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Si dice che siamo ciò che mangiamo. Ma cosa succede quando si mangia troppo e troppo spesso? Spesso la risposta è lo sviluppo di cattive condizioni di salute e l’insorgere di malattie.
«Per gran parte della storia, gli esseri umani hanno avuto un accesso molto limitato al cibo», afferma Alejo Efeyan, responsabile del Gruppo per il metabolismo e la segnalazione cellulare presso il Centro di ricerca oncologica nazionale spagnolo. «Di conseguenza, il nostro corpo è diventato abilissimo a usare, consumare, conservare e riciclare efficacemente le sostanze nutritive.»
Tuttavia, l’aumento esponenziale dell’apporto di sostanze nutritive e la sedentarietà, fenomeni diffusi ormai da cinquant’anni, stanno mettendo alla prova questo meccanismo di sopravvivenza innato. «Le nostre cellule si trovano di fronte a uno scenario senza precedenti: gli stessi meccanismi sviluppati per tenerci in vita ora provocano risposte dannose, che causano malattie dall’esito potenzialmente fatale», spiega Efeyan.
Nel corso del progetto NutrientSensingVivo, finanziato dall’UE e sostenuto dal Consiglio europeo della ricerca, Efeyan e la sua squadra si sono prefissi l’obiettivo di comprendere meglio in che modo la disponibilità di cibo modifica il nostro metabolismo, ovvero le reazioni chimiche che trasformano gli alimenti in energia, poi bruciata o accumulata per uso futuro. A questo scopo, hanno concentrato l’attenzione sul percorso mTOR, un percorso di percezione delle sostanze nutritive di grande importanza, che svolge un ruolo cruciale in quasi tutti gli aspetti del metabolismo.
Metabolismo e topi
Secondo Efeyan, comprendere il funzionamento di mTOR è importante: infatti, il modo in cui una cellula consuma energia e sostanze nutritive nel metabolismo è determinato in gran parte da tale percorso. Tuttavia, quando l’attività di mTOR non è regolata in modo corretto possono svilupparsi malattie come il diabete e il cancro, ed è possibile che il processo di invecchiamento subisca un’accelerazione.
«Nonostante la capacità di mTOR di percepire le sostanze nutritive sia un tratto biologico tanto fondamentale, 15 anni fa non avevamo alcuna idea di come funzionasse», spiega Efeyan. «Sebbene quasi tutto il rompicapo molecolare di mTOR sia stato risolto, non capiamo ancora come questo percorso agisca nei nostri organi.»
Ed è qui che entrano in gioco i topi.
Utilizzando topi geneticamente modificati, i ricercatori hanno scoperto che la possibilità di spegnere il percorso mTOR è la chiave affinché il metabolismo entri nel suo «stato di digiuno» naturale. Efeyan aggiunge: «La domanda, ora, è la seguente: è possibile far credere alle nostre cellule che stiano digiunando, innescando quindi i benefici di questa risposta? Si tratta di un aspetto che vogliamo approfondire.»
Un’anteprima del futuro
Il progetto è inoltre riuscito a dimostrare che fermando il segnale cellulare inviato quando le sostanze nutritive sono abbondanti, è possibile controllare l’attività dei linfociti B, responsabile di una serie di malattie autoimmuni e di alcuni linfomi. «Questa scoperta apre la strada a un futuro in cui potremo usare farmaci che agiscano con precisione sulla segnalazione delle sostanze nutritive», aggiunge Efeyan. «Ma per raggiungere questo obiettivo ci attendono una lunga strada e molti anni di lavoro.»
A supporto di questo scopo, i ricercatori hanno creato modelli di topi geneticamente modificati; in alcuni di essi sono stati accesi i segnalatori di sostanze nutritive, mentre in altri sono stati silenziati, indipendentemente da quanto cibo ingerissero effettivamente. «Questi esperimenti sono una sorta di anticipazione di quello che potremmo fare grazie agli inibitori della segnalazione delle sostanze nutritive. Allo stesso tempo, possiamo testarne la sicurezza e i potenziali effetti indesiderati», osserva Efeyan.
Ad esempio, questi test hanno mostrato che gli inibitori possono essere usati per simulare la restrizione calorica, un processo che non solo protegge dal cancro, ma aumenta anche notevolmente la salute metabolica e allunga persino l’aspettativa di vita. «Anche se l’obiettivo è ancora lontano, il nostro lavoro è un trampolino verso lo sviluppo di farmaci e trattamenti per il cancro, per il controllo dell’obesità e utili a ridefinire gli interventi terapeutici sul metabolismo cellulare», conclude Efeyan.