Frecvența și calendarul meselor în sănătate și boală
Mark P. Mattson
un Laborator de Neuroștiințe, Institutul Național pentru Îmbătrânire, Baltimore, MD, 21224;
b Departamentul de Neuroștiințe, Școala de Medicină a Universității Johns Hopkins, Baltimore, MD, 21205;
David B. Allison
c Centrul de Cercetare pentru Nutriție și Obezitate, Universitatea din Alabama, la Birmingham, Birmingham, AL, 35294;
Luigi Fontana
d Departamentul de Medicină, Universitatea Washington din St. Louis, St. Louis, MO, 63130;
e Departamentul de Științe Clinice și Experimentale, Universitatea din Brescia, 25123 Brescia, Italia;
f CEINGE Biotechnology Advanced, 80145 Napoli, Italia;
Michelle Harvie
g Centrul de prevenire a cancerului de sân Genesis, Spitalul Universitar South Manchester, Wythenshaw, M23 9LT Manchester, Regatul Unit;
Walter D. Longo
h Institutul de longevitate, Școala de Gerontologie Davis și Departamentul de Științe Biologice, Universitatea din California de Sud, Los Angeles, CA, 90089;
Willy J. Malaisse
și Laboratorul de Hormonologie Experimentală, Universitatea Liberă din Bruxelles, B-1070 Bruxelles, Belgia;
Michael Mosley
j British Broadcasting Corporation, W1A 1AA Londra, Regatul Unit;
Lucia Notterpek
k Departamentul de Neuroștiințe, Colegiul de Medicină, Institutul McKnight Brain, Universitatea din Florida, Gainesville, FL, 32610;
Eric Ravussin
l Centrul de Cercetări Biomedice Pennington, Baton Rouge, LA, 70808;
Frank A. J. L. Scheer
m Harvard Medical School și Brigham and Women’s Hospital, Boston, MA, 02115;
Thomas N. Seyfried
n Departamentul de biologie, Boston College, Chestnut Hill, MA, 02467;
Krista A. Varady
o Departamentul de Kinesiologie și Nutriție, Universitatea din Illinois la Chicago, Chicago, IL, 60612; și
Satchidananda Panda
p Laborator de biologie de reglementare, Institutul Salk pentru Studii Biologice, La Jolla, CA 92037
Contribuțiile autorului: M.P.M., D.B.A., L.F., M.H., V.D.L., W.J.M., M.M., L.N., E.R., F.A.J.L.S., T.N.S., K.A.V. și S.P. a scris ziarul.
Abstract
Deși eforturile majore de cercetare s-au concentrat asupra modului în care componentele specifice ale produselor alimentare afectează sănătatea, se știe relativ puțin despre un aspect mai fundamental al dietei, frecvența și calendarul circadian al meselor și potențialele beneficii ale perioadelor intermitente fără consum de energie sau foarte scăzut. Cel mai frecvent tipar alimentar în societățile moderne, trei mese plus gustări în fiecare zi, este anormal din perspectiva evoluției. Descoperirile emergente din studiile pe modele animale și subiecți umani sugerează că perioadele intermitente de restricționare a energiei de doar 16 ore pot îmbunătăți indicatorii de sănătate și contracara procesele bolii. Mecanismele implică o schimbare metabolică către metabolismul grăsimilor și producerea cetonelor și stimularea răspunsurilor adaptive la stres celular care previn și repară deteriorarea moleculară. Pe măsură ce datele cu privire la frecvența optimă și calendarul meselor se cristalizează, va fi esențial să se dezvolte strategii pentru a încorpora aceste modele de alimentație în politica și practica de îngrijire a sănătății și în stilul de viață al populației.
Considerații evolutive și culturale
Spre deosebire de oamenii moderni și animalele domestice, tiparele de mâncare ale multor mamifere se caracterizează prin aportul de energie intermitent. Carnivorele pot ucide și mânca prada doar de câteva ori pe săptămână sau chiar mai puțin frecvent (3, 4), iar antropoizii vânători-culegători, inclusiv cei care trăiesc astăzi, mănâncă adesea intermitent în funcție de disponibilitatea alimentelor (5, 6). Capacitatea de a funcționa la un nivel ridicat, atât fizic, cât și mental, pe perioade îndelungate fără hrană, ar fi putut avea o importanță fundamentală în istoria noastră evolutivă. Multe adaptări pentru alimentarea intermitentă sunt conservate la mamifere, inclusiv organe pentru absorbția și depozitarea glucozei rapid mobilizabile (depozite de glicogen hepatic) și a substraturilor energetice de lungă durată, cum ar fi acizii grași din țesutul adipos. Adaptările comportamentale care permit achiziționarea și depozitarea alimentelor pătrund în repertoriul comportamental al tuturor speciilor, inclusiv al oamenilor. Într-adevăr, capacitățile cognitive superioare ale oamenilor în comparație cu alte specii au evoluat probabil în scopul dobândirii resurselor alimentare; dovezile sugerează că primele instrumente (7) și limbi (8) au fost inventate pentru a ajuta la achiziționarea de alimente.
Revoluția agricolă, care a început în urmă cu aproximativ 10.000 de ani, a dus la disponibilitatea constantă pe tot parcursul anului a alimentelor tipice societăților moderne. Strămoșii noștri agrari au adoptat un model de mâncare de trei mese pe zi, probabil pentru că a oferit atât beneficii sociale, cât și practice pentru munca zilnică și programele școlare. Mai recent, în ultimii 50 de ani, produsele alimentare cu densitate calorică ridicată (cereale rafinate, zahăr, uleiuri de gătit, sirop de porumb și așa mai departe) au pătruns în aceste trei mese zilnice (9). Atunci când este suprapus unor stiluri de viață din ce în ce mai sedentare, consumul de mese cu conținut ridicat de energie de mai multe ori în fiecare zi a contribuit în mod plauzibil la apariția obezității și a bolilor conexe ca fiind principalele cauze de morbiditate și mortalitate (Fig. 1). Obezitatea a devenit, de asemenea, o problemă majoră de sănătate la câini și pisici, care sunt adesea hrăniți ad libitum (10) și chiar rozătoarele de laborator pot fi adesea considerate supraalimentate și sedentare (11, 12). Într-adevăr, animalele din sălbăticie și oamenii vânători-culegători rareori, dacă vreodată, suferă de obezitate, diabet și boli cardiovasculare (5).
Marea creștere a obezității este puternic asociată cu aportul zilnic de calorii și transportul care promovează sedentarismul (ref. 84-86; www.earth-policy.org/data_center/C23). * SUA, valoare aproximativă. # Producție auto la nivel mondial.
Ritmuri circadiene, sincronizarea meselor și sănătate
Ritmurile circadiene sunt oscilații auto-susținute de 24 h în comportament, fiziologie și metabolism. Aceste ritmuri au evoluat și permit organismelor să răspundă în mod eficient la schimbarea zilnică previzibilă a luminii: ciclul întunecat și ritmurile rezultate în disponibilitatea alimentelor în natură. Studiile de expresie genică au relevat mai mult de 10% din genele exprimate în orice organ dat prezintă oscilație circadiană (13). Aceste transcrieri ritmice codifică pașii cheie de determinare a ratei în căile neuroendocrine, de semnalizare și metabolice. O astfel de reglare separă temporar procesele celulare incompatibile și optimizează capacitatea celulară și organismală. Deși ceasul circadian este autonom celular și este prezent în majoritatea tipurilor de țesuturi, sistemul circadian este organizat într-un mod ierarhic în care nucleul hipotalamic suprachiasmatic (SCN) funcționează ca ceasul circadian maestru care utilizează atât mecanisme difuzibile, cât și sinaptice pentru orchestrați ritmurile circadiene în organele periferice în faza corespunzătoare. Celulele ganglionare ale retinei fotoreceptive trimit informații de lumină ambientală către SCN prin conexiune monosinaptică pentru a se asigura că sistemul circadian este antrenat la lumina zilnică: ciclu întunecat (14).