La nutrizione ed i meccanismi della vita

Gli studi sul metabolismo hanno svelato i meccanismi che permettono alle cellule e agli organismi di sopravvivere, crescere e proliferare. Oggi è possibile sfruttarli per aumentare la longevità e migliorare la salute. Anche attraverso quello che mangiamo

Il nostro organismo cresce, vive e si riproduce attraverso una serie infinita di reazioni biochimiche perfettamente armoniche e funzionali alla sopravvivenza della specie. Nel  corso del tempo, queste si deteriorano con una velocità che dipende da una serie di condizioni endogene ed esogene all’organismo: se riconosciute e riequilibrate, rigenerano un circuito virtuoso; se trascurate, si sommano e nel tempo si convertono in patologie croniche con significativi impatti sulla qualità e la durate della vita stessa.

Una parte di questo complesso schema di reazioni si chiama Metabolismo, ovvero quell’insieme di processi biochimici che governa il sistema energetico del nostro organismo e la produzione dei suoi mattoncini fondamentali: le proteine, acidi nucleici (DNA e RNA), grassi e altri componenti cellulari.

Un metabolismo mal funzionate ha una infinita serie di impatti negativi sul nostro organismo e sui sistemi che lo compongono, poiché colpisce sia il livello energetico per farli funzionare sia le loro componenti strutturali.

La produzione di energia avviene per trasformazione delle sostanze ingerite con il cibo, che fornisce anche un contributo importante per la parte di costruzione delle componenti essenziali delle nostre cellule, grazie a tutti quei nutrienti che il nostro organismo non è in grado di autoprodurre.

Catabolismo ed Anabolismo

Il Metabolismo si realizza a livello cellulare e si divide in 2 processi che si alternano: Catabolismo ed Anabolismo. Il primo è collegato alla trasformazione dei nutrienti in energia, che ha come unità di misura l’ATPL'adenosina trifosfato (ATP) può essere definito la "moneta energetica" della cellula, lo strumento attraverso cui la cellula realizza processi che necessitano di energia (endoergonici) ed è prodotto da reazioni che liberano energia (esoergonici). (la benzina delle cellule); dal secondo dipende la costruzione delle componenti essenziali alla costruzione e al funzionamento dei vari sistemi fisiologici che costituiscono  il nostro organismo.

Nella fase catabolica, con l’aiuto dell’ossigeno che respiriamo, il nostro organismo scompone il cibo in macronutrienti (Lipidi, Carboidrati e Proteine) e libera energia (ATPL'adenosina trifosfato (ATP) può essere definito la "moneta energetica" della cellula, lo strumento attraverso cui la cellula realizza processi che necessitano di energia (endoergonici) ed è prodotto da reazioni che liberano energia (esoergonici).), questo grazie all’azione di Enzimi, ovvero di un gruppo speciale di proteine che accelerano la trasformazione dei macronutrienti, attivati dal nostro sistema ormonale (ie. insulinaOrmone prodotto dalle cellule delle isole di Langerhans del pancreas. Stimola l’ingresso del glucosio nelle cellule, sottraendolo al sangue e abbassando quindi la glicemia. Essa induce l'utilizzo del glucosio sia per produrre energia, che per la sintesi del glicogeno e dei grassi.).

Nella fase anabolica, il nostro organismo ricombina questi macronutrienti in semilavorati (aminoacidiGli aminoacidi sono le sostanze di base che costituiscono le proteine. Ogni proteina è caratterizzata da una precisa sequenza di “mattoni” di aminoacidi. Alcuni sono prodotti dall’organismo trasformando gli alimenti, altri, che l’organismo non riesce a sintetizzare, devono essere assunti direttamente con il cibo., zuccheri semplici, acidi grassi, glicerolo) che poi utilizza per creare delle strutture più grandi e complesse (macro-molecole) che sono essenziali all’attività di proliferazione e differenziazione cellulare e a quella di funzionamento dei vari sistemi del nostro organismo, utilizzando l’energia prodotta durante il catabolismo per far funzionare il processo produttivo di queste macro-molecole. Anche questa fase vede un ruolo importante del nostro sistema ormonale, ed in particolare dell’insulinaOrmone prodotto dalle cellule delle isole di Langerhans del pancreas. Stimola l’ingresso del glucosio nelle cellule, sottraendolo al sangue e abbassando quindi la glicemia. Essa induce l'utilizzo del glucosio sia per produrre energia, che per la sintesi del glicogeno e dei grassi..

Le vie metaboliche, uno dei segreti della nostra esistenza

La fase anabolica si articola su 3 micro-laboratori di trasformazione che si occupano di produrre i semilavorati di cui sopra per poi giungere alla macro-molecole.

Questi vengono comunemente chiamate “via metaboliche”:

1. La via insulinica (GH, IGF-1) reagisce agli zuccheri complessi ingeriti ed ha l’obiettivo di produrre zuccheri semplici e proteine. La sua missione finale è la “crescita dell’organismo”, favorendo la proliferazione ed il differenziamento cellulare, attraverso la fornitura di depositi di energia e componenti strutturali.
2. La via mTORLa via mTOR (mammalian target of rapamycin) è un insieme di enzimi che reagiscono ai nutrienti ingeriti con il cibo, scomponendoli e ricombinandosi per costruire nuove proteine utili alla “crescita dell’organismo”. Rispondono a specifici stimoli ormonali (Insulina e IGF-1)  diventando in questo modo il centro di controllo della crescita e della proliferazione cellulare nel metabolismo.  Questa via è anche responsabile dell’eliminazione delle cellule vecchie e difettose (Autofagia cellulare) con il doppio vantaggio di riciclarne i componenti fondamentali per produrre nuove cellule ed eliminarle per evitare che inneschino processi degenerativi ed infiammatori. (mammalian target of rapamycin) reagisce alle proteine ingerite con il cibo ed le riutilizza per costruire di nuove utili alla “crescita dell’organismo”, favorendo la proliferazione cellulare. Questa via è anche responsabile dell’eliminazione delle cellule vecchie e difettose (AutofagiaL'autofagia cellulare o autofagocitosi è un meccanismo cellulare di rimozione selettiva di componenti di cellule vecchie o danneggiate, che ne permette la degradazione e il riciclo dei componenti recuperati per costruire nuove proteine. Il suo corretto funzionamento ha impatto sostanziali sulla riduzione dell'infiammazione organica latente e sull'insorgenza di patologie croniche e tumorali. cellulare) con il doppio vantaggio di riciclarne i componenti fondamentali per produrre nuove cellule ed eliminarle per evitare che inneschino processi degenerativi ed infiammatori.
3. La via AMPKAMPK (AMP-activated protein kinase) è acronimo di adenosina monofosfato-activated protein chinasi. Si tratta di un enzima che svolge un ruolo critico nella omeostasi cellulare ed un segnalatore del livello energetico dell’organismo: segnala se nell’organismo ve ne è abbastanza  per attivare le funzioni cellulari come l'assorbimento di glucosio, l'ossidazione dei grassi, e la formazione di nuovi mitocondri. Nel caso l'energia non fosse sufficiente, blocca l’attività di creazione delle macro-molecole mettendo in pausa l’attività di produzione. La via AMPK è un ” regolatore metabolico”. (AMP-activated protein kinase) reagisce al livello energetico dell’organismo in modo inversamente proporzionale. Poiché l’energia è fondamentale per produrre le macro-molecole per il funzionamento e la crescita dell’organismo, questa via segnala se nell’organismo ve ne è abbastanza e, nel caso non lo fosse, blocca l’attività di creazione delle macro-molecole mettendo in pausa l’attività di produzione. La via AMPKAMPK (AMP-activated protein kinase) è acronimo di adenosina monofosfato-activated protein chinasi. Si tratta di un enzima che svolge un ruolo critico nella omeostasi cellulare ed un segnalatore del livello energetico dell’organismo: segnala se nell’organismo ve ne è abbastanza  per attivare le funzioni cellulari come l'assorbimento di glucosio, l'ossidazione dei grassi, e la formazione di nuovi mitocondri. Nel caso l'energia non fosse sufficiente, blocca l’attività di creazione delle macro-molecole mettendo in pausa l’attività di produzione. La via AMPK è un ” regolatore metabolico”. è un ” regolatore metabolico”.

Tutte queste 3 vie giocano un ruolo fondamentale nel governare la salute del nostro organismo e la sua longevità. Ma prima di comprendere come e perché, dobbiamo apprendere un principio fondamentale della vita.

Il rapporto inverso tra crescita dell’organismo e durata della vita

L’equilibrio della vita è dominato dal “principio della sopravvivenza” della specie, ovvero si favoriscono tutte quelle azioni e quegli adattamenti dell’organismo che garantiscono il miglior risultato per la sopravvivenza della specie in un determinato ambiente e in determinate condizioni.

Ogni organismo vivente ha quindi un meccanismo di sopravvivenza che da una parte accelera la sua crescita e proliferazione quando le condizioni ambientali sono favorevoli, dall’altra può interrompere questi processi, mettendoli in pausa, in modo da ridurre il fabbisogno al minimo indispensabile ed attendere tempi migliori.

Tradotto nel campo della longevità, il nostro metabolismo vive per massimizzare la sviluppo dell’organismo e garantirne la sua riproduzione nel più breve tempo e non per assicurarne la durata nel lungo periodo. E’ la ragione per cui alcuni processi metabolici virtuosi, nel tempo diventano causa di patologie degenerative, una volta esaurita la loro funzione di crescita e procreazione.

Dunque per ottenere un Vita lunga e sana anche in età avanzata, occorre governare il metabolismo in modo da stimolare il rallentamento dei processi metabolici (come nelle condizioni ambientali sfavorevoli) e disincentivare quelli di sostegno alla crescita e alla proliferazione. Ovviamente questa strategia dovrà essere assolutamente opposta per le persone più giovani, diciamo sotto i 40 anni.

Nel prossimo articolo scopriremo come agire sulle vie metaboliche per favorire una vita longeva e sana e come costruire un regime alimentare utile a questo scopo.