La restrizione proteica può avere effetti positivi su salute e durata della vita

Nonostante le raccomandazioni a favore di un maggiore apporto proteico, vi sono sempre più prove di come la restrizione proteica abbia effetti positivi su salute e durata della vita. Questa è la conclusione a cui sono pervenuti Bailey Knopf e Dudley Lamming dell’Università del Wisconsin-Madison, Madison, USA, i cui risultati sono stati pubblicati in Cell Press Blue.

Nella loro revisione hanno esaminato le pubblicazioni sul tema della restrizione proteica e hanno individuato sei effetti derivanti da un ridotto consumo di proteine e i relativi meccanismi molecolari: sembra che la restrizione di specifici aminoacidi, in particolare metionina, leucina, isoleucina e valina, sia responsabile di tale effetto positivo che favorisce un invecchiamento sano.

Le linee guida attuali, come quelle della Società tedesca per l’alimentazione (DGE), raccomandano per le persone di età superiore ai 65 anni un apporto proteico giornaliero di 1,0 g/kg di peso corporeo, anche al fine di ridurre la sarcopenia e la fragilità in generale.

Tali raccomandazioni sono tuttavia in contraddizione con i dati epidemiologici, come scrivono gli autori Knopf e Lamming: “Studi di associazione sull’uomo hanno dimostrato che le diete ricche di proteine sono associate a un aumento del rischio di diabete, cancro e mortalità”.

Per esempio, un’analisi della National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) ha dimostrato che un maggiore consumo di proteine era associato a un aumento della mortalità e delle malattie legate all’età. Sorprendentemente, uno studio britannico sui gemelli del 2023 ha addirittura rilevato che “un maggiore apporto proteico era associato positivamente alla sarcopenia nei gemelli anziani, mettendo in discussione la convinzione secondo cui le proteine alimentari prevengano la sarcopenia”.

Nella loro revisione, Knopf e Lamming esaminano quali siano i risultati disponibili sugli effetti positivi di un ridotto apporto proteico complessivo, pur garantendo il fabbisogno nutrizionale, e quali siano le spiegazioni al riguardo.

Gli autori individuano 6 effetti fondamentali della restrizione proteica in relazione all’invecchiamento e alle malattie legate all’età:

1. miglioramento della salute metabolica
2. miglioramento delle vie di rilevamento dei nutrienti (meccanismi cellulari che percepiscono la disponibilità di nutrienti e regolano di conseguenza il metabolismo e l’utilizzo dell’energia)
3. senescenza ridotta
4. miglioramento della funzione mitocondriale
5. modifiche epigenetiche positive
6. invecchiamento sano

• Effetto 1: miglioramento della salute metabolica.
  La restrizione proteica migliora la funzione metabolica riducendo il sovrappeso, aumentando il dispendio energetico e migliorando l’omeostasi del glucosio. Essa aumenta l’assunzione di cibo, ma riduce comunque la massa grassa e il peso grazie a un maggiore dispendio energetico. Il mediatore principale di questo effetto è il fattore di crescita dei fibroblasti 21 (FGF21), un ormone indotto dallo stress nutrizionale. Tra le altre cose, favorisce il dispendio energetico e la perdita di grasso, aumenta la sensibilità all’insulina e svolge un’azione antinfiammatoria attraverso diversi processi.
• Effetto 2: miglioramento delle vie di rilevamento dei nutrienti
  La restrizione proteica attiva l’enzima General Control Nonderepressible 2 (GCN2), che rileva la carenza di aminoacidi e, di conseguenza, sopprime la sintesi proteica. Contemporaneamente, aumenta la produzione del fattore di trascrizione attivante 4 (ATF4). L’ATF4 è uno dei principali regolatori delle reazioni di stress nella cellula. Tra le altre cose, favorisce la sintesi degli aminoacidi e l’autofagia e induce la formazione di antiossidanti.
  Inoltre, la restrizione proteica inibisce il Mechanistic Target of Rapamycin Complex 1 (mTORC1), un complesso proteico fondamentale delle cellule che funge da “interruttore principale” per la crescita cellulare, il metabolismo energetico e la sintesi proteica. L’inibizione di mTORC1 riduce anch’essa la sintesi proteica e attiva l’autofagia.
• Effetto 3: riduzione della senescenza
  La senescenza cellulare è un arresto irreversibile del ciclo cellulare. Le cellule colpite sviluppano un fenotipo secretorio associato alla senescenza (SASP). Ciò porta le cellule ad attivare vie di segnalazione proinfiammatorie che favoriscono disfunzioni tissutali e possono quindi accelerare il processo di invecchiamento. Al contrario, l’eliminazione delle cellule senescenti può alleviare le malattie legate all’età.
  Le diete ricche di proteine aumentano la senescenza nel fegato, mentre la restrizione proteica la riduce. Come dimostrano alcuni studi, l’FGF21 sopprime la senescenza nelle cellule in coltura e riduce l’espressione dei marcatori proinfiammatori del SASP. La riduzione delle cellule senescenti nei tessuti metabolici potrebbe rappresentare un meccanismo importante alla base degli effetti benefici per la salute della restrizione proteica.
• Effetto 4: miglioramento della funzione mitocondriale
  Con l’avanzare dell’età, i mitocondri perdono efficienza e producono una maggiore quantità di molecole di ossigeno aggressive – le specie reattive dell’ossigeno (ROS) – che danneggiano le cellule, causano stress ossidativo e accelerano la senescenza. Nel fegato, le ROS favoriscono l’infiammazione, la steatosi epatica, la fibrosi e il cancro. La disfunzione mitocondriale è stata associata a numerose malattie legate all’età, tra cui l’insulino-resistenza e il diabete di tipo 2. La restrizione proteica riduce le specie reattive dell’ossigeno nel fegato.
  Studi condotti sui topi hanno dimostrato che, con una dieta ricca di proteine, l’attività della catena di trasporto degli elettroni nel muscolo scheletrico si riduce in modo significativo e la resistenza durante lo sforzo fisico risulta compromessa. Ciò suggerisce che un’alimentazione ricca di proteine possa essere dannosa per l’omeostasi mitocondriale del muscolo scheletrico.
  Tuttavia, i risultati relativi alla correlazione tra il contenuto proteico degli alimenti e la funzione mitocondriale non sono coerenti. Gli autori sottolineano la necessità di ulteriori ricerche in merito.

• Effetto 5: modifiche epigenetiche positive
  Le modificazioni epigenetiche, come la metilazione del DNA e le modificazioni post-traduzionali (PTM) degli istoni, influenzano l’attività di alcuni geni all’interno di una cellula. La ricerca suggerisce che la limitazione della produzione proteica attraverso la regolazione dell’epigenoma potrebbe favorire una vita sana e longeva, preservando o ripristinando un profilo epigenetico giovanile.

• Effetto 6: invecchiamento sano
  “La restrizione proteica non solo allunga la durata della vita, ma aumenta anche il periodo di vita in buona salute in diverse specie”, affermano gli autori dello studio. Uno studio britannico condotto su gemelli ha dimostrato che un maggiore apporto proteico è associato a un rischio più elevato di sarcopenia, mentre una dieta mediterranea a basso contenuto proteico è associata a una maggiore massa muscolare e forza muscolare.

Una possibile spiegazione di questi risultati in parte contraddittori potrebbe essere la fonte proteica, poiché le proteine vegetali – a differenza di quelle animali – sono associate a un minor rischio di fragilità.

Da studi condotti dagli stessi autori è emerso che una dieta ricca di proteine favorisce la crescita muscolare, soprattutto se abbinata all’allenamento di forza. Una dieta a basso contenuto proteico, tuttavia, attenua l’aumento della fragilità legato all’età.

L’attività fisica può compensare in larga misura la perdita di massa magra associata a regimi alimentari a basso contenuto proteico nell’uomo. In questo modo, le persone potrebbero potenzialmente trarre beneficio da una restrizione proteica e, al contempo, mantenere la propria massa muscolare.

La lunga aspettativa di vita della cosiddetta popolazione di Okinawa è in parte attribuita alla sua dieta a basso contenuto proteico, con circa il 9% di proteine. Okinawa fa parte delle Blue Zones, ovvero quelle regioni in cui le persone raggiungono un’età superiore alla media.

La popolazione di Okinawa ricava inoltre circa l’80% delle proprie calorie da fonti vegetali e, in generale, le persone assumono un apporto calorico complessivo inferiore. I benefici potrebbero quindi non essere attribuibili esclusivamente al minor apporto proteico. Tuttavia, queste osservazioni avvalorano l’ipotesi che la restrizione proteica possa favorire un invecchiamento sano nell’uomo.

Con l’avanzare dell’età diminuisce, tra le altre cose, anche la resilienza fisica, ovvero la capacità di resistere a fattori di stress – quali temperature estreme, periodi di digiuno e infezioni – e di riprendersi da essi. Anche la resilienza cellulare, ovvero la capacità delle cellule di reagire a fattori di stress quali l’ipossia, gli agenti patogeni o il calore, diminuisce con l’avanzare dell’età. La perdita di questa resilienza contribuisce all’insorgenza di malattie croniche, alla multimorbilità e alla mortalità ed è influenzata dall’alimentazione, dallo stile di vita e da fattori genetici.

Nella Drosophila, la restrizione proteica aumenta la resilienza durante l’invecchiamento e migliora le risposte alla fame, alle infezioni batteriche e allo stress da calore. Tuttavia, resta ancora da chiarire quale impatto abbia la restrizione proteica sulla resilienza nei mammiferi.

Il ruolo di specifici aminoacidi

Esistono numerosi studi che hanno esaminato gli effetti della restrizione di singoli aminoacidi, sebbene per lo più su modelli animali. Da questi studi emerge che la restrizione degli aminoacidi essenziali (EAA) riproduce i benefici della restrizione proteica generale sulla durata della vita, mentre la restrizione degli aminoacidi non essenziali (NEAA) non apporta alcun beneficio. In particolare, la restrizione della metionina e degli aminoacidi a catena ramificata (BCAA) – leucina, isoleucina e valina – sembra avere un effetto positivo.

La restrizione della metionina allunga la durata della vita di molte specie. La restrizione dell’isoleucina migliora in modo costante la salute metabolica nei topi, indipendentemente dalla dieta e dall’età. La restrizione della valina riduce il peso corporeo, migliora la salute metabolica e allunga la durata della vita dei topi maschi.

Tuttavia, anche la restrizione degli aminoacidi non essenziali influisce su specifici aspetti dell’invecchiamento. L’integrazione di glicina, ad esempio, ha prolungato la durata della vita dei topi del 6,2% (maschi) e del 3,7% (femmine). La restrizione della tirosina nella Drosophila ha prolungato in modo significativo la durata della vita.

In sintesi, i ricercatori constatano che i NEAA potrebbero essere importanti per il processo di invecchiamento tanto quanto gli aminoacidi essenziali e che devono essere considerati in modo differenziato.  L’integrazione alimentare con alcuni NEAA potrebbe favorire un invecchiamento sano, mentre una riduzione di altri NEAA nella dieta potrebbe avere effetti positivi sulla salute e sulla longevità.

Cosa significano questi risultati per la clinica?

Gli autori mettono in guardia da un’applicazione clinica affrettata. Sottolineano le difficoltà nel determinare i livelli ottimali di proteine e di aminoacidi specifici per la salute individuale.

È necessario prestare particolare attenzione alle fasce di popolazione vulnerabili. Le donne in gravidanza, i bambini, le persone sottoposte a restrizione calorica e i convalescenti potrebbero subire danni a causa di una restrizione proteica o di aminoacidi. “Molte persone anziane soffrono di carenza proteica a causa di fattori quali la diminuzione dell’appetito, le limitazioni finanziarie e l’isolamento sociale. Una restrizione proteica o di aminoacidi potrebbe portare queste persone a uno stato di carenza”, avvertono i ricercatori.

Infine, le persone che praticano regolarmente attività fisica potrebbero avere un fabbisogno proteico maggiore o, quantomeno, assumere quantità più elevate di proteine o di determinati aminoacidi senza incorrere in un aumento del rischio metabolico.

Soprattutto, vedono nei risultati dei loro studi un mandato ad approfondire la ricerca sui legami tra le proteine presenti negli alimenti e i processi di invecchiamento, al fine di poterli tradurre in raccomandazioni alimentari concrete e personalizzate.

Questo articolo è stato tradotto e adattato da Medscape, parte di Medscape Professional Network.