L’apporto nutrizionale rappresenta il principale modulatore del microbioma intestinale e dello stato ponderale e pertanto figura come una grande promessa terapeutica per affrontare un’ampia gamma di disregolazioni metaboliche.
È stato recentemente dimostrato che la composizione nutrizionale e la frequenza dei pasti durante i periodi di restrizione calorica alterano l’energia metabolizzabile per l’ospite e pertanto è stato condotto uno studio, i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Communications, che ha indagato gli effetti sul microbiota intestinale di due interventi dietetici ipocalorici abbinati per l’apporto e il dispendio energetico settimanale.
Regime alimentare e microbiota intestinale
Per mantenere una comunità e un ecosistema stabili, il microbiota intestinale deve regolare il suo tasso di crescita e la sua diversità in risposta alla disponibilità di nutrienti e alla densità di popolazione. Tale omeostasi è influenzata dalla restrizione calorica abbinata a periodi di alimentazione e digiuno intermittente (IF). In base alla letteratura presente si ipotizza che una dieta IF-P possa influenzare favorevolmente il microbioma intestinale e il metaboloma in misura maggiore rispetto a una sola CR con abbinamento calorico.
Digiuno intermittente, proteine e restrizione calorica
È stato dimostrato che un regime di digiuno intermittente e stimolazione proteica, rispetto alla restrizione calorica, determina un miglioramento della sintomatologia intestinale, uno spostamento più pronunciato della comunità e una maggiore divergenza del microbioma intestinale, comprese famiglie e generi microbici, come Christensenellaceae, Rikenellaceae e Marvinbryantia, associati a condizioni e profili metabolici favorevoli.
In dettaglio Christensenellaceae è considerata un indicatore di un fenotipo magro (antiobesità) e si associa ad un maggiore apporto proteico. Le Rikenellaceae sono state collegate alla riduzione del tessuto adiposo viscerale e a profili metabolici sani, mentre Marvinbryantia, rappresenta un marcatore per prevedere il successo della perdita di peso a lungo termine negli individui con obesità. Inoltre, digiuno intermittente e stimolazione proteica hanno aumentato le Ruminococcaceae, che hanno dimostrato di possedere una maggiore capacità proteolitica e lipolitica.
Effetti sulle citochine infiammatorie
La restrizione calorica e la perdita di peso influenzano positivamente l’espressione delle citochine infiammatorie, con effetti significativi su IL-4, IL-6, IL-8 e IL-13.
Queste citochine hanno mostrato significative variazioni, rispetto al basale, esclusivamente nel gruppo digiuno intermittente e stimolazione proteica. In particolare, è stato segnalato che IL-4 mostra effetti lipolitici e IL-8 è associata positivamente alla perdita e al mantenimento del peso. IL-6 può aumentare acutamente la mobilitazione dei lipidi nel tessuto adiposo in condizioni di digiuno o esercizio fisico, mentre IL-13 può essere importante per le risposte immunitarie della mucosa intestinale ed è uno stimolatore della produzione di muco dalle cellule caliciformi. Questi risultati sono degni di nota considerando la significativa perdita di peso corporeo totale, grasso e grasso viscerale nel gruppo digiuno intermittente e stimolazione proteica rispetto al gruppo restrizione calorica.
Correlazione tra le citochine e la composizione del microbiota intestinale
Le citochine plasmatiche sono state correlate con la composizione microbica per il gruppo digiuno intermittente e stimolazione proteica durante il periodo di intervento. Delle quattro citochine aumentate nei partecipanti digiuno intermittente e stimolazione proteica, sono state identificate molteplici correlazioni significative: Colidextribacter, Ruminococcus gauvreauii e Intestinibacter con IL-4, Oscillospiraceae, Colidextribacter e Ruminoccus gauvreauii con IL-13.
Mostrando correlazioni negative con IL-4 e IL-13, Colidextribacter ha dimostrato di essere correlato positivamente all’accumulo di grasso, all’insulina e ai livelli di trigliceridi nei topi alimentati con una dieta ricca di grassi e correlato positivamente con i prodotti della perossidazione lipidica, suggerendo il suo potenziale ruolo nel promuovere lo stress ossidativo. Al contrario, il gruppo Ruminoccus gauvreauii era correlato positivamente con IL-4 e IL-13.
Effetti sui metaboliti intestinali
Sono stati osservati cambiamenti del profilo metabolomico in entrambi i gruppi, digiuno intermittente e stimolazione proteica e restrizione calorica, rispetto al basale con differenze significative tra digiuno intermittente e stimolazione proteica e restrizione calorica per 15 metaboliti: acido 2,3-diidrossibenzoico, acido malonico, colina, agmatina, acido protocatechico, mioinositolo, acido ossalacetico, xilitolo, dulcitolo, asparagina, n-acetilglutammina, sorbitolo, citidina, acetilcarnitina e urato.
Per quanto riguarda i percorsi metabolici, un totale di 14 percorsi erano significativi nel gruppo digiuno intermittente e stimolazione proteica, di cui tre mostravano grandi coefficienti di impatto: metabolismo di glicina, serina e treonina, metabolismo dell’alanina, dell’aspartato e del glutammato e metabolismo dell’ascorbato e dell’aldarato.
In confronto, 24 percorsi erano significativi per il gruppo restrizione calorica, di cui quattro mostravano grandi coefficienti di impatto: biosintesi di fenilalanina, tirosina e triptofano, metabolismo di alanina, aspartato e glutammato, ciclo del citrato e metabolismo di glicina, serina e treonina.
Conclusioni
Il digiuno intermittente e la stimolazione proteica riducono significativamente la sintomatologia intestinale e aumentano i microbi intestinali associati a un fenotipo magro e le citochine circolanti che mediano il peso corporeo totale e la perdita di grasso.
Questi risultati evidenziano l’importanza di approcci personalizzati nell’adattamento degli interventi dietetici per una gestione ottimale del peso e risultati sulla salute metabolica.
