L’insieme dei bioritmi biologici, in particolare di quelli circadiani, costituisce quello che comunemente è noto come orologio biologico, ovvero l’insieme di quei pathways molecolari cellulari che si «adattano» ai cambiamenti ambientali. Esistono orologi biologici associati a bioritmi circadiani in moltissime cellule somatiche e questi pathways regolano l’espressione di un gruppo numero di geni detti clock-controlled genes (CCG).

Una caratteristica fondamentale degli orologi circadiani è che sono autosufficienti, ovvero non necessitano di segnali esterni per essere generati. Tuttavia, alcuni segnali ambientali si non dimostrati in grado di influenzarli profondamente. Questi nell’insieme vengono definiti zeitgebers (dal tedesco “donatore di tempo”), ed i più noti sono la luce, la temperatura e la nutrizione.

Sebbene il bioritmo originato dal SCN sia quindi di natura indipendente ed autosufficiente, esso si può sincronizzare con il ciclo luce-buio, che costituisce il principale input in grado di modificare la configurazione dell’orologio biologico (zeitgeber), e ciò causa uno spostamento delle «lancette» dell’orologio principale (il master clock originato dal nucleo soprachiasmatico ipotalamico). Di conseguenza, questi stimoli ambientali esterni possono influenzare l’orologio biologico che, se cronicamente alterato, può indurre a fenomeni di cronodistruzione. Per cronodistruzione si intende l’insieme di quelle particolari condizioni non fisiologiche di alterazione dell’orologio biologico che se protratte nel tempo sono correlate ad un aumento del rischio cardiovascolare e di insorgenza di condizioni fisiopatologiche associate all’alimentazione, come la sindrome metabolica e il diabete mellito di tipo 2.

Nel seguente video il Dott. Mazzola, biologo nutrizionista e collaboratore dello studio Galimberti, approfondisce le basi scientifiche di questa affascinante materia ed infine riassume delle semplici indicazioni pratiche di carattere qualitativo che si possono trarre dagli studi pubblicati in letteratura.

BIBLIOGRAFIA

  1. Galimberti D et al. Nutrigenomica e Epigenetica: dalla biologia alla clinica, 2017 Edra Ed.
  2. Johnson C (2004). Chronobiology: Biological Timekeeping. Sunderland, Massachusetts, USA: Sinauer Associates, Inc. pp. 67–105.
  3. Michael D. Breed, Chapter 5 – 1729 Biological Clocks, Conceptual Breakthroughs in Ethology and Animal Behavior, Academic Press, 2017, 15-16, https://doi.org/10.1016/B978-0-12-809265-1.00005-8.
  4. Gaucher J, Montellier E, Sassone-Corsi P. Molecular Cogs: Interplay between Circadian Clock and Cell Cycle. Trends Cell Biol. 2018;28(5):368-379. doi:10.1016/j.tcb.2018.01.006
  5. Spiegel K et al. Sleep loss: a novel risk factor for insulin resistance and type 2 diabetes. J Appl Physiol. 2005 Nov;99(5):2008-19.
  6. Lauderdale DS et al. Cross-sectional and longitudinal associations between objectively measured sleep duration and body mass index: the CARDIA Sleep Study. Am J Epidemiol. 2009 Oct;170(7):805-13.
  7. Taheri S et al. Short sleep duration is associated with reduced leptin, elevated ghrelin, and increased body mass index. PLoS Med. 2004 Dec;1(3):e62.
  8. Henry CJ, Kaur B, Quek RYC. Chrononutrition in the management of diabetes. Nutr Diabetes. 2020;10(1):6. Published 2020 Feb 19. doi:10.1038/s41387-020-0109-6
  9. Mohd Azmi NAS, Juliana N, Mohd Fahmi Teng NI, Azmani S, Das S, Effendy N. Consequences of Circadian Disruption in Shift Workers on Chrononutrition and their Psychosocial Well-Being. Int J Environ Res Public Health. 2020;17(6):2043. Published 2020 Mar 19. doi:10.3390/ijerph17062043