Cronobiologia e metabolismo

I ritmi circadiani sono alla base della maggior parte dei processi fisiologici, incluso il metabolismo energetico. L’orologio circadiano centrale è costituito da un ciclo di feedback negativo di trascrizione-traduzione ed è sincronizzato con i cicli luce-buio in virtù dell’ingresso di luce dalla retina, all’orologio centrale nel nucleo soprachiasmatico nell’ipotalamo.

Tutte le cellule del corpo hanno oscillatori circadiani, comandati nell’orologio centrale da segnali neurali e umorali.

Altri stimoli possono guidare la funzione dell’orologio circadiano nei tessuti periferici, il principale è il cibo.

Questo può portare l’orologio del fegato a essere disallineato con l’orologio cerebrale centrale, una situazione di disallineamento interno con conseguenti malattie metaboliche.

Tale disallineamento è prevalente nei turnisti, che rappresentano il 20% della popolazione attiva lavorativamente.

Abitudini alimentari e ritmo circadiano

Gli effetti della composizione della dieta sull’orologio metabolico non sono ancora completamente chiariti. La dieta ricca di grassi e il digiuno influenzano l’espressione circadiana dei geni dell’orologio, inducendo avanzamento e ritardo di fase nei modelli animali.

La dieta chetogenica (KD) è in grado di indurre un passaggio metabolico dall’ossidazione dei carboidrati all’ossidazione degli acidi grassi, mimando uno stato di digiuno.

La dieta chetogenica

Negli ultimi anni, alcuni studi sugli animali hanno indagato la capacità di KD di modificare l’espressione genica circadiana e hanno dimostrato che KD altera il ritmo circadiano e induce un riarrangiamento dell’espressione genica metabolica.

Nell’uomo non esistono studi sugli effetti di una dieta chetogenica sul ritmo circadiano. Comunque, il sonno è un’espressione diretta del ritmo circadiano.

La composizione della dieta può influenzare la qualità e la struttura del sonno.

Uno studio su 11 bambini epilettici in KD per 12 mesi ha mostrato una riduzione del sonno totale e diurno, un sonno a onde lente intatto e un aumento del sonno REM (Rapid Eye Movement), associato a una migliore attenzione comportamentale.

Allo stesso modo, gli adolescenti patologicamente obesi a cui è stato somministrato un KD ad alto contenuto proteico, a basso contenuto di carboidrati e a basso contenuto di grassi hanno sperimentato un aumento della fase REM e una diminuzione del sonno a onde lente da un livello soprafisiologico.

In un altro studio, 14 uomini sani non obesi a cui è stata somministrata una dieta a bassissimo contenuto di carboidrati che induceva chetosi e una dieta mista a controllo isocalorico hanno avuto un aumento del sonno a onde lente e una diminuzione del sonno REM durante la somministrazione di una dieta a bassissimo contenuto di carboidrati.

Anche in pazienti obesi la chetogenica a bassissimo contenuto calorico ha modificato il sonno (misurando la propensione al sonno diurno con la Epworth Daytime Sleepiness Scale (ESS) e la qualità del sonno con il questionario Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI)), anche se i pazienti non lo hanno segnalato direttamente.

Significato clinico

L’interazione tra dieta, in particolare la dieta chetogenica, e ritmo circadiano è estremamente complessa e la ricerca agli albori ha già dato risultati interessanti, aprendo nuovi importanti orizzonti nel trattamento dell’obesità e delle patologie metaboliche.