Orologio biologico interno e ritmi circadiani: lo studio Vimm-Unipd

La nostra vita è scandita da un orologio interno, un vero e proprio "timer" che adatta con estrema precisone la nostra fisiologia alle diverse fasi della giornata, regolando funzioni come i livelli ormonali, il sonno, la temperatura corporea e il metabolismo. L’equilibrio tra l’orologio biologico interno e le abitudini quotidiane, come l’orario dei pasti e l’esercizio fisico, garantisce la salute dello stato fisico e psichico di una persona, di contro un disallineamento aumenta il rischio di insorgenza di malattie, come diabete e tumori.

Studio

È questo l’oggetto dello studio pubblicato su “Nature Communications” a firma del Prof. Nicola Elvassore (Principal Investigator del VIMM e Università di Padova), della Dott.ssa Onelia Gagliano, del Prof. Joseph Takahashi e di altri co-autori, che si sono avvalsi della lunga e consolidata collaborazione tra l’Università di Padova e l’Università Americana UT Southwestern di Dallas, nonché al supporto della Fondazione Umberto Veronesi, che ha sponsorizzato una borsa di studio per la Dott.ssa Gagliano. Partendo dalle evidenze e dagli studi sui ritmi circadiani - culminati nel premio Nobel per la Medicina assegnato nel 2017 ai tre scienziati che hanno scoperto l’esistenza dell’orologio biologico -  si è voluto analizzare come buone e cattive abitudini alimentari influiscono sulla funzionalità del corpo e della fisiologia, utilizzando un approccio innovativo nel campo e altamente tecnologico basato su modelli di “organ on chip”. Il vantaggio di questa tecnologia sta nella capacità di ricreare, in microscala, le condizioni e gli aspetti chiave degli organi viventi e di permettere alle cellule di vivere e crescere come se fossero all’interno di un organismo, consentendo di esplorare la risposta cellulare a diversi regimi alimentari e di controllare il tempo ma anche la frequenza con cui vengono somministrate fasi di digiuno e di alimentazione, allo scopo di mimare routine giornaliere salutari o patologiche.

Risultati

Questo studio ha rivelato, anche utilizzando un sistema cellulare molto semplice, che non solo è importante la frequenza con cui si susseguono le fasi di alimentazione e digiuno, mostrando la frequenza di 12 ore come quella capace di sostenere il nostro orologio biologico, ma che è altrettanto importante l'allineamento tra segnali metabolici e ritmi circadiani, per garantire un'oscillazione robusta. Quando infatti tale allineamento è messo in discussione da abitudini alimentari dannose, non è solo il ritmo circadiano a vacillare, ma anche altre funzioni metaboliche ad esso connesse. Sottolinea Nicola Elvassore: «Queste evidenze e questi risultati condotti su microorgani aprono promettenti prospettive scientifiche a studi più complessi che coinvolgono tessuti e organi - come fegato, cuore e cervello - altamente sensibili alle abitudini quotidiane e a cui sono esposti, al fine di prevenire l’insorgenza di malattie legate allo stile di vita».