I risultati di un nuovo studio sui topi e uno studio di fase 1 sugli esseri umani suggeriscono che cicli prolungati di digiuno – per 2-4 giorni alla volta – non solo proteggono dagli effetti tossici della chemioterapia, ma attivano anche la rigenerazione delle cellule staminali di nuove cellule immunitarie e la rimozione di vecchie cellule danneggiate.
Lo studio, condotto da ricercatori della University of Southern California (USC) di Los Angeles e pubblicato sulla rivista, è il primo a dimostrare che un intervento naturale può innescare la rigenerazione di un organo o di un sistema attraverso le cellule staminali.
Il team ritiene che i risultati potrebbero essere di beneficio alle persone con danni al sistema immunitario, ad esempio se hanno ricevuto un trattamento di chemioterapia per il cancro. Potrebbe anche giovare agli anziani i cui sistemi immunitari sono indeboliti dall’invecchiamento, rendendoli più suscettibili alle malattie.
Gli scienziati affermano che il digiuno prolungato sembra spostare le cellule staminali del sistema immunitario da uno stato inattivo a uno stato attivo di auto-rinnovamento.
I risultati di esperimenti con topi e uno studio clinico umano di fase 1 hanno dimostrato che lunghi periodi di digiuno hanno abbassato significativamente i livelli di globuli bianchi. Nei topi, ha attivato un interruttore che ha modificato le vie di segnalazione delle cellule staminali ematopoietiche – un gruppo di cellule staminali che generano sangue e sistema immunitario.
«Non ci aspettavamo che il digiuno prolungato avesse un effetto così notevole nella rigenerazione cellulare del sistema ematopoietico,» afferma Valter Longo, professore di Ginecologia e scienze biologiche alla Davis School of Gerontology della USC e direttore dell’Istituto per la Longevità della USC.
Longo spiega che quando si smette di mangiare, il corpo inizia a consumare glucosio, grassi e chetoni immagazzinati, e ricicla anche cellule immunitarie danneggiate e consumate.
«Quello che abbiamo iniziato a notare nel nostro lavoro umano e negli studi sugli animali è che il numero di globuli bianchi scende durante il digiuno prolungato», continua. «Poi, quando inizi a mangiare di nuovo, le cellule del sangue ritornano, e ci siamo chiesti: da dove provengono?»
Nei topi, il digiuno prolungato ha riempito le cellule immunitarie logore con quelle nuove
Nei topi, periodi prolungati di digiuno – cicli ripetuti di 2-4 giorni senza cibo – nel corso di 6 mesi, hanno eliminato cellule immunitarie più vecchie e danneggiate e ne hanno generate di nuove.
Durante ogni ciclo di digiuno, il calo dei livelli di cellule bianche ha innescato una rigenerazione basata su cellule staminali di nuove cellule immunitarie. In particolare, il digiuno prolungato ha ridotto la PKA, un enzima precedentemente scoperto coinvolto nell’estensione della durata della vita in organismi semplici.
Altri studi hanno anche collegato la PKA al controllo dell’auto-rinnovamento e della pluripotenza delle cellule staminali, nella misura in cui possono diversificarsi in diversi tipi di cellule.
Il digiuno prolungato ha portato anche a un calo di IGF-1, un ormone del fattore di crescita associato all’invecchiamento e alla progressione tumorale.
Disattivare il gene per la PKA è un passo chiave che avvia le cellule staminali al processo di rigenerazione, sostiene il prof. Longo. «Fornisce il via libera per le cellule staminali di avanzare e iniziare a proliferare, ricostruendo l’intero sistema.»
E la buona notizia, aggiunge, è che il corpo si libera anche delle «parti del sistema che potrebbero essere danneggiate o vecchie, le parti inefficienti, durante il digiuno.» Se si parte da un sistema gravemente compromesso dalla chemioterapia o dall’invecchiamento, i cicli di digiuno possono letteralmente generare un nuovo sistema immunitario.
Pazienti affetti da cancro: tre giorni di digiuno proteggono dagli effetti tossici della chemioterapia
In una sperimentazione clinica che ha coinvolto un piccolo gruppo di pazienti affetti da cancro, il team ha scoperto che un digiuno di 3 giorni prima di ricevere la chemioterapia li ha protetti dai suoi effetti tossici.
Mentre la chemioterapia salva vite umane, provoca anche danni significativi al sistema immunitario, e i ricercatori sperano che queste scoperte dimostrino che il digiuno può aiutare a minimizzare alcuni di questi danni.
Nel frattempo, non ci sono indicazioni che le persone debbano tentare di ottenere questi stessi effetti senza un adeguato monitoraggio medico.
Ulteriori studi clinici sono ora necessari per testare l’efficacia di questo approccio sull’uomo e per esaminare anche gli eventuali effetti collaterali.
Il prof. Longo afferma che stanno ora indagando se questi stessi effetti rigeneratori possano funzionare anche su altri sistemi e organi oltre al sistema immunitario. Il suo laboratorio sta già pianificando ulteriori studi sugli animali e studi clinici.
I fondi del National Institute of Aging del National Institutes of Health (NIH), della VFoundation e del National Cancer Institute del NIH hanno contribuito a finanziare lo studio.
Nel frattempo, è stato recentemente riportato come le cellule staminali mostrano il potenziale per la riparazione del cervello. Una ricerca australiana suggerisce che manipolando le proteine della superficie cellulare, potrebbe essere possibile ottenere cellule staminali del midollo osseo affinché si differenzino in cellule cerebrali. Se il metodo si dimostrerà efficace, potrebbe portare a nuovi modi per generare popolazioni di cellule cerebrali per riparare il cervello.
Nuove Prospettive di Ricerca per il 2024
Con l’avanzare della ricerca, si intravedono nuove opportunità nel campo della rigenerazione cellulare. Recenti studi hanno dimostrato che il digiuno prolungato non solo favorisce la salute del sistema immunitario, ma potrebbe anche avere effetti positivi su altri organi vitali, come il cuore e il cervello. Ad esempio, una ricerca condotta su modelli animali ha evidenziato come il digiuno possa ridurre l’infiammazione e migliorare le funzioni cognitive, suggerendo che questa pratica potrebbe essere una strategia promettente per affrontare malattie neurodegenerative.
Inoltre, i ricercatori stanno esplorando il potenziale del digiuno intermittente, che prevede periodi di digiuno alternati a periodi di alimentazione normale, per valutare i suoi effetti su salute e longevità. Questo approccio potrebbe rivelarsi più sostenibile e adattabile per le persone rispetto ai cicli prolungati di digiuno. Le evidenze emergenti suggeriscono che il digiuno intermittente potrebbe contribuire a migliorare la sensibilità all’insulina e a ridurre il rischio di malattie metaboliche.
In sintesi, la ricerca sul digiuno e la rigenerazione cellulare si sta espandendo, aprendo la strada a nuove strategie terapeutiche per migliorare la salute umana e affrontare le sfide legate all’invecchiamento e alle malattie croniche.
