Che relazione c’è tra ritmo circadiano e dieta alimentare?

All’origine della scoperta della forza di gravità ci fu una mela che cadde dall’albero. A fare comprendere i meccanismi molecolari alla base del ritmo circadiano, che tra le altre cose regola i cicli di sonno e veglia, ci sono stati i moscerini della frutta.
Nel 2017 il premio Nobel per la medicina o la fisiologia è stato assegnato a Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash e Michael W. Young, tre scienziati americani che hanno dedicato i loro studi all’orologio biologico che governa il corpo umano e le sue funzioni fisiologiche in sincronia con l’ambiente esterno. Le loro osservazioni, avvenute appunto a partire da alcuni moscerini, potrebbero incidere in futuro sull’importanza della sincronizzazione tra ritmi circadiani e alimentazione, tra ritmi circadiani e sonno, sulla gestione di malattie croniche, come quelle legate al metabolismo o al declino cognitivo, sul trattamento dei tumori.

Ciclo circadiano, il nostro corpo come un orologio a ingranaggi degno del Glockenspiel di Monaco

Per capire come si è arrivati a queste conclusioni, si potrebbe partire da una piccola storia della medicina circadiana o cronomedicina. Già 50 anni fa circa, gli scienziati avevano scoperto l’esistenza del nucleo soprachiasmatico, un’area specifica nell’ipotalamo del cervello che ha il compito di presiedere al ciclo del sonno ed è regolato dal ritmo circadiano.
A queste prime osservazioni se ne aggiunsero altre che amplificavano l’importanza di questi ritmi circadiani, allargando la loro azione ad altri campi. Questa parte del cervello, infatti, non è l’unica ad avere una sorta di orologio biologico che autoregola le funzioni. Anche in altre cellule del corpo esiste un gruppo di geni utile a tenere il tempo. Sono collocati in diversi organi: il fegato, il cuore, i polmoni, lo stomaco. È come se le funzioni fisiologiche fossero governate da molti orologi interni e autonomi che completano ciascuno il giro nelle 24h e che, come un sistema a ingranaggi, si attivano, si disattivano e si coordinano in base agli input esterni e a quelli che arrivano loro dal cervello, il sistema centrale che alcuni potrebbero paragonare a un direttore d’orchestra.
Se, per esempio, gli organi ricevono input dall’esterno e il cervello, abituato ad altri ritmi, fa fatica a codificarli con il suo orologio centrale, si verificano i classici problemi legati al jet leg o al jet leg sociale, come fatica a digerire, ad addormentarsi, stanchezza generale. È il derivato di una discronia interna, causata dal fatto che a un organo, per esempio lo stomaco, è richiesto di lavorare in un momento in cui il cervello non prevede il suo funzionamento.
Se i geni si attivano e disattivano in base a orologi interni, significa che agire su di loro in momenti diversi può avere risultati differenti. E questo vale, per esempio, per i farmaci o l’alimentazione: assumerli in momenti della giornata in cui gli organi sono più efficienti, rende i principi attivi più efficaci. Si tratterebbe quindi di sincronizzare i trattamenti con i cicli biologici e il ritmo circadiano.

Ritmo circadiano, perché tenere in vista l’orologio biologico come il Bianconiglio di Alice nel Paese delle Meraviglie

1. Il ritmo circadiano regola il ciclo sonno e veglia

Il nucleo soprachiasmatico, collocato nell’ipotalamo del cervello, è direttamente collegato agli occhi. Questo significa che la luce solare e il buio interagiscono con l’orologio biologico interno e possono o disallinearlo o tenerlo in rotta. Perché il ritmo sia tenuto regolare è necessario che nella fase di sonno siano eliminati gli input luminosi e il cervello non riceva segnali che lo attivino. I consigli generali sono di fare bottino di quanta più luce possibile durante il giorno, soprattutto al mattino, e oscurare bene la stanza in cui si dorme.

2. Il ritmo circadiano utile per l’alimentazione

Il metabolismo coinvolge diversi organi, ognuno dei quali ha un orologio biologico locale che poi si coordina con quello centrale, legato al cervello. Per ottimizzarne il funzionamento è ideale sincronizzare l’assunzione di cibo – e quindi l’orario dei pasti – con il periodo di massima attività e funzionamento degli organi deputati. Uno degli obiettivi futuri della medicina circadiana, infatti, è riuscire a capire, in modo personalizzato, qual è il momento ideale per mangiare o fare esercizio, in modo da ottimizzarne gli effetti. Se si intercetta la finestra temporale esatta, infatti, si potrebbe evitare che si assumano eccessive calorie in un momento della giornata in cui nel corpo sono rallentati i processi metabolici e se ne avviino di errati. In accordo con alcuni studi della Tel Aviv University e della Hebrew University of Jerusalem, per assecondare il ritmo circadiano e mantenere un’alimentazione equilibrata che eviti problemi di sovrappeso, è consigliabile fare una colazione abbondante, diminuire le calorie a pranzo e minimizzarle a cena.

3. Il ritmo circadiano utile per l’assunzione di farmaci

Da ultimo tra i portati della medicina circadiana, c’è quella legata ai trattamenti farmacologici nei diversi campi. Se sfruttati correttamente i ritmi circadiani possono migliorare l’efficacia dei medicinali assunti e ridurre gli effetti collaterali. Conoscere la finestra temporale ideale per la loro assunzione permetterebbe di ottimizzare la loro azione.