Lo studio, eseguito su animali da laboratorio all’Università della Pennsylvania, ha confermato che un regime alimentare ipocalorico (40% rispetto ad una dieta normale) può essere consigliata in tutti i casi in cui i tessuti intestinali sono sottoposti ad una condizione di stress. I ricercatori hanno scoperto che l’attività rigenerativa era promossa dall’attivazione di cellule staminali di riserva (reserve stem cells), presenti nel lume intestinale.
Potenziali benefici da una dieta con poche calorie
Lo studio è stato eseguito su animali da laboratorio ma i risultati ottenuti forniscono delle informazioni che non è difficile immaginare siano trasferibili all’uomo.
In generale, è noto che una dieta ipocalorica allunga la vita media degli animali di laboratorio così come riesce a farli vivere più a lungo senza malattia. Ulteriori ricerche hanno dimostrato che, dopo un infortunio, una dieta ipocalorica è in grado di rigenerare numerosi tessuti.
Ora questi ricercatori americani hanno scoperto il meccanismo alla base di questo fenomeno. Si tratta di un tipo particolare di cellule, note come “reserve stem cells” ovvero cellule staminali di riserva, capaci di resistere ad una condizione di stress e di attivarsi successivamente per rigenerare i tessuti danneggiati presenti nell’intestino. Ma questo succedeva – o era favorito – se il topo veniva mantenuto con una dieta ipocalorica (40% in meno rispetto al normale).
Nella pratica clinica quotidiana molti specialisti, come oncologi e cardiologi, hanno già osservato come un breve digiuno, prima di un trattamento chemioterapico, è in grado di limitare i danni generati dalla chemio sul tratto gastrointestinale così come una dieta ipocalorica è in grado di aumentare gli anni di vita sana, ridurre il rischio di infarto e diabete, e favorire la guarigione delle ferite.
Se tutto questo era noto, quello che non era stato ancora compreso era il meccanismo biologico alla base di questo processo.
Il segreto sta in una proteina chiamata mTOR
Quello che i ricercatori hanno ipotizzato è che una condizione di stress (es. radioterapia, chemioterapia) a carico delle cellule intestinali, in una popolazione di cellule staminali fa scattare dei meccanismi di resistenza che, terminato lo stress, si attiva favorendo la rigenerazione di cellule/tessuti.
Nei topi è stato osservato che una dieta ipocalorica (40% di calorie in meno) riesce a far espandere di cinque volte le cellule staminali della riserva intestinale. Ma rimaneva un paradosso: in condizioni ipocaloriche anche queste cellule staminali si dividevano meno frequentemente. Allora come facevano poi a rigenerarsi?
La chiave di lettura stava in una proteina, l’mTOR, sensibile alla quantità di nutrienti ingeriti. Una dieta ipocalorica ne riduce la sua funzionalità, in misura maggiore nelle cellule staminali. Sotto stress, le cellule normali mantenevano ancora una capacità metabolica e quindi venivano danneggiate e andavano a morte (apoptosi) mentre le cellule staminali andavano in uno stato di quiescenza.
Cessata la condizione di stress, solo (o prevalentemente) le cellule staminali erano in grado di moltiplicarsi e quindi di rigenerare i tessuti danneggiati e distrutti.
In altri termini, le cellule staminali avevano mTOR poco attivo, una dieta ipocalorica riduceva ulteriormente questa attività sottraendoli di fatto al potenziale danno indotto dallo stress esterno (chemio o radiazione), mentre le altre cellule, con un mTOR a funzionalità normale, in presenza di stress morivano (apoptosi).
Per dimostrare tutto questo i ricercatori hanno effettuato questa prova: da una parte dei topi trattati con leucina, un amminoacido che attiva mTOR, e dall’altra dei topi trattati con rapamicina, un farmaco inibitore di mTOR.
Sottoponendo i topi ad uno stress (radiazione), le cellule intestinali degli animali pretrattati con leucina (mTOR più sensibile) venivano maggiormente danneggiati mentre le cellule intestinali degli animali pretrattati con rapamicina (mTOR inibito), rimaste in uno stato di quiescenza, erano state risparmiate e pronte a rigenerarsi.
I risultati di questa ricerca, coordinata da Christopher J. Lengner, sono stati pubblicati sulla rivista Stem Cell Reports, primo autore Maryam Yousefi. Sebbene questa ricerca fa compiere un grosso passo avanti nella comprensione dei vantaggi derivanti da una dieta ipocalorica in condizioni di stress, non è tuttavia immaginabile un’applicazione clinica della rapamicina come pretrattamento di pazienti che devono sottoporsi alla chemioterapia o radioterapia.
