Η διατροφή έχει βαθιά επίδραση στη φυσιολογία. Η υπερβολική διατροφή αυξάνει τον κίνδυνο ασθένειας επηρεάζοντας το ανοσοποιητικό και το μεταβολισμό, αλλά ο θερμιδικός περιορισμός και η νηστεία φαίνεται να είναι υγιεινά. Παρά τις πολλαπλές συσχετίσεις μεταξύ διατροφής και υγείας, η βιολογία πίσω από αυτές παραμένει ασαφής.
Στις 23 Φεβρουαρίου 2023, η ομάδα του Filip K. Swirski στο Icahn School of Medicine στο Mount Sinai δημοσίευσε μια μελέτη με τίτλο "Τα μονοκύτταρα επανεισέρχονται στον μυελό των οστών κατά τη διάρκεια της νηστείας και μεταβάλλουν την απόκριση του ξενιστή στη μόλυνση" στο Διαδίκτυο στο Immunity (IF{{3 }}). Η μελέτη, με τίτλο "Τα μονοκύτταρα επανεισέρχονται στον μυελό των οστών κατά τη διάρκεια της νηστείας και αλλάζουν την απόκριση του ξενιστή στη μόλυνση", δημοσιεύτηκε στο διαδίκτυο από την ομάδα του Filip K. Swirski στο Immunity (IF=43). Η μελέτη διαπίστωσε ότι η παρατεταμένη νηστεία προκαλεί μια απόκριση στρες στον εγκέφαλο, η οποία έχει πιο αρνητική επίδραση στα κύτταρα του ανοσοποιητικού, γεγονός που μπορεί να είναι επιζήμιο για την καταπολέμηση των λοιμώξεων και να αυξήσει τον κίνδυνο καρδιακών παθήσεων.
Η μελέτη εντόπισε μια αλλαγή που προκαλείται από τη νηστεία στη μετανάστευση λευκοκυττάρων που επέκτεινε τη διάρκεια ζωής των μονοκυττάρων και άλλαξε την ευαισθησία σε ασθένειες στα ποντίκια. Η μελέτη διαπίστωσε ότι η νηστεία προκάλεσε ταχεία επιστροφή των μονοκυττάρων από το αίμα στον μυελό των οστών κατά τη διάρκεια των ενεργών περιόδων. Η επανείσοδος των μονοκυττάρων ρυθμίστηκε από την εξαρτώμενη από τον άξονα υποθαλάμου-υπόφυσης-επινεφριδίων (HPA) απελευθέρωση κορτικοστερόνης, η οποία αύξησε τους υποδοχείς χημειοκίνης CXCR4. Αν και ο μυελός των οστών είναι ένα ασφαλές καταφύγιο για τα μονοκύτταρα σε περιόδους διατροφικής στέρησης, η επανασίτιση προκαλεί κινητοποίηση και τελικά οδηγεί σε αύξηση των μονοκυττάρων από παλαιότερα και διαφορετικά μεταγραμμένα μονοκύτταρα. Αυτές οι αλλαγές αλλάζουν την απόκριση στη μόλυνση. Αυτή η μελέτη προτείνει ότι η δίαιτα, και ειδικότερα η χρονική δυναμική ισορροπία της δίαιτας, ρυθμίζει τη διάρκεια ζωής των μονοκυττάρων και συνεπώς την προσαρμογή σε εξωτερικά στρες.
Η περίσσεια θερμίδων μειώνει τη διάρκεια ζωής του οργανισμού, αυξάνει τη συστηματική φλεγμονή και τον κίνδυνο καρδιομεταβολικών ασθενειών και επιδεινώνει τις βακτηριακές λοιμώξεις. Αντίθετα, ο θερμιδικός περιορισμός και η νηστεία έχει αποδειχθεί ότι σχετίζονται αρνητικά με την υπέρταση, την αθηροσκλήρωση, τον διαβήτη, την παχυσαρκία, την κολίτιδα, το άσθμα και την ψωρίαση. Επειδή η πρόσληψη ενέργειας σχετίζεται με ένα ευρύ φάσμα μεταβολικών διεργασιών που επηρεάζουν τη φυσιολογική λειτουργία, οι ακριβείς μηχανισμοί που συνδέουν τη διατροφή με τη λειτουργία των ιστών, των κυττάρων και των μοριακών λειτουργιών παραμένουν ελάχιστα κατανοητοί.
Πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει ότι η διατροφή επηρεάζει την κατανομή των λευκοκυττάρων σε όλο το σώμα. Για παράδειγμα, ο Belkaid και οι συνάδελφοί του διαπίστωσαν ότι τα Τ λεμφοκύτταρα μετακινούνται από τα δευτερεύοντα λεμφοειδή όργανα στον μυελό των οστών (BM) κατά τη διάρκεια του θερμιδικού περιορισμού, ο Hase και οι συνεργάτες του βρήκαν ότι τα Β κύτταρα αφήνουν τα μπαλώματα του Peyer και οι Merad et al. έχουν αποδείξει ότι η νηστεία μειώνει τον αριθμό των κυκλοφορούντων μονοκυττάρων σε ποντίκια και ανθρώπους εμποδίζοντας την κινητοποίησή τους από το BM. Οι αλλαγές που εξαρτώνται από τη διατροφή στην κατανομή των λευκοκυττάρων μπορεί να έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην έκβαση της νόσου, ιδιαίτερα σε απόκριση σε λοίμωξη, στοματική ανοχή, ανάπτυξη όγκου και κατά τη διάρκεια πειραματικής αυτοάνοσης εγκεφαλομυελίτιδας.
Αυτή η μελέτη επικεντρώθηκε στη διερεύνηση των επιπτώσεων της νηστείας και της επανασίτισης στη δυναμική των μονοκυττάρων και την ομοιόσταση και τους μηχανισμούς τους. Η μελέτη παρέχει μια σειρά γεγονότων που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια της νηστείας και της επανασίτισης που συνδέουν τον άξονα HPA με τα μονοκύτταρα και το BM. Ενώ η νηστεία μπορεί να αποτρέψει ασθένειες σε πολλές περιπτώσεις, η παρατεταμένη νηστεία και οι συνήθειες επανατροφοδότησης είναι περιοριστικές ή τουλάχιστον δαπανηρές. Αυτή η μελέτη διαπίστωσε ότι η παρατεταμένη νηστεία προκαλεί μια απόκριση στρες στον εγκέφαλο που έχει πιο αρνητική επίδραση στα κύτταρα του ανοσοποιητικού, γεγονός που μπορεί να είναι επιζήμιο για την καταπολέμηση των λοιμώξεων και να αυξήσει τον κίνδυνο καρδιακών παθήσεων. Υπάρχουν ισχυρές ενδείξεις ότι κατά τη διάρκεια της πείνας, διάφορα συστήματα του σώματος κλείνουν ή μειώνονται σημαντικά με προβλέψιμη σειρά, η οποία μπορεί να αντανακλά μια ιεραρχία που σχετίζεται με τις επιταγές επιβίωσης.
