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sabato 29 aprile 2023

Il destino dei nutrienti (nutrient partitioning)


Il nutrient partitioning è il "destino metabolico" che hanno i nutrienti nell'organismo. Al di là delle calorie che introduciamo, sarà l'organismo a decidere cosa farne. "Nonostante la semplice equazione del bilancio energetico possa spiegare l'aumento di massa grassa, i processi e le vie metaboliche alla base dell'iperfagia (l'eccesso di alimentazione) e il modo in cui l'energia in eccesso viene gestita nei diversi tessuti rimangono elusivi".

Una predisposizione genetica (ed epigenetica) può aumentare la suscettibilità all'accumulo di grasso. Inoltre "il tipo di energia ingerita e il destino metabolico dei nutrienti, compreso il loro utilizzo, conservazione e conversione (ad es. sintesi di acidi grassi dal glucosio), nei tessuti periferici possono influenzare la distribuzione dei grassi, la massa e la deposizione di grasso ectopico" (quello più pericoloso per la salute che si insinua dentro o a circondare gli organi come cuore, fegato e muscolo). "Questo processo, definito partizionamento dei nutrienti, si verifica sia a livello di tutto il corpo, con alla base una complessa interazione neuronale e regolata dagli ormoni tra organi e tessuti, sia a livello cellulare, con un accoppiamento coordinato tra le vie metaboliche dei nutrienti. 

Le alterazioni nel partizionamento dei nutrienti, spesso indicate come inflessibilità metabolica, durante la carenza di nutrienti possono portare all'iperglicemia, alla dislipidemia e alla deposizione di grasso ectopico che sono le caratteristiche principali dell'obesità e del diabete di tipo 2. 

L'inflessibilità metabolica caratterizza le persone che non riescono a utilizzare correttamente i nutrienti e a passare dall'uso dei carboidrati ai grassi efficientemente, favorendo l'accumulo dei nutrienti, ed è probabilmente un adattamento evolutivo alla scarsità di cibo.

Il destino dei nutrienti è quindi guidato dagli ormoni e dalla rete neuronale dipendente dall'ipotalamo, che integra i segnali periferici (disponibilità di cibo) per prendere le sue decisioni (attivare il metabolismo o rallentarlo, in termini semplificati).

Che lo vogliate o no, consumare energia è come il battito cardiaco o la pressione sanguigna: non può essere regolato dalla nostra volontà, ma rimane sotto il controllo del sistema nervoso autonomo. Noi possiamo solo assisterlo coi comportamenti corretti che non sono semplicemente mangiare poco e muoverci di più, ma mangiare meglio e stimolare la crescita della massa magra, come se aumentassimo la cilindrata del motore e gli permettessimo di consumare di più. 

Nella rete neurormonale ipotalamica esistono popolazioni distinte di neuroni: 

https://link.springer.com/article/10.1007/s00125-020-05104-9/figures/1




"Gli studi dimostrano che i neuroni AgRP esercitano un forte controllo sulla ripartizione dei nutrienti promuovendo l'immagazzinamento dei lipidi, mentre i neuroni POMC e post-sinaptici MC4R favoriscono la mobilizzazione e l'utilizzo dei nutrienti".

In questo modo l'ipotalamo gestisce il grasso bruno, la lipolisi, la produzione di grassi dai carboidrati (lipogenesi) che poi vengono immagazzinati se in eccesso. In particolare i neuroni AgRP bloccano la termogenesi e la lipolisi, mentre la perdita di neuroni MC4R porta alla proliferazione di precursori del grasso bianco (preadipociti) e quindi alla sua espansione  permettendo l'aumento di massa grassa. "Pertanto, il sistema melanocortinico ARC esercita un duplice controllo della plasticità e del metabolismo del tessuto adiposo che contribuisce all'appropriato stoccaggio e utilizzo dei nutrienti".

Il primo controllo avviene proprio a livello cellulare dell'ipotalamo: ciò che avviene nelle sue cellule riflette poi quello che succederà nel corpo. Se l'ipotalamo ha i giusti segnali di abbondanza di nutrienti allora si può attivare la lipolisi e la termogenesi, altrimenti il corpo sarà ben lieto di risparmiare e accumulare i nutrienti.

Il Santo Graal della nutrizione sportiva (e non solo) sarebbe l'uso illimitato del grasso di deposito come fonte energetica. Per esempio se uno smettesse di mangiare o mangiasse pochissimo dovrebbe in teoria consumare il grasso di deposito e tranquillamente sopravvivere. In realtà come spiegato migliaia di volte questo approccio non fa altro che predisporre l'organismo per un futuro recupero del peso con interessi, proprio a causa delle modifiche metaboliche indotte. Che volenti o nolenti sono esattamente quelle di ridurre il consumo energetico e quindi rallentare il metabolismo.

Ne parla anche Louise Bourke, nota nutrizionista sportiva. La disponibilità e la capacità di utilizzare tutti i combustibili muscolari per supportare le esigenze specifiche dell'esercizio (flessibilità metabolica) porterebbe l'atleta ad avere energie quasi illimitate. Purtroppo nella realtà questo non succede, ma ci sono indicazioni per cui con una dieta chetogenica si massimizzi l'uso dei grassi come fonte energetica, con adattamenti specifici del metabolismo per cui si ossidano fino a 2g di grasso al minuto. Per i cambiamenti sono necessari 5-10 giorni con un adattamento massimo dopo 3/4 settimane. L'impatto sulla performance deve ancora essere determinato. Infatti la stessa dottoressa mette in guardia dagli effetti sulla prestazione sportiva, che può calare, e raccomanda di seguire la dieta solo sotto controllo esperto, avvertendo che come sempre un approccio idoneo per qualcuno non può essere necessariamente adatto per un altro.

Per contrastare l'inflessibilità metabolica non si può prescindere da dieta ed esercizio fisico. Integratori, massaggi e quant'altro possono supportare ma mai essere sostitutivi dei due fattori principali. Il salto della colazione è un altro fattore che può predisporre per l'inflessibilità metabolica.

I polifenoli vegetali possono interagire in diversi modi (microbiota e assi ipotalamici) per modulare appetito e spesa energetica.

Aggiornamento 7/5/2023

Sono stati individuate 60 proteine espresse nel sistema nervoso centrale implicate nel controllo del peso corporeo.
Queste proteine spiegano l'interazione tra cervello e l'ambiente alimentare, che è notevolmente cambiato negli ultimi decenni. Il ricercatore dr. Arsenault ha spiegato: "Questa relazione potrebbe influenzare i comportamenti alimentari e l'accumulo di energia. Il peso non è una scelta né un'abitudine di vita. Non abbiamo un peso corporeo elevato perché siamo pigri o ci manca la forza di volontà. Sono in gioco meccanismi neuronali inconsci. Il cervello è quello che comanda. Spero che i risultati di questo studio possano in parte spiegare perché il peso corporeo varia così tanto da una persona all'altra".


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