La dieta ha un profondo effetto sulla fisiologia. La sovra-nutrizione aumenta il rischio di malattie influenzando l'immunità e il metabolismo, ma la restrizione calorica e il digiuno sembrano essere salutari. Nonostante le molteplici associazioni tra dieta e salute, la biologia dietro di esse rimane poco chiara.
Il 23 febbraio 2023, il team di Filip K. Swirski presso la Icahn School of Medicine del Mount Sinai ha pubblicato uno studio intitolato "I monociti rientrano nel midollo osseo durante il digiuno e alterano la risposta dell'ospite alle infezioni" online su Immunity (IF=43). Lo studio, intitolato "I monociti rientrano nel midollo osseo durante il digiuno e alterano la risposta dell'ospite alle infezioni", è stato pubblicato online dal team di Filip K. Swirski presso Immunity (IF=43). Lo studio ha scoperto che il digiuno prolungato induce una risposta allo stress nel cervello, che ha un effetto più negativo sulle cellule immunitarie, il che può essere dannoso per la lotta contro le infezioni e aumentare il rischio di malattie cardiache.
Lo studio ha identificato un cambiamento indotto dal digiuno nella migrazione dei leucociti che ha esteso la durata della vita dei monociti e alterato la suscettibilità alle malattie nei topi. Lo studio ha scoperto che il digiuno ha indotto un rapido ritorno dei monociti dal sangue al midollo osseo durante i periodi attivi. Il rientro dei monociti è stato regolato dal rilascio di corticosterone dipendente dall'asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA), che ha aumentato i recettori della chemiochina CXCR4. Sebbene il midollo osseo sia un rifugio sicuro per i monociti in periodi di deprivazione nutrizionale, la rialimentazione stimola la mobilitazione e alla fine porta a un aumento dei monociti da monociti più vecchi e trascritti in modo diverso. Questi cambiamenti alterano la risposta alle infezioni. Questo studio suggerisce che la dieta, e in particolare l'equilibrio dinamico temporale della dieta, regola la durata della vita dei monociti e quindi l'adattamento agli stress esterni.
L'eccesso calorico accorcia la durata della vita dell'organismo, aumenta l'infiammazione sistemica e il rischio di malattie cardiometaboliche e aggrava le infezioni batteriche. Al contrario, è stato dimostrato che la restrizione calorica e il digiuno sono negativamente associati a ipertensione, aterosclerosi, diabete, obesità, colite, asma e psoriasi. Poiché l'assunzione di energia è associata a un'ampia gamma di processi metabolici che influenzano la funzione fisiologica, i meccanismi esatti che collegano la dieta alla funzione tissutale, cellulare e molecolare rimangono poco compresi.
Studi recenti hanno dimostrato che la dieta influenza la distribuzione dei leucociti in tutto il corpo. Ad esempio, Belkaid e colleghi hanno scoperto che i linfociti T si spostano dagli organi linfoidi secondari al midollo osseo (BM) durante la restrizione calorica, Hase e colleghi hanno scoperto che le cellule B lasciano le placche di Peyer e Merad et al. hanno dimostrato che il digiuno riduce il numero di monociti circolanti nei topi e negli esseri umani impedendone la mobilizzazione dal BM. I cambiamenti nella distribuzione dei leucociti dipendenti dalla dieta possono avere un impatto significativo sull'esito della malattia, in particolare in risposta a infezioni, tolleranza orale, crescita tumorale e durante l'encefalomielite autoimmune sperimentale.
Questo studio si è concentrato sull'esplorazione degli effetti del digiuno e della rialimentazione sulla dinamica e l'omeostasi dei monociti e sui loro meccanismi. Lo studio fornisce una serie di eventi che si verificano durante il digiuno e la rialimentazione che collegano l'asse HPA ai monociti e al midollo osseo. Mentre il digiuno può prevenire le malattie in molti casi, le abitudini prolungate di digiuno e rialimentazione sono limitanti o almeno costose. Questo studio ha scoperto che il digiuno prolungato induce una risposta allo stress nel cervello che ha un effetto più negativo sulle cellule immunitarie, il che può essere dannoso per combattere le infezioni e aumentare il rischio di malattie cardiache. Ci sono forti prove che durante la fame, vari sistemi corporei si spengono o vengono notevolmente ridotti in un ordine prevedibile, il che può riflettere una gerarchia correlata agli imperativi di sopravvivenza.
