La dieta può cambiare il tuo sistema immunitario: ecco come

Le affermazioni su cibo e immunità sono ovunque. Ora gli scienziati stanno esplorando esattamente come la nutrizione agisce sul sistema immunitario per migliorare la salute e curare le malattie.

Riavvia il tuo sistema immunitario con il digiuno intermittente. Aiuta i tuoi batteri “buoni” a prosperare con una dieta a base vegetale. Fai largo al caffè mattutino: il tè ai funghi potrebbe rafforzare le tue difese antitumorali. Affermazioni come queste, che collegano salute, dieta e immunità, bombardano gli acquirenti dei supermercati e pervadono le notizie.

Oltre ai titoli e alle etichette dei prodotti, le basi scientifiche di molte di queste affermazioni si basano spesso su prove limitate. Ciò è dovuto in parte al fatto che condurre studi rigorosi per tracciare cosa mangiano le persone e l’impatto della dieta è una sfida enorme. Inoltre, la rilevanza per la salute umana dei risultati degli studi sugli animali e sulle cellule, non è chiara e talvolta è stata esagerata per guadagno commerciale, alimentando lo scetticismo nella scienza della nutrizione.

Negli ultimi cinque anni circa, tuttavia, i ricercatori hanno sviluppato approcci innovativi all’immunologia nutrizionale che stanno aiutando a colmare questo divario di credibilità. Mentre gli scienziati della nutrizione hanno studiato in modo convenzionale gli impatti a lungo termine di diete mediterranee o occidentali vagamente definite, ad esempio, oggi hanno accesso a strumenti che consentono loro di concentrarsi sugli effetti a breve termine, sia utili che dannosi, di gruppi alimentari più ristretti e componenti dietetici specifici, e di sondare i meccanismi molecolari alla base degli effetti degli alimenti sull’immunità.

Dieta mediterranea collegata alla risposta all’immunoterapia

Il campo sta iniziando ad attrarre attenzione e finanziamenti . Ad aprile, il New England Journal of Medicine ha lanciato una serie di articoli di revisione su nutrizione, immunità e malattie e, a gennaio, il Dipartimento della Salute e dei Servizi Umani degli Stati Uniti ha tenuto il suo primo summit Food is Medicine a Washington DC, che ha esplorato i collegamenti tra insicurezza alimentare, dieta e malattie croniche.

Alcuni ricercatori sostengono che le diete moderne, in particolare quelle del mondo occidentale, hanno distorto le nostre risposte immunitarie in modi che hanno minato la resilienza immunitaria. Con più ottimismo, altri affermano che la dieta potrebbe anche aiutare a trattare una serie di problemi di salute, come tumori e disturbi immunitari cronici come il lupus.

È ancora presto, ma molti scienziati del settore sono fiduciosi. “Stiamo imparando molto di più su come modulare il sistema immunitario con singoli componenti o combinazioni di componenti alimentari“, afferma l’immunologo Francesco Siracusa presso l’University Medical Center Hamburg-Eppendorf di Amburgo, in Germania. “Come potenziale terapia”, afferma, “la fioritura del campo della nutrizione personalizzata negli ultimi cinque o sei anni è molto entusiasmante”.

Fibre e grassi

I medici, fin da Ippocrate, hanno esplorato i legami tra dieta e salute. Nel 1912, il biochimico polacco Casimir Funk ipotizzò che la mancanza di nutrienti essenziali da lui chiamati “vitamine” stesse causando malattie tra cui lo scorbuto e il rachitismo; studi successivi sulle vitamine hanno confermato il loro ruolo nell’immunità.

Nell’ultimo decennio, la maggiore disponibilità di tecniche “omiche”, in grado di catalogare e analizzare interi set di biomolecole, come geni e proteine, in cellule o tessuti, ha aiutato i ricercatori a svelare i meccanismi attraverso i quali diverse diete e componenti alimentari influenzano il sistema immunitario e, quindi, la salute.

Molti laboratori sono interessati a sfruttare il sistema immunitario per trattare uno dei problemi di salute più urgenti di oggi: l’obesità. Steven Van Dyken, immunologo presso la Washington University School of Medicine di St. Louis, Missouri, ha studiato una risposta immunitaria solitamente innescata in risposta ad allergeni e parassiti, per vedere se potesse aiutare a regolare il metabolismo.

Lui e altri avevano precedentemente osservato come un tipo di fibra alimentare chiamata chitina, che è abbondante nei funghi, nei crostacei e negli insetti commestibili, attiva questa risposta immunitaria, nota come immunità di tipo 2. Van Dyken e il suo team si sono chiesti quale effetto una dieta ricca di chitina potrebbe avere sul metabolismo.

Così hanno dato ai topi una dieta del genere e hanno osservato che i loro stomaci si allungavano molto di più rispetto a quelli dei topi con una dieta normale. Lo stiramento ha attivato l’immunità di tipo 2, che a sua volta ha innescato un enzima che digerisce la chitina. Ma impedire a questo enzima di funzionare ha avuto notevoli vantaggi: i topi che erano stati geneticamente modificati in modo da non poter produrre l’enzima hanno guadagnato meno peso, avevano meno grasso corporeo e avevano una migliore sensibilità all’insulina rispetto ai topi normali quando entrambi venivano nutriti con chitina. La chitina ha anche innescato aumenti nei livelli di peptide-1 simile al glucagone (GLP-1), l’ormone che Ozempic (semaglutide) e altri farmaci simili per la perdita di peso imitano, che aiuta a sopprimere l’appetito.

Ottimizzare la relazione tra chitina, immunità e salute, ad esempio riducendo i livelli dell’enzima che digerisce la chitina, potrebbe informare lo sviluppo di terapie come i farmaci che sopprimono l’appetito. “Precedenti ricerche hanno dimostrato che la chitina può attivare simili risposte immunitarie umane”, afferma Van Dyken. Ottimizzare queste risposte immunitarie utilizzando la chitina e l’enzima potrebbe “rappresentare un bersaglio terapeutico per malattie metaboliche come l’obesità“, afferma. Van Dyken è un inventore di domande di brevetto relative all’utilizzo della chitina e dell’enzima nelle terapie per malattie respiratorie e metaboliche.

I legami tra obesità, immunità e salute non finiscono qui. La psoriasi, una condizione autoimmune in cui le cellule della pelle si accumulano in chiazze secche e squamose, è due o tre volte più comune nelle persone obese rispetto a quelle senza. Ed è stato dimostrato che la perdita di peso migliora i sintomi della psoriasi.

L’immunologo Chaoran Li della Emory University School of Medicine di Atlanta, Georgia, voleva sapere come l’obesità interrompe il sistema immunitario della pelle. Ricerche precedenti avevano dimostrato come le diete ricche di grassi inducano la psoriasi attraverso una maggiore attivazione delle cellule immunitarie che causano l’infiammazione. Utilizzando il sequenziamento dell’RNA, Li e il suo team hanno inventariato le cellule immunitarie della pelle nei topi magri e hanno trovato una popolazione di cellule T che solitamente tengono sotto controllo l’infiammazione che causa la psoriasi. Ma quando hanno cercato le stesse cellule nei topi obesi con una dieta ricca di grassi, hanno trovato livelli molto più bassi, insieme a un’infiammazione psoriasica elevata. Cercando i dati degli studi sulle cellule prelevate da persone con psoriasi, Li ha anche trovato le stesse cellule interrotte come nei topi.

Sebbene Li si concentri sui meccanismi di base coinvolti, spera che il suo lavoro contribuisca a migliorare i trattamenti per questa patologia.

Festa e carestia

Se l’eccesso di cibo e l’obesità danneggiano la salute in più modi, rinunciare al cibo potrebbe avere l’effetto opposto? E anche il sistema immunitario potrebbe svolgere un ruolo chiave in questo caso?

Si stanno accumulando prove che il digiuno riduce i rischi di una vasta gamma di condizioni, tra cui ipertensione, aterosclerosi, diabete e asma, in alcuni casi attraverso il sistema immunitario. Ad esempio, è stato dimostrato che il digiuno riduce il numero di monociti circolanti, cellule che difendono il corpo dagli invasori stranieri, ma che possono essere un segno distintivo di diverse condizioni autoimmuni.

Alcuni ricercatori pensano di poter usare queste prove per curare le persone con queste condizioni senza che debbano mangiare di meno. Ad esempio, Cheng Zhan, un neuroscienziato dell’Università di Scienza e Tecnologia della Cina a Hefei, voleva studiare un gruppo di neuroni nel tronco encefalico che aiuta a regolare il sistema immunitario, per vedere se manipolandoli si potesse ottenere l’effetto desiderato.

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In un articolo pubblicato a gennaio, Zhan e il suo team hanno dimostrato che questi neuroni venivano attivati ​​nei topi in risposta al digiuno e che causavano il ritiro delle cellule T dal sangue, dalla milza e dai linfonodi verso il loro serbatoio centrale, il midollo osseo. Zhan ha anche utilizzato un modello murino della malattia autoimmune sclerosi multipla per dimostrare che l’attivazione continua di questi neuroni alleviava significativamente la paralisi, preveniva la perdita di peso correlata alla malattia e aumentava la sopravvivenza.

Zhan afferma che scoperte come queste potrebbero consentire alle persone di raccogliere i benefici del digiuno, senza effettivamente soffrire la fame. “Questi neuroni possono essere attivati ​​con stimolazione elettrica, piccole molecole o altre attività“, afferma.

Sebbene le prove a sostegno del digiuno come terapia siano aumentate negli ultimi dieci anni circa, ridurre le calorie potrebbe avere effetti dannosi in alcune circostanze. Ad esempio, potrebbe smorzare le risposte immunitarie. In uno studio pubblicato l’anno scorso, Filip Swirski, immunologo presso la Icahn School of Medicine al Mount Sinai di New York City e i suoi colleghi, hanno registrato una riduzione del 90% dei monociti circolanti nel sangue dei topi a digiuno e un aumento di queste cellule nel midollo osseo, dove vengono prodotte.

Quando i topi venivano nutriti dopo un digiuno di 24 ore, i monociti tornavano nel sangue in numeri insolitamente grandi, causando monocitosi, una condizione solitamente associata a malattie infettive e autoimmuni. Questi monociti post-digiuno vivevano anche più a lungo del normale e avevano una soglia inferiore al normale per innescare l’infiammazione. Quando i ricercatori infettarono i topi che avevano digiunato con Pseudomonas aeruginosa, una causa comune di polmonite batterica, gli animali morirono prima e in numero maggiore rispetto ai controlli non a digiuno.

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Swirski pensa che il corpo conservi la sua riserva di monociti come meccanismo protettivo quando le riserve energetiche sono basse. Tuttavia, se il digiuno è prolungato, i costi possono superare i benefici.

Sono necessari ulteriori studi per comprendere le implicazioni dello studio sugli esseri umani, ma Swirski afferma che potrebbe mettere in guardia contro il digiuno eccessivo o prolungato. “Ci sono molte prove che il digiuno può essere benefico, ma a volte si tratta di trovare un equilibrio e non spingere il sistema agli estremi“. Swirski stesso tende a saltare il pranzo, “Ma non vorrei digiunare eccessivamente“, afferma.

Il digiuno ridistribuisce le cellule immunitarie nel giro di poche ore. E altri cambiamenti nella dieta possono indurre cambiamenti altrettanto rapidi e di breve durata nell’immunità. Studiare quei cambiamenti è utile per i ricercatori, in parte perché li aiuta a evitare i fattori confondenti che possono minare la ricerca sui cambiamenti dietetici a lungo termine. Swirski ha studiato l’impatto delle “diete da festa”, la tendenza a concedersi cibi ad alto contenuto energetico e ad alto contenuto di grassi.

Siracusa e colleghi hanno somministrato ai topi una dieta “indulgente” povera di fibre e ricca di grassi per tre giorni, poi una dieta normale per tre giorni, prima di ripetere il ciclo. Il passaggio alla dieta ricca di grassi ha soppresso l’immunità e ha reso i topi più suscettibili alle infezioni batteriche. Ha ridotto il numero e indebolito la funzione di alcune cellule T che aiutano il corpo a rilevare e memorizzare i patogeni; ulteriori test hanno dimostrato che la mancanza di fibre ha compromesso il microbioma intestinale, che solitamente supporta queste cellule T. “Sono rimasto sorpreso dal fatto che cambiare la dieta per soli tre giorni sia stato un tempo sufficiente per vedere questi effetti drammatici sulle cellule del sistema immunitario adattivo”, aggiunge Siracusa.

Quando Swirski chiese a sei volontari umani di passare da una dieta ricca di fibre a una povera di fibre, vide effetti simili sulle loro cellule T. Gli effetti, come per qualsiasi festa, furono transitori, ma Swirski pensa che osservare questi primi eventi immunitari correlati ai cambiamenti nella dieta potrebbe rivelare intuizioni sulle cause delle condizioni immunitarie croniche. Tuttavia, sottolinea che non avrebbe fatto raccomandazioni dietetiche sulla base di questo piccolo esperimento di prova di principio. Inoltre, il lavoro sui topi può fornire solo indizi su cosa accade negli esseri umani.

Sperimentazioni umane

Confermare questi indizi nelle persone può essere difficile. Controllare con precisione cosa mangiano i partecipanti allo studio per lunghi periodi è una sfida, così come far ricordare e registrare accuratamente la loro dieta ogni giorno. “Un approccio è chiedere alle persone di mangiare solo il cibo che fornisci loro“, afferma il fisiologo integrativo Kevin Hall presso l’US National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases di Bethesda, Maryland. 

Quindi Hall e i suoi colleghi hanno fatto un ulteriore passo avanti. Negli ultimi dieci anni, hanno condotto una serie di sperimentazioni in cui i volontari hanno accettato di essere confinati in un reparto di un Ospedale di ricerca del National Institutes of Health degli Stati Uniti, in cui la loro dieta poteva essere strettamente controllata e le loro risposte misurate.

Sebbene gli interessi principali di Hall ruotino attorno agli effetti delle diverse diete sul metabolismo e sulla composizione corporea (il suo gruppo ha studiato, ad esempio, gli effetti degli alimenti ultra-processati sull’aumento di peso), per uno studio del 2024 ha collaborato con l’immunologa Yasmine Belkaid, allora presso l’Istituto nazionale statunitense per le allergie e le malattie infettive di Bethesda, per studiare i cambiamenti del sistema immunitario indotti da diverse diete.

Hall e Belkaid, che ora è Presidente del Pasteur Institute di Parigi, hanno arruolato 20 adulti per un ricovero Ospedaliero di quattro settimane e li hanno randomizzati a seguire una dieta chetogenica (basata su prodotti animali e con bassi livelli di carboidrati) o una dieta vegana a basso contenuto di grassi per le prime due settimane, quindi la dieta alternativa per le ultime due settimane. I campioni di sangue hanno mostrato che il passaggio a una delle due diete era collegato a chiari cambiamenti sia nel numero di diverse cellule immunitarie sia nei geni che venivano attivati ​​in esse.

Durante la dieta chetogenica, i partecipanti hanno avuto livelli e attività migliorati di cellule T e B che fanno parte del sistema immunitario adattativo, che innesca una risposta di “precisione” che riconosce nemici specifici. Quelli che seguivano la dieta vegana hanno visto risposte immunitarie innate migliorate, che sono più rapide e meno specifiche delle risposte adattative. Belkaid è stata felice di vedere risultati così chiari ed è entusiasta del loro potenziale clinico, ma si rifiuta di offrire consigli dietetici sulla base di essi in questa fase. Eppure, nonostante le differenze di età, genetica e peso corporeo, dice, “è stato sorprendente vedere quanto fossero convergenti gli effetti sul sistema immunitario” in sole due settimane. “Il passo successivo è testare interventi dietetici per condizioni specifiche in sperimentazioni cliniche che siano rigorose come quelle che facciamo per i farmaci“, dice.

Il gruppo di Hall sta valutando di includere persone con lupus in uno studio, per confrontare gli effetti di diverse diete. Altri hanno condotto studi preliminari sull’uso di diete chetogeniche come terapie aggiuntive per la psoriasi e il diabete di tipo 1. C’è stato anche un aumento sostanziale nella ricerca sull’uso di dieta e nutrizione per potenziare gli effetti delle terapie che cooptano il sistema immunitario per colpire il cancro. Uno studio, pubblicato nel 2021, ha scoperto che un maggiore consumo di fibre alimentari era associato a una migliore sopravvivenza nelle persone sottoposte a immunoterapia per il melanoma e che i topi con melanomi e che erano stati nutriti con una dieta povera di fibre avevano meno cellule T killer, che attaccano le cellule tumorali, vicino ai loro tumori.

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Belkaid riconosce che c’è ancora molto lavoro da fare per svelare gli effetti di diete specifiche sui sistemi immunitari di persone con diverse condizioni di salute. Tuttavia, lei e Swirski fanno parte di un gruppo crescente di immunologi ottimisti sul fatto che le intuizioni meccanicistiche che loro e altri stanno scoprendo siano i primi passi verso diete personalizzate per una serie di condizioni mediche. “Posso immaginare un mondo, nei prossimi 10 anni, in cui avremo accesso a rigorosi consigli dietetici che possono essere applicati in una serie di contesti clinici”, afferma. “Penso che la nutrizione altamente informata abbia un enorme potenziale clinico”.

Immagine Credit Public Domain.

Fonte: Nature