui tendiamo a pensare”, spiega Stanislawski. “Uno di questi si chiama diversità alfa e queste misure rappresentano la diversità dei diversi tipi di microbi in un ambiente. Sebbene non sia sempre vero, un microbioma più diversificato e robusto è spesso associato a una migliore salute e magrezza. Ciò è probabilmente dovuto al fatto che se hai un insieme più diversificato di microbi nel tuo intestino, quindi hai più microbi che possono rispondere a una serie diversificata di impatti sulla salute.”
“Abbiamo esaminato diverse misure della diversità alfa che tengono conto di varie caratteristiche della diversità”, afferma. “Sono tutti aumentati nei primi tre mesi di questo intervento, il che è fantastico. Quando abbiamo esaminato le differenze tra i due gruppi di intervento, non c’erano realmente differenze in termini di diversità alfa.”
I risultati dello studio suggeriscono che, in termini di diversità del microbioma, entrambe le strategie dietetiche per perdere peso hanno lo stesso successo. Allo stesso modo, hanno visto cambiamenti nella struttura tassonomica complessiva della composizione del microbioma in tutti i partecipanti in entrambi i gruppi di intervento.
“Ciò significa che puoi scegliere una strategia dietetica di perdita di peso che funzioni per te, e in ogni caso il tuo microbioma probabilmente cambierà e aumenterà la diversità”, afferma Stanislawski.
L’intestino e oltre
I cambiamenti nel microbioma durante i cambiamenti nella dieta possono svolgere un ruolo importante anche in ulteriori funzioni del corpo.
I ricercatori della CU Emily Hill, PhD, RDN, nel Dipartimento di Pediatria, e Iain Konigsberg, PhD, nel DBMI, hanno lavorato con Stanislawski e Sarah Borengasser, PhD, e molti altri ricercatori in tutto il CU Anschutz Medical Campus, su un nuovo studio utilizzando gli stessi dati di intervento comportamentale sulla perdita di peso.
I ricercatori hanno esaminato le relazioni tra il microbioma intestinale e la metilazione del DNA del sangue. La metilazione del DNA, spiega Konigsberg, è il processo dinamico di addizione e sottrazione dei gruppi metilici, che sono atomi di carbonio singoli delle citosine, la base C del DNA.
“È uno dei molteplici meccanismi epigenetici che regolano i nostri geni senza alterare direttamente le sequenze del nostro DNA”, afferma. “La metilazione del DNA è un processo dinamico e influisce sulla compattazione del nostro DNA e sull’accessibilità da parte del meccanismo di regolamentazione. L’idea è che, in termini molto generali, l’aumento della metilazione nelle regioni di regolazione dei geni generalmente reprime l’espressione di tali geni.”
“Uno dei maggiori vantaggi dei meccanismi epigenetici è che rappresentano un mezzo attraverso il quale l’ambiente può agire per alterare i nostri geni e la nostra salute”, continua.
Ad esempio, il fumo tende ad avere un grande effetto sulla metilazione del DNA.
“Ci sono alcuni geni la cui attività ti espone a un rischio maggiore di qualche tipo di malattia, ma se vivi uno stile di vita sano, non vengono attivati”, afferma Konigsberg. “Ma se sei un fumatore, iniziano ad andare in tilt.”
Nello studio di intervento comportamentale sulla perdita di peso, tra i partecipanti sono state osservate associazioni tra il microbioma intestinale e la metilazione del DNA.
“I nostri risultati rafforzano l’idea che potremmo vedere molti cambiamenti nei microbi associati alla dieta e all’obesità durante la perdita di peso”, afferma Konigsberg. “Vediamo anche un’abbondanza di microbi associati ai livelli di metilazione del DNA nei geni che sappiamo essere coinvolti in processi rilevanti nel corpo, come il metabolismo.”
Entrambi gli studi dei ricercatori del DBMI aprono una finestra su come la dieta influisce non solo sul microbioma e sulla sua diversità, ma anche sul resto del corpo.
“Siamo in grado di mostrare questi effetti a valle nel corpo che sono associati al microbioma intestinale e potrebbero anche essere mediati attraverso le azioni di questi microbi”, afferma Konigsberg.
Fonte:
Materials provided by University of Colorado Anschutz Medical Campus. Original written by Kara Mason.
Riferimenti:
- Emily B. Hill, Iain R. Konigsberg, Diana Ir, Daniel N. Frank, Purevsuren Jambal, Elizabeth M. Litkowski, Ethan M. Lange, Leslie A. Lange, Danielle M. Ostendorf, Jared J. Scorsone, Liza Wayland, Kristen Bing, Paul S. MacLean, Edward L. Melanson, Daniel H. Bessesen, Victoria A. Catenacci, Maggie A. Stanislawski, Sarah J. Borengasser. The Microbiome, Epigenome, and Diet in Adults with Obesity during Behavioral Weight Loss. Nutrients, 2023; 15 (16): 3588 DOI: 10.3390/nu15163588
University of Colorado Anschutz Medical Campus. “Data researchers connect diet to changes in the microbiome.” ScienceDaily. ScienceDaily, 17 August 2023. <www.sciencedaily.com/releases/2023/08/230817163903.htm>.