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Nature Metabolism volume 4, pagine 1713–1731 (2022)Citare questo articolo

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La restrizione dietetica è ampiamente utilizzata per ridurre la massa grassa e perdere peso negli individui con o senza obesità; tuttavia, il recupero del peso dopo la dieta è ancora una grande sfida, e i meccanismi sottostanti rimangono in gran parte sfuggenti. Qui mostriamo che la rialimentazione dopo vari tipi di dieta induce un rapido accumulo di grasso nei topi e un maggiore assorbimento dei lipidi intestinali contribuisce all’aumento della massa grassa post-dieta. Inoltre, la rialimentazione dopo una restrizione dietetica a breve termine è accompagnata da un aumento dei lattobacilli intestinali e dei suoi metaboliti, che contribuisce a migliorare l'assorbimento dei lipidi intestinali e l'aumento della massa grassa post-dieta; tuttavia, la rialimentazione con una dieta ad alto contenuto proteico dopo una restrizione dietetica a breve termine attenua l'assorbimento dei lipidi intestinali e reprime l'accumulo di grasso prevenendo la crescita dei lactobacilli. I nostri risultati forniscono informazioni sui meccanismi alla base dell’aumento della massa grassa dopo la dieta. Proponiamo inoltre che prendere di mira i Lactobacillus intestinali per inibire l’assorbimento dei lipidi intestinali tramite una dieta ricca di proteine ​​o antibiotici sia probabilmente una strategia efficace per prevenire l’obesità dopo la dieta.

La prevalenza globale dell’obesità è triplicata dalla metà degli anni ’701. L’obesità rappresenta una grave sfida per la salute che aumenta sostanzialmente il rischio di malattie come il diabete mellito di tipo 2, la malattia del fegato grasso, le malattie cardiovascolari, diversi tumori e persino la grave malattia da coronavirus 2019 (COVID-19)1,2,3. La causa fondamentale dell'obesità è lo squilibrio dell'omeostasi energetica con troppe calorie incorporate e troppo poche calorie consumate2,4. Sia i fattori ambientali che quelli genetici che influenzano l’omeostasi energetica contribuiscono allo sviluppo dell’obesità5,6. Per quanto riguarda i fattori ambientali, l'apporto calorico totale, l'attività fisica, la temperatura ambiente, gli alimenti trasformati, l'uso di antibiotici, le influenze nei primi anni di vita, l'inquinamento, lo stress, la depressione, la mancanza di sonno e il disallineamento circadiano sono tutti fattori molto importanti che causano l'obesità2,7,8,9 . Tuttavia, resta da indagare se esista qualche fattore ambientale trascurato ma importante che porta all’obesità.

La restrizione dietetica (DR) è stata considerata un'importante strategia per migliorare il metabolismo dei lipidi e ridurre la massa grassa sia nei mammiferi magri che in quelli obesi10,11,12,13,14. Esiste una prevalenza crescente di DR nelle donne e negli uomini di peso sano15,16. Sia la restrizione calorica che il digiuno intermittente come tipi specifici di DR possono ridurre significativamente la massa corporea negli adulti magri e leggermente sovrappeso, principalmente a causa della perdita di grasso17,18. Poiché la restrizione alimentare volontaria a lungo termine non è praticabile per la maggior parte delle persone, la restrizione dietetica a breve termine (SDR) o anche il semplice salto dei pasti diventano popolari per la gestione del peso19,20,21. I digiuni acuti vengono frequentemente intrapresi in molti individui per ragioni estetiche, di salute, religiose, mediche o culturali22,23,24 e i tassi di salto dei pasti nei giovani adulti (18-30 anni) variano tra il 5 e l'83%21. È stato riportato che la perdita di peso indotta dalla DR in maschi e femmine di peso sano verrà recuperata dopo la rialimentazione25,26,27; tuttavia, se la rialimentazione dopo la dieta contribuisce all’obesità e i meccanismi sottostanti sono ancora in gran parte poco chiari e devono essere studiate nuove strategie per prevenire il recupero del peso dopo la dieta.

La dieta emerge come un determinante fondamentale della struttura e della funzione della comunità del microbiota intestinale28,29,30 e il DR poiché una speciale modifica della dieta applicata prevalentemente per ridurre il peso corporeo altera anche la composizione del microbioma intestinale31,32,33. È stato dimostrato che il microbiota intestinale in risposta alla dieta influenza la digestione e l’assorbimento dei grassi nell’intestino tenue34,35. Inoltre, esperimenti che hanno confrontato topi esenti da germi e colonizzati o analizzato l’influenza dei nutrienti e di altri fattori ambientali che modificano qualitativamente la composizione del microbiota intestinale mostrano che il microbiota intestinale influenza il metabolismo delle cellule nel fegato e nei tessuti adiposi e quindi modula l’omeostasi dei lipidi36, 37,38. Il microbiota intestinale contribuisce al metabolismo dell’ospite, compresa l’assunzione di cibo, la digestione, l’assorbimento e il dispendio energetico attraverso la produzione di una miriade di metaboliti, come acidi grassi a catena corta, acidi biliari, aminoacidi e loro derivati39,40,41,42. I metaboliti derivati ​​dal microbiota intestinale esercitano i loro effetti all'interno dell'ospite come molecole segnale e substrati per le reazioni metaboliche39,43,44. Gli studi hanno scoperto che i metaboliti derivati ​​​​dal microbiota come acetato, lattato, succinato e acido miristoleico possono regolare l'assorbimento dei lipidi intestinali e il metabolismo dei lipidi nei tessuti adiposi45,46,47. Il microbiota intestinale e i suoi metaboliti derivati ​​possono agire come trasduttore di segnali dietetici, incluso il DR per regolare il metabolismo dell’ospite48. Ad esempio, il digiuno intermittente promuove l’imbrunimento del tessuto adiposo bianco modellando il microbiota intestinale e portando ad un aumento di acetato e lattato intestinali49. Inoltre, uno studio precedente identifica una firma del microbioma intestinale che persiste dopo la normale alimentazione di topi obesi indotta da una dieta ricca di grassi, un modello di obesità ricorrente, diminuisce i livelli di flavonoidi del metabolita intestinale e contribuisce a un più rapido recupero di peso dopo la ripresa. esposizione a una dieta ricca di grassi50; tuttavia, il modo in cui il microbiota intestinale e i suoi metaboliti derivati ​​contribuiscono all’obesità dopo la perdita di peso indotta dalla DR in diversi modelli deve ancora essere ulteriormente chiarito.