Non mangiare a lungo modifica il cervello. Il digiuno, infatti, è un potente regolatore dei livelli di espressione genica nel sistema nervoso centrale. Lo dimostra uno studio pubblicato sulla rivista Cellular and Molecular Life Sciences, e coordinato dall’Università di Pisa. Questa ricerca apre nuovi scenari nell’utilizzo della nutrizione o dei supplementi alimentari come strategie per il trattamento di disturbi del neurosviluppo o neuropsichiatrici.
Come cambia il cervello con il digiuno
Negli ultimi anni si parla molto degli effetti del digiuno. Sebbene spesso lo si metta in pratichi per moda, sono noti alcuni effetti positivi sulla longevità. Tuttavia, gli studi precedenti non avevamo spiegato cosa accade alle cellule del cervello a seguito di uno scarso apporto di cibo. Lo studio dell’Ateneo pisano rivela che l’assenza di cibo provoca alterazioni nell’espressione genica della corteccia cerebrale, andando a influire in particolare sull’orologio biologico. Lo studio è stato coordinato da Paola Tognini, ricercatrice del dipartimento di Ricerca traslazionale dell’Università di Pisa (Unità di Fisiologia).
I risultati della ricerca sono frutto di una collaborazione tra Università di Pisa, University of California Irvine (Stati Uniti), Scuola Normale Superiore di Pisa, Istituto di Neuroscienze e Istituto di fisiologia clinica del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ifc) e Irccs Fondazione Stella Maris. Il team di ricercatori ha dimostrato come il beta-idrossibutirrato, prodotto dall’organismo umano durante il digiuno, abbia la capacità di alterare la cromatina e l’espressione genica nella corteccia cerebrale.
Come agisce sull’orologio biologico
Attraverso tecniche di spettrometria di massa ad alta risoluzione sono state misurate le concentrazioni di beta-idrossibutirrato nel fegato dove viene principalmente prodotto, nel plasma (dove viene rilasciato) e nel cervello. Emerge come le cellule cerebrali lo sfruttino anche come donatore chimico, causando alterazioni nella struttura di proteine, in particolare quelle che si trovano nel nucleo delle cellule e che sono in contatto con il Dna. Ciò provoca: “drammatici cambiamenti nell’espressione genica del cervello, a cominciare dall’orologio circadiano, che regola i processi biologici in sincronia con l’alternanza del giorno e della notte lungo le 24 ore”.
I ricercatori hanno osservato che i principali cambiamenti nell’espressione dei geni riguardano l’orologio circadiano. Si tratta del sistema che regola i processi biologici in sincronia con l’alternanza del giorno e della notte lungo le 24 ore. “I nostri esperimenti hanno dimostrato che non solo i livelli dei geni dell’orologio erano alterati – evidenzia Sara Cornuti, dottoranda della Normale di Pisa e prima autrice dell’articolo – ma anche che l’attività locomotoria subisce dei cambiamenti. Inoltre queste variazioni di ritmo si mantengono anche dopo la reintroduzione del cibo, suggerendo l’esistenza di una traccia di memoria nei circuiti implicati nel controllo di tali ritmi.
