Il digiuno intermittente modifica l'attività dei batteri intestinali dei topi e aumenta la loro capacità di riprendersi dai danni ai nervi.
La nuova ricerca è pubblicata su Nature ed è stata condotta dai ricercatori dell'Imperial College London. Hanno osservato come il digiuno ha portato i batteri intestinali ad aumentare la produzione di un metabolita noto come acido 3-indolepropionico (IPA), necessario per rigenerare le fibre nervose chiamate assoni, strutture simili a fili alle estremità delle cellule nervose che emettono segnali elettrochimici ad altre cellule del corpo.
Questo nuovo meccanismo è stato scoperto nei topi e si spera che sia valido anche per qualsiasi futura sperimentazione umana. Il team afferma che il batterio che produce IPA, Clostridium sporogenesis, si trova naturalmente nelle viscere degli esseri umani così come nei topi e l'IPA è presente anche nel sangue umano.
"Attualmente non esiste un trattamento per le persone con danni ai nervi oltre alla ricostruzione chirurgica, che è efficace solo in una piccola percentuale di casi, spingendoci a indagare se i cambiamenti nello stile di vita potrebbero aiutare il recupero", ha affermato l'autore dello studio, il professor Simone Di Giovanni del Dipartimento di Imperial. Scienze del cervello.
"Il digiuno intermittente è stato precedentemente collegato da altri studi alla riparazione delle ferite e alla crescita di nuovi neuroni, ma il nostro studio è il primo a spiegare esattamente come il digiuno potrebbe aiutare a guarire i nervi".
Il digiuno come potenziale trattamento
Lo studio ha valutato la rigenerazione nervosa dei topi in cui il nervo sciatico, il nervo più lungo che corre dalla colonna vertebrale lungo la gamba, è stato schiacciato. La metà dei topi è stata sottoposta a digiuno intermittente (mangiando quanto voleva seguito da non mangiare affatto a giorni alterni), mentre l'altra metà era libera di mangiare senza alcuna restrizione. Queste diete sono continuate per un periodo di 10 giorni o 30 giorni prima della loro operazione e il recupero dei topi è stato monitorato da 24 a 72 ore dopo il taglio del nervo.
La lunghezza degli assoni ricresciuti è stata misurata ed era circa il 50% maggiore nei topi che avevano digiunato.
Il professor Di Giovanni ha detto: "Penso che il potere di questo sia quello di aprire un campo completamente nuovo in cui dobbiamo chiederci: è questa la punta di un iceberg? Ci saranno altri batteri o metaboliti batterici che possono promuovere la riparazione?"
L'indagine rivela il legame del metabolismo
I ricercatori hanno anche studiato come il digiuno abbia portato a questa rigenerazione dei nervi. Hanno scoperto che c'erano livelli significativamente più alti di metaboliti specifici, incluso l'IPA, nel sangue dei topi soggetti a dieta.
Per confermare se l'IPA ha portato alla riparazione dei nervi, i topi sono stati trattati con antibiotici per pulire le loro viscere da eventuali batteri. Sono stati quindi somministrati ceppi geneticamente modificati di Clostridium sporogenesis che potevano o non potevano produrre IPA.
"Quando l'IPA non può essere prodotto da questi batteri ed era quasi assente nel siero, la rigenerazione era compromessa. Ciò suggerisce che l'IPA generato da questi batteri ha la capacità di guarire e rigenerare i nervi danneggiati", ha detto il professor Di Giovanni.
È importante sottolineare che quando l'IPA è stata somministrata ai topi per via orale dopo una lesione del nervo sciatico, è stata osservata la rigenerazione e un aumento del recupero tra due e tre settimane dopo la lesione.
La fase successiva di questa ricerca sarà testare questo meccanismo per le lesioni del midollo spinale nei topi e verificare se la somministrazione di IPA più frequentemente ne massimizzerebbe l'efficacia.
"Uno dei nostri obiettivi ora è quello di studiare sistematicamente il ruolo della terapia con i metaboliti dei batteri". disse il professor Di Giovanni.
Ulteriori studi dovranno indagare se l'IPA aumenta dopo il digiuno negli esseri umani e l'efficacia dell'IPA e del digiuno intermittente come potenziale trattamento nelle persone.
Ha detto: "Una delle domande che non abbiamo esplorato a fondo è che, poiché l'IPA dura da quattro a sei ore nel sangue ad alta concentrazione, somministrarlo ripetutamente durante il giorno o aggiungerlo a una dieta normale aiuterebbe a massimizzarne il suo effetto terapeutico ?"
Strudio: Elisabeth Serger et al, The gut metabolite indole-3 propionate promotes nerve regeneration and repair, Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-04884-x
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