Le Sirtuine sono una famiglia di proteine che svolgono un ruolo fondamentale nella regolazione dell’invecchiamento cellulare, del metabolismo, della riparazione del DNA e di altri processi biologici legati alla sopravvivenza cellulare.

CARATTERISTICHE PRINCIPALI

  • Sono enzimi deacetilasi dipendenti dal NAD+ (Nicotinamide adenina dinucleotide forma ossidata), una molecola coinvolta nel metabolismo energetico ed è cruciale nella respirazione cellulare. Durante la glicolisi e il ciclo di Krebs, il NAD+ cattura elettroni e si trasforma in NADH. Il NADH trasporta questi elettroni alla catena di trasporto degli elettroni nel mitocondrio, quindi cede elettroni e si viene così a formare ATP, la principale fonte di energia per la cellula. Inoltre è coinvolto nella riparazione del DNA e la segnalazione cellulare. Esistono integratori di NADH, ma la loro efficacia è ancora oggetto di studio.
  • Il loro funzionamento dipende quindi dai livelli cellulari di NAD+, quindi quando è abbondante – esercizio fisico o digiuno – le sirtuine sono più attive.

QUANTE SONO

Nell’essere umano se ne sono individuate sette, identificate come SIRT1 fino a SIRT 7. Ognuna ha localizzazioni e funzioni specifiche:

  • SIRT 1 è la più studiata; regola il metabolismo, l’infiammazione e la longevità. Si trova nel nucleo e nel citoplasma
  • SIRT 2 si trova nel citoplasma ed è coinvolta nel ciclo cellulare e nella risposta allo stress ossidativo
  • SIRT 3 e SIRT 7 sono nucleari ed implicate nella riparazione del DNA, nella stabilità genomica e nella regolazione dell’infiammazione

PERCHE’ SONO IMPORTANTI

  • possono allungare la vita in alcuni organismi modello (lieviti, vermi, moscerini)
  • sono coinvolte nei benefici del digiuno intermittente o della restrizione calorica, che sembrano stimolarne l’attività
  • possono proteggere da malattie legate all’invecchiamento, come diabete, Alzheimer, obesità e malattie cardiovascolari

INTERESSI TERAPEUTICI

Alcune sostanze naturali sembrano attivare le sirtuine, come:

  • RESVERATROLO (vino rosso, uva rossa, mirtilli)
  • QUERCETINA (cipolle rosse, mele, tè verde, grano saraceno)
  • CURCUMINA (curcuma)
  • FISETINA (fragole, mele)
  • PTEROSTILBENE (mirtilli, vino rosso, uva, mandorle)
  • Agrumi, alga spirulina e duse, melograno, cavoli

SIRTUINE ATTIVATE NEL DIGIUNO

SIRT1—————  16-24H  Longevità, regolazione genica, metabolismo

SIRT3—————- >24H     Mitocondri, stress ossidativo, produzione di energia

SIRT6—————- 24-48H   Riparazione del DNA, metabolismo glucidico

SIRT5 ————— >48          Regolazione enzimi mitocondriali

Durante il digiuno idrico i livelli di NAD+ aumentano, attivando le sirtuine, in particolare SIRT1  e si innescano processi come

  • Autofagia
  • Miglioramento della sensibilità all’insulina
  • Aumento della produzione di corpi chetonici

Tutti questi processi favoriscono l’attivazione delle sirtuine, in particolare quelle coinvolte nel metabolismo energetico e nella protezione dallo stress ossidativo

DIGIUNO SECCO

Si ritiene possa accellerare alcuni meccanismi tra cui:

  • Disidratazione controllata———— stimola un più rapido turnover cellulare
  • Produzione interna di acqua metabolica da parte dei mitocondri
  • Maggiore stress cellulare, che potrebbe in teoria stimolare più fortemente le sirtuine, specialmente quelle coinvolte nella risposta allo stress

Durante il digiuno aumentano i livelli di NAD+ perché cala il NADH usato nel metabolismo dei carboidrati (glicolisi)

COSA SUCCEDE DURANTE IL DIGIUNO

  • PRIME 6 ORE
  • Fonte di energia primaria è il glucosio del pasto precedente
  • Processi attivi: digestione e assorbimento dei nutrienti
  • Ormoni coinvolti: insulina alta per promuovere l’immagazzinamento del glucosio
  • FASE POST – ASSORBITIVA (6 – 24H)
  • Fonte di energia diventa il glicogeno di riserva nel fegato e nei muscoli
  • Processi attivi: glicogenolisi
  • Ormoni: cala l’insulina ed aumenta il glucagone
  • DIGIUNO BREVE (24 – 48H)
  • Fonte di energia: termina il glicogeno epatico, il corpo inizia a usare i grassi – lipolisi (acidi grassi + glicerolo), muscoli – proteolisi —– aminoacidi
  • Inizio della chetogenesi: il fegato produce corpi chetonici (derivati dai grassi) come fonte di energia per cervello, cuore e muscoli
  • DIGIUNO PROLUNGATO (> 48H)
  • ADATTAMENTO METABOLICO: il cervello si adatta ad usare corpi chetonici risparmiando le proteine muscolari
  • Esaurita la glicogenolisi, continua la gluconeogenesi utilizzando aminoacidi, glicerolo, lattato
  • RISPARMIO PROTEICO: il corpo cerca di ridurre il consumo di proteine
  • EFFETTI ORMONALI e FISIOLOGICI
  • Calo dell’insulina e aumento di:
  • Glucagone ——————- serve a mobilitare le riserve
  • Cortisolo ———————- favorisce la gluconeogenesi
  • GH —————————— per favorire la lipolisi e preservare i muscoli
  • AUTOFAGIA: processo di riciclaggio cellulare che si attiva in assenza di nutrienti

BENEFICI

  • Miglioramento della sensibilità insulinica
  • Riduzione dell’infiammazione
  • Incremento dell’autofagia
  • apoptosi
  • Effetto antinvecchiamento per attivazione delle sirtuine

La sirtuina più studiata è la SIRT1

  • Stimola la produzione di mitocondri in quanto attiva il PGC-1alfa
  • Disattiva il NF-kB con riduzione dell’infiammazione
  • Regola il FOXO e p53 che favorisce la sopravvivenza cellulare in caso di stress
  • Inibisce l’accumulo di grasso e migliora la sensibilità all’insulina

Tutto questo meccanismo alla fine porta a protezione neuronale, mantenimento muscolare, miglioramento metabolico, longevità (> riparazione del DNA e prevenzione dell’invecchiamento cellulare), antinfiammatoria con riduzione delle citochine infiammatorie.

RIASSUMENDO

Le sirtuine si possono attivare naturalmente con il digiuno o con la restrizione calorica, esercizio fisico regolare, introduzione di resveratrolo, polifenoli, quercetina, fisetine.