La Rivoluzione Industriale ha portato a significativi cambiamenti nello stile di vita, che hanno determinato una discrepanza tra i nostri adattamenti evolutivi e gli ambienti moderni, nota come "teoria della discrepanza evolutiva".

Questa discrepanza contribuisce alla prevalenza di malattie autoimmuni come obesità, diabete, malattie cardiache, Alzheimer e cancro, poiché le varianti genetiche che un tempo fornivano vantaggi in termini di sopravvivenza ora ci predispongono a queste patologie (1, 2, 3).

Gli stressor moderni aggravano questi problemi promuovendo l'infiammazione cronica e la disfunzione metabolica. Comprendere la discrepanza evolutiva e la salute mitocondriale è essenziale per affrontare le sfide sanitarie contemporanee.

Disfunzione mitocondriale, infiammazione e impatto sul microbiota intestinale

I mitocondri, le centrali energetiche della cellula, svolgono un ruolo fondamentale nel mantenimento dell'omeostasi cellulare attraverso la produzione di ATP. La disfunzione mitocondriale, caratterizzata da un'alterata fosforilazione ossidativa (OXPHOS) e da una ridotta produzione di ATP, è una caratteristica centrale delle moderne malattie legate allo stile di vita.

I mitocondri disfunzionali producono un eccesso di specie reattive dell'ossigeno (ROS), causando stress ossidativo, che danneggia i componenti cellulari e innesca processi infiammatori (4).
Nelle cellule immunitarie, la disfunzione mitocondriale compromette il metabolismo energetico, portando ad un'alterata produzione di citochine e all'attivazione delle cellule immunitarie. Questa disfunzione altera la risposta immunitaria verso uno stato pro-infiammatorio, promuovendo l'infiammazione cronica e la patologia autoimmune (5, 6, 7, 8).

Nell'intestino, la disfunzione mitocondriale aggrava la disbiosi creando un ambiente ostile per il microbiota benefico e promuovendo la crescita di specie patogene.

La ridotta produzione di ATP da parte dei mitocondri colpisce le cellule epiteliali dell'intestino, indebolendo la barriera mucosa e consentendo la traslocazione di batteri e tossine.

Questa condizione di "intestino permeabile" amplifica ulteriormente l'attivazione immunitaria e l'infiammazione, creando un circolo vizioso che perpetua gli squilibri del microbiota e i disturbi autoimmuni (8, 9).

Fattori di disturbo della salute derivanti da stili di vita moderni

Una vasta gamma di fattori legati allo stile di vita moderno convergono nel perturbare questo delicato equilibrio, causando disfunzioni mitocondriali che a loro volta alterano il bilancio energetico cellulare e le risposte immunitarie, favorendo un ambiente pro-infiammatorio. 

Tra questi fattori, le diete occidentali ricche di alimenti altamente trasformati e la sedentarietà sono ben note (10,11). Qui esaminiamo altri fattori che influenzano la funzione mitocondriale e l'intestino, portando all'infiammazione, che potrebbero essere meno noti:

1) Insufficiente esposizione alla luce solare e luce blu artificiale

Gli stili di vita moderni che prevedono una vita al chiuso limitano l'esposizione alla luce solare, causando una diffusa carenza di vitamina D. È stato riportato che il 30-50% sia dei bambini che degli adulti negli Stati Uniti, in Canada, in Europa, in Australia, in Nuova Zelanda e in Asia presenta una carenza di vitamina D (12).

Questa carenza è associata a una vasta gamma di malattie, tra cui il cancro e molte malattie autoimmuni (vedi la revisione in 13). La carenza di vitamina D è stata associata a un aumento della permeabilità intestinale e della suscettibilità alle infezioni, favorendo squilibri del microbiota e infiammazione (14), con conseguente insorgenza di malattie. 

Inoltre, l'esposizione alla luce blu artificiale proveniente da schermi e illuminazione a LED altera i ritmi circadiani e la produzione di melatonina. L'alterazione della produzione di melatonina può portare a disfunzioni mitocondriali, caratterizzate da una ridotta produzione di ATP e da un aumento dello stress ossidativo. Questa disfunzione aggrava l'infiammazione e altera la composizione del microbiota intestinale, promuovendo disbiosi e disturbi gastrointestinali, con conseguente insorgenza di malattie (15).

Le attuali linee guida del National Institutes of Health (NIH) raccomandano di mantenere livelli ottimali di vitamina D attraverso una combinazione di dieta, dosi adeguate di integratori di vitamina D (che saranno discussi in futuri articoli – continuate a seguirci!) e irradiazione solare UVB (16).

Le linee guida scientificamente validate per l'esposizione ai raggi UVR raccomandano almeno 15 minuti di esposizione solare giornaliera tra le 10:00 e le 15:00 da maggio a settembre per adolescenti e adulti (17). Queste raccomandazioni possono variare in base alla latitudine, alla pigmentazione della pelle, all'età e ad altri fattori.

Le statistiche descrittive relative ai punteggi medi giornalieri MUSE, che rappresentano i minuti di esposizione solare non protetta per diverse parti del corpo (dal cuoio capelluto ai piedi), hanno evidenziato una media massima di 20 minuti di esposizione non protetta per il viso (18).

È importante sottolineare che la radiazione UV necessaria per la sintesi della vitamina D è molto inferiore a quella necessaria per le scottature, poiché la produzione di pre-vitamina D raggiunge rapidamente il suo picco (19). Il tempo di esposizione dovrebbe inoltre essere regolato in base all'indice UV locale (UVI), disponibile online.

2) Campi elettromagnetici (CEM)

L'esposizione ai CEM provenienti da dispositivi tecnologici induce stress ossidativo e disfunzione mitocondriale. Questo stress compromette la produzione di ATP mitocondriale, promuovendo l'infiammazione e alterando l'equilibrio del microbiota intestinale (20). Gli squilibri del microbiota che ne derivano contribuiscono all'aumento della permeabilità intestinale e all'infiammazione, portando a malattie autoimmuni.

Un'ampia revisione ha esaminato diversi studi con metodologie appropriate che riflettono la capacità dei campi elettromagnetici (CEM) di causare effetti avversi sulla salute, inclusi quelli a carico della salute riproduttiva, del sistema nervoso e del cancro. In questa revisione, si è concluso che, sebbene siano necessari ulteriori studi più approfonditi, diversi meccanismi credibili, come lo stress ossidativo, sono stati dimostrati in molti studi come spiegazione degli effetti avversi sulla salute causati dai CEM (21).

Oltre a ridurre al minimo l'esposizione ai campi elettromagnetici, è possibile adottare diverse abitudini di vita per ridurre lo stress ossidativo, come l'esercizio fisico regolare, l'assunzione di nutrienti o integratori ricchi di antiossidanti, come gli acidi grassi omega-3 presenti negli oli di pesce grasso, le vitamine C ed E, il glutatione e il coenzima Q10 (22). Gli integratori di omega-3 riducono i marcatori di stress ossidativo circolanti, migliorando la funzione mitocondriale (fonte di radicali liberi) e riducendo l'infiammazione (23), come riportato da uno studio molto recente.

3) Interferenti endocrini

Le sostanze chimiche interferenti endocrine (EDC) come il bisfenolo A (BPA) presente nella plastica e i ftalati interferiscono con la regolazione ormonale. Queste sostanze chimiche alterano il microbiota intestinale imitando o bloccando gli ormoni naturali, causando disbiosi e aumento della permeabilità intestinale.

Gli interferenti endocrini (EDC), insieme agli inquinanti e agli obesogeni, aumentano l'accumulo di grasso, l'infiammazione e la disfunzione degli adipociti, contribuendo a disturbi metabolici e malattie autoimmuni. La disfunzione mitocondriale gioca un ruolo cruciale in questi processi, poiché gli EDC compromettono la funzione mitocondriale, esacerbando l'infiammazione e gli squilibri metabolici (24).

Si raccomanda di ridurre l'uso di plastica a contatto con alimenti e acqua potabile, nonché di utilizzare cosmetici e prodotti per la salute privi di EDC, al fine di ridurre gli effetti negativi sulla salute correlati agli EDC.

4) Stress

Lo stress cronico attiva l'asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA), con conseguente rilascio prolungato di cortisolo. Livelli elevati di cortisolo alterano l'asse intestino-cervello, modificando la composizione del microbiota intestinale, riducendo i batteri benefici come Lactobacillus e Bifidobacterium e favorendo al contempo le specie patogene.

Questa disbiosi contribuisce all'infiammazione e all'aumento della permeabilità intestinale, precursori di malattie autoimmuni. La disfunzione mitocondriale indotta dallo stress compromette la produzione di ATP, esacerbando l'infiammazione e gli squilibri del microbiota (25).

Un un'ampia gamma di abitudini di vita per alleviare stress e ansia includono meditazione, esercizi di respirazione per promuovere l'attivazione del sistema nervoso parasimpatico (26), tecniche psicologiche come l'EFT (27), esercizio fisico regolare, un'alimentazione adeguata o l'integrazione con Ashwagandha, L-teanina presente nel tè verde o nella passiflora (28).

5) Solitudine e isolamento sociale

La solitudine e l'isolamento sociale cronico sono associati a un aumento della sintesi lipidica e a un passaggio metabolico dalla fosforilazione ossidativa (OXPHOS) alla glicolisi. La solitudine porta all'attivazione cronica dell'asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA), a livelli elevati di cortisolo, a un aumento della glicemia e all'insulino-resistenza, promuovendo abitudini malsane e riducendo la segnalazione della sazietà (28).

Integrazione e supporto mitocondriale

Dato l'impatto dei fattori dello stile di vita moderno sulla funzione e sulla salute mitocondriale, l'integrazione mirata è stata esplorata come potenziale strategia per mitigare questi effetti (29).

Nicotinamide riboside (NR), una forma di vitamina B3, ha attirato l'attenzione per la sua capacità di aumentare i livelli di NAD+, un coenzima fondamentale per la funzione mitocondriale. Il NAD+ svolge un ruolo cruciale nel metabolismo energetico cellulare e nelle reazioni redox, e la sua deplezione è associata a disfunzione mitocondriale e infiammazione (30).

Numerosi studi preclinici e clinici hanno dimostrato i benefici per la salute e la sicurezza dell'integrazione a lungo termine di NR nell'uomo (32, 33). È interessante notare che un recente studio ha dimostrato che l'integrazione di NR riduce i marcatori di infiammazione e migliora la sensibilità all'insulina, evidenziando il suo potenziale nel mitigare l'impatto dei fattori dello stile di vita moderno sulla salute (32).

Aumentando i livelli di NAD+, l'NR supporta la funzione mitocondriale, contribuendo a mantenere la salute metabolica e a ridurre il rischio di infiammazione cronica (34). Pertanto, l'integrazione di NR rappresenta una strada promettente per il mantenimento della salute mitocondriale e per mitigare gli effetti negativi sulla salute associati allo stile di vita contemporaneo.

Conclusione

La vita moderna ha introdotto numerosi fattori che alterano la funzione mitocondriale e la salute generale. Dalle scelte alimentari e dagli stili di vita sedentari all'esposizione a inquinanti e luce artificiale, questi elementi contribuiscono collettivamente alla disfunzione mitocondriale, all'infiammazione e alle malattie croniche.

Comprendere il ruolo dei mitocondri nella salute e nella malattia sottolinea l'importanza delle strategie volte a supportare la funzione mitocondriale, come l'adozione di abitudini di vita più sane e l'utilizzo di integratori per ridurre il "disallineamento" evolutivo e supportare le nostre esigenze fisiologiche.

Pertanto, l'integrazione con composti come l'NR, insieme a modifiche dello stile di vita, può offrire benefici significativi, promuovendo la resilienza e riducendo il peso dei problemi di salute legati allo stile di vita moderno.