Dr. Mark Larance del Charles Perkins Center e School of Life and Environmental Sciences dell'Università di Sydney. Credito:Stefanie Zingsheim/Università di Sydney
La ricerca sui topi rivela un impatto sorprendente sul metabolismo dei grassi.
I ricercatori in Australia hanno utilizzato strumenti analitici all'avanguardia per capire come funziona il digiuno intermittente sul fegato per aiutare a prevenire le malattie. I risultati aiuteranno gli scienziati medici che lavorano nella ricerca su cancro, malattie cardiovascolari e sul diabete a sviluppare nuovi interventi per ridurre il rischio di malattie e scoprire gli intervalli ottimali per il digiuno.
In esperimenti con i topi, i ricercatori guidati dal Dott. Mark Larance dell'Università di Sydney hanno identificato come il digiuno a giorni alterni influisca sulle proteine del fegato, mostrando un impatto inaspettato sul metabolismo degli acidi grassi e il ruolo sorprendente svolto da una proteina regolatrice principale che controlla molte vie biologiche nel fegato e in altri organi.
“Sappiamo che il digiuno può essere un intervento efficace per curare le malattie e migliorare la salute del fegato. Ma non sappiamo in che modo il digiuno riprogramma le proteine del fegato, che svolgono una vasta gamma di funzioni metaboliche essenziali", ha affermato il dottor Larance, Cancer Institute del NSW Future Research Fellow presso il Charles Perkins Centre e School of Life and Environmental Sciences presso il Università di Sydney.
"Studiando l'impatto sulle proteine nel fegato dei topi, che sono modelli biologici umani adatti, ora abbiamo una migliore comprensione di come ciò avvenga".
In particolare, i ricercatori hanno scoperto che la proteina HNF4-(alfa), che regola un gran numero di geni del fegato, svolge un ruolo precedentemente sconosciuto durante il digiuno intermittente.
“Per la prima volta abbiamo dimostrato che l'HNF4-(alfa) è inibito durante il digiuno intermittente. Ciò ha conseguenze a valle, come l'abbassamento dell'abbondanza di proteine del sangue nell'infiammazione o l'influenza sulla sintesi della bile. Questo aiuta a spiegare alcuni dei fatti precedentemente noti sul digiuno intermittente", ha detto il dottor Larance.
I ricercatori hanno anche scoperto che il digiuno a giorni alterni, in cui nessun cibo veniva consumato a giorni alterni, modificava il metabolismo degli acidi grassi nel fegato, conoscenza che potrebbe essere applicata al miglioramento della tolleranza al glucosio e alla regolazione del diabete.
"Ciò che è veramente eccitante è che questa nuova conoscenza sul ruolo dell'HNF4-(alfa) significa che potrebbe essere possibile imitare alcuni degli effetti del digiuno intermittente attraverso lo sviluppo di regolatori HNF4-(alfa) specifici per il fegato", Dr. Larance detto.
La ricerca, pubblicata oggi su Cell Reports , è stato realizzato in collaborazione con l'Heart Research Institute e il dottor John O'Sullivan presso il Royal Prince Alfred Hospital. Il dottor O'Sullivan è professore a contratto presso la Facoltà di Medicina e Salute e docente senior presso la Sydney Medical School.
Nello studio è stata utilizzata una tecnica nota come multi-Omics, che considera più set di dati come la raccolta totale di proteine e geni, consentendo l'integrazione di grandi quantità di informazioni per scoprire nuove associazioni all'interno dei sistemi biologici.
Il Dr. O'Sullivan ha affermato:"Questi approcci multi-omici ci danno una visione senza precedenti dei sistemi biologici. Siamo in grado di costruire modelli molto sofisticati riunendo tutte le parti mobili”.
I dati multi-Omics sono stati ottenuti presso la spettrometria di massa di Sydney, parte delle strutture di ricerca principali dell'Università di Sydney.
Il dottor Larance ha affermato che le informazioni possono ora essere utilizzate in studi futuri per determinare periodi di digiuno ottimali per regolare la risposta proteica nel fegato.
"L'anno scorso abbiamo pubblicato una ricerca sull'impatto del digiuno a giorni alterni sugli esseri umani. Utilizzando questi dati del mouse, ora possiamo creare modelli migliorati di digiuno per una migliore salute umana".
Riferimento:"L'analisi multi-omica della risposta al digiuno intermittente nei topi identifica un ruolo imprevisto per HNF4α" di Luke Hatchwell, Dylan J. Harney, Michelle Cielesh, Kieren Young, Yen Chin Koay, John F. O'Sullivan e Mark Larance, 10 marzo 2020, Rapporti cellulari .
DOI:10.1016/j.celrep.2020.02.051
