Perché molti di noi diventano così grassi? La risposta sembra ovvia. “La causa fondamentale dell’obesità e del sovrappeso”, dice l’Organizzazione Mondiale della Sanità, “è uno squilibrio energetico tra le calorie consumate e quelle spese”. In parole povere, o mangiamo troppo o siamo troppo sedentari, o entrambi. In base a questa logica, qualsiasi eccesso di calorie – che sia da proteine, carboidrati o grassi (i tre componenti principali, o “macronutrienti”, del cibo) – inevitabilmente farà aumentare i chili. Quindi la soluzione è anche ovvia: mangiare meno, esercitare di più.
La ragione per mettere in discussione questo pensiero convenzionale è altrettanto evidente. La prescrizione di mangiare meno/muoversi di più è stata ampiamente diffusa per 40 anni, eppure la prevalenza dell’obesità, o l’accumulo di quantità malsane di grasso corporeo, è salita a livelli senza precedenti. Oggi più di un terzo degli americani è considerato obeso – più del doppio della proporzione di 40 anni fa. In tutto il mondo, più di mezzo miliardo di persone sono ora obese.
Oltre a diventare più grassi, stiamo anche sviluppando più disturbi metabolici, come il diabete di tipo 2, che è caratterizzato da anomalie ormonali nell’elaborazione e stoccaggio dei nutrienti ed è molto più comune negli individui obesi che in quelli magri.
La dissonanza di un problema sempre peggiore nonostante una soluzione apparentemente ben accettata suggerisce due possibilità. Uno, la nostra comprensione del perché le persone ingrassano è corretta, ma coloro che sono obesi – per ragioni genetiche, ambientali o comportamentali – sono incapaci o non vogliono guarire se stessi. Due, la nostra comprensione è sbagliata e quindi anche i consigli onnipresenti su come migliorare le cose.
Se la seconda opzione è vera, allora forse ciò che ci fa ingrassare non è uno squilibrio energetico ma qualcosa di più simile a un difetto ormonale, un’idea abbracciata dai ricercatori europei prima della seconda guerra mondiale. Se è così, il primo sospetto o innesco ambientale di questo difetto sarebbe la quantità e la qualità dei carboidrati che consumiamo. In questo scenario, un errore fondamentale che abbiamo fatto nel nostro pensiero sull’obesità è quello di assumere che il contenuto energetico degli alimenti – che si tratti di avocado, bistecca, pane o soda – è ciò che li fa ingrassare, non gli effetti che questi alimenti, carboidrati in particolare, hanno sugli ormoni che regolano l’accumulo di grasso.
Visto come spesso i ricercatori si riferiscono all’obesità come un disturbo del bilancio energetico, si potrebbe supporre che il concetto era stato rigorosamente testato decenni fa. Ma un’adeguata verifica scientifica non è mai avvenuta. Gli esperimenti erano troppo difficili, se non troppo costosi, per essere fatti correttamente. E i ricercatori in genere pensavano che la risposta fosse ovvia – mangiamo troppo – e quindi gli esperimenti non valevano lo sforzo. Di conseguenza, la base scientifica del problema di salute più critico della nostra era – i tassi crescenti di obesità e diabete e le loro complicazioni – rimane molto una questione aperta.
Dopo un decennio di studio della scienza e della sua storia, sono convinto che un progresso significativo contro l’obesità arriverà solo se ripensiamo e testiamo rigorosamente la nostra comprensione della sua causa. L’anno scorso, con Peter Attia, un ex chirurgo e ricercatore sul cancro, ho co-fondato un’organizzazione no-profit, la Nutrition Science Initiative (NuSI), per affrontare questa mancanza di prove definitive. Con il sostegno della Laura and John Arnold Foundation di Houston, in Texas, abbiamo reclutato scienziati indipendenti per progettare ed eseguire gli esperimenti che testeranno meticolosamente le ipotesi concorrenti dell’obesità (e per estensione, l’aumento di peso). La Fondazione Arnold si è impegnata a finanziare fino al 60% dell’attuale budget di ricerca del NuSI e tre anni di spese operative per un totale di 40 milioni di dollari. I ricercatori seguiranno le prove ovunque esse portino. Se tutto funziona come previsto, potremmo avere prove inequivocabili sulla causa biologica dell’obesità nella prossima mezza dozzina di anni.
L’ipotesi ormonale
Per capire cosa rende l’ipotesi ormonale dell’obesità così intrigante, aiuta ad afferrare dove l’ipotesi di equilibrio energetico non riesce. L’idea che l’obesità sia causata dal consumo di più calorie di quelle che consumiamo deriva dalla prima legge della termodinamica, che afferma semplicemente che l’energia non può essere creata né distrutta. Applicata alla biologia, significa che l’energia consumata da un organismo deve essere convertita in una forma utile (metabolizzata), espulsa o immagazzinata. Così, se assumiamo più calorie di quelle che spendiamo o espelliamo, l’eccesso deve essere immagazzinato, il che significa che diventiamo più grassi e più pesanti. Fin qui, tutto ovvio. Ma questa legge non ci dice nulla sul perché assumiamo più calorie di quante ne consumiamo, né ci dice perché l’eccesso viene immagazzinato come grasso. Ed è a queste domande “perché” che bisogna rispondere.
In particolare, perché le cellule di grasso accumulano molecole di grasso in eccesso? Questa è una domanda biologica, non fisica. Perché quelle molecole di grasso non vengono invece metabolizzate per generare energia o calore? E perché le cellule adipose accumulano grasso in eccesso in alcune zone del corpo ma non in altre? Dire che lo fanno perché si consumano calorie in eccesso non è una risposta significativa.
Rispondere a queste domande porta a considerare il ruolo che gli ormoni – l’insulina, in particolare – giocano nello stimolare l’accumulo di grasso in diverse cellule. L’insulina viene secreta in risposta a un tipo di carboidrato chiamato glucosio. Quando la quantità di glucosio aumenta nel sangue – come succede dopo aver mangiato un pasto ricco di carboidrati – il pancreas secerne più insulina, che lavora per evitare che il livello di glucosio nel sangue diventi pericolosamente alto. L’insulina dice ai muscoli, agli organi e anche alle cellule di grasso di assorbire il glucosio e usarlo come carburante. Dice anche alle cellule di grasso di immagazzinare il grasso – incluso il grasso del pasto – per un uso successivo. Finché i livelli di insulina rimangono alti, le cellule grasse trattengono il grasso, e le altre cellule bruciano preferibilmente il glucosio (e non il grasso) per l’energia.
Le principali fonti alimentari di glucosio sono gli amidi, i cereali e gli zuccheri. (In assenza di carboidrati, il fegato sintetizza il glucosio dalle proteine). Più i carboidrati sono facilmente digeribili, maggiore e più rapido è l’aumento del glucosio nel sangue. (Così, una dieta ricca di cereali raffinati e di amidi provocherà una maggiore secrezione di insulina rispetto a una dieta che non lo è. Gli zuccheri, come il saccarosio e lo sciroppo di mais ad alto contenuto di fruttosio, possono giocare un ruolo chiave perché contengono anche quantità significative di un carboidrato chiamato fruttosio, che viene metabolizzato principalmente dalle cellule del fegato. Anche se non definitiva, la ricerca suggerisce che elevate quantità di fruttosio possono essere una causa importante di “resistenza all’insulina”. Quando le cellule sono insulino-resistenti, è necessaria più insulina per controllare il glucosio nel sangue. Il risultato, secondo l’ipotesi ormonale, è una proporzione sempre maggiore del giorno in cui l’insulina nel sangue è elevata, causando l’accumulo di grasso nelle cellule adipose piuttosto che essere utilizzato per alimentare il corpo. Anche solo 10 o 20 calorie immagazzinate ogni giorno come grasso in eccesso possono portare per decenni all’obesità.
L’ipotesi ormonale suggerisce che l’unico modo per evitare che questa spirale negativa si verifichi, e per invertirla quando accade, è evitare gli zuccheri e i carboidrati che lavorano per aumentare i livelli di insulina. Allora il corpo attingerà naturalmente alla sua riserva di grasso da bruciare come carburante. Il passaggio dalla combustione dei carboidrati alla combustione dei grassi, così va la logica, potrebbe avvenire anche se il numero totale di calorie consumate rimane invariato. Le cellule bruciano il grasso perché gli ormoni stanno effettivamente dicendo loro di farlo; il dispendio energetico del corpo aumenta di conseguenza. Per perdere il grasso corporeo in eccesso, secondo questo punto di vista, i carboidrati devono essere limitati e sostituiti, idealmente con il grasso, che non stimola la secrezione di insulina.
Questa ipotesi alternativa dell’obesità implica che le epidemie mondiali in corso di obesità e diabete di tipo 2 (che deriva in larga misura dalla resistenza all’insulina) sono in gran parte guidate dai cereali e dagli zuccheri nella nostra dieta. Implica anche che il primo passo per risolvere queste crisi è evitare gli zuccheri e limitare il consumo di verdure amidacee e cereali, senza preoccuparsi di quanto stiamo mangiando ed esercitando.
Storia dimenticata
La saggezza convenzionale non ha sempre favorito l’ipotesi di equilibrio energetico che prevale oggi. Fino alla seconda guerra mondiale, le principali autorità sull’obesità (e sulla maggior parte delle discipline mediche) lavoravano in Europa e avevano concluso che l’obesità era, come ogni altro disturbo della crescita, causata da un difetto ormonale e di regolazione. Qualcosa non andava, credevano, con gli ormoni e gli enzimi che influenzano l’immagazzinamento del grasso nelle cellule adipose.
Gustav von Bergmann, un internista tedesco, ha sviluppato l’ipotesi originale più di un secolo fa (oggi la più alta onorificenza conferita dalla Società Tedesca di Medicina Interna è la Medaglia Gustav von Bergmann). Bergmann ha evocato il termine “lipofilia” – l’amore per il grasso – per descrivere l’affinità dei diversi tessuti del corpo per accumulare il grasso. Proprio come ci crescono i capelli in alcuni posti e non in altri, immagazziniamo il grasso in alcuni posti e non in altri, e questa “tendenza lipofila”, suppose, deve essere regolata da fattori fisiologici.
Il concetto di lipofilia scomparve dopo la seconda guerra mondiale con la sostituzione del tedesco con l’inglese come lingua franca scientifica. Nel frattempo le tecnologie necessarie per capire la regolazione dell’accumulo di grasso nelle cellule adipose e quindi la base biologica dell’obesità – in particolare, le tecniche per misurare accuratamente gli acidi grassi e i livelli di ormoni nel sangue – non sono state inventate fino alla fine degli anni ’50.
Entro la metà degli anni ’60 era chiaro che l’insulina era l’ormone primario che regolava l’accumulo di grasso, ma a quel punto l’obesità era effettivamente considerata un disturbo alimentare da trattare inducendo o costringendo i soggetti obesi a mangiare meno calorie. Una volta che gli studi hanno collegato la quantità di colesterolo nel sangue al rischio di malattie cardiache e i nutrizionisti hanno preso di mira i grassi saturi come il principale male alimentare, le autorità hanno iniziato a raccomandare diete a basso contenuto di grassi e alto contenuto di carboidrati. L’idea che i carboidrati potessero causare l’obesità (o il diabete o le malattie cardiache) fu spazzata via.
Ancora, alcuni medici che lavoravano abbracciarono l’ipotesi carboidrati/insulina e scrissero libri sulla dieta sostenendo che le persone grasse potevano perdere peso mangiando quanto volevano, a patto di evitare i carboidrati. Poiché gli esperti più influenti credevano che la gente ingrassava all’inizio proprio perché mangiava quanto voleva, questi libri di dieta erano percepiti come lavori di truffa. Il più famoso di questi autori, Robert C. Atkins, non aiutò la causa sostenendo che i grassi saturi potevano essere mangiati per la gioia del cuore – aragosta Newburg, doppio cheeseburger – purché si evitassero i carboidrati – un suggerimento che molti consideravano equivalente alla malpractice medica.
Sperimentazioni rigorose
Negli ultimi 20 anni si sono accumulate prove significative che suggeriscono che questi medici dietologi potrebbero aver avuto ragione, che l’ipotesi degli ormoni è una spiegazione valida del perché ingrassiamo e che la resistenza all’insulina, guidata forse dagli zuccheri nella dieta, è un difetto fondamentale non solo nel diabete di tipo 2 ma nelle malattie cardiache e persino nel cancro. Questo fa sì che la verifica rigorosa del ruolo dei carboidrati e dell’insulina sia criticamente importante. Poiché l’obiettivo finale è quello di identificare i trigger ambientali dell’obesità, gli esperimenti dovrebbero, idealmente, essere diretti a chiarire i processi che portano all’accumulo di grasso in eccesso. Ma l’obesità può richiedere decenni per svilupparsi, quindi qualsiasi aumento di grasso da mese a mese può essere troppo piccolo da rilevare. Così, il primo passo che i ricercatori finanziati da NuSI faranno è testare le ipotesi concorrenti sulla perdita di peso, che può avvenire in modo relativamente rapido. Questi primi risultati aiuteranno poi a determinare quali esperimenti futuri sono necessari per chiarire ulteriormente i meccanismi al lavoro e quale di queste ipotesi è corretta.
Un esperimento iniziale chiave sarà condotto congiuntamente da ricercatori della Columbia University, i National Institutes of Health, il Florida Hospital-Sanford-Burnham Translational Research Institute di Orlando e il Pennington Biomedical Research Center di Baton Rouge, La. In questo studio pilota, 16 partecipanti in sovrappeso e obesi saranno ospitati durante l’esperimento in strutture di ricerca per garantire valutazioni accurate del consumo di calorie e dispendio energetico. Nella fase uno, i partecipanti saranno alimentati una dieta simile a quella dell’americano medio-50 per cento carboidrati (15 per cento di zucchero), 35 per cento di grassi e 15 per cento di proteine. I ricercatori manipoleranno attentamente le calorie consumate fino a quando è chiaro che i partecipanti non stanno guadagnando né perdendo grasso. In altre parole, le calorie che prendono in corrisponderà le calorie che spendono, come misurato in un dispositivo chiamato una camera metabolica. per la fase due, i soggetti saranno alimentati una dieta di esattamente lo stesso numero di calorie che avevano consumato-distribuito sullo stesso numero di pasti e spuntini-ma la composizione cambierà drammaticamente.
Il contenuto totale di carboidrati della nuova dieta sarà estremamente basso – nell’ordine del 5 per cento, che si traduce solo i carboidrati che si verificano naturalmente in carne, pesce, pollame, uova, formaggio, grasso animale e olio vegetale, insieme a porzioni di verdure a foglia verde. Il contenuto proteico di questa dieta corrisponderà a quello della dieta che i soggetti hanno mangiato inizialmente-15 per cento delle calorie. Il resto – 80% delle calorie – sarà costituito da grassi provenienti da queste fonti alimentari reali. L’idea non è quella di testare se questa dieta è sana o sostenibile per tutta la vita, ma di usarla per abbassare i livelli di insulina per la maggior quantità nel più breve tempo.
Gli esperimenti scientifici significativi idealmente impostare una situazione in cui le ipotesi concorrenti fanno previsioni diverse su ciò che accadrà. In questo caso, se l’accumulo di grasso è principalmente guidato da uno squilibrio energetico, questi soggetti non dovrebbero né perdere né guadagnare peso perché mangeranno esattamente tante calorie quante ne consumano. Un tale risultato sosterrebbe la saggezza convenzionale: una caloria è una caloria sia che provenga da grassi, carboidrati o proteine. Se, d’altra parte, la composizione dei macronutrienti influisce sull’accumulo di grasso, allora questi soggetti dovrebbero perdere sia peso che grasso nel regime di restrizione dei carboidrati e il loro dispendio energetico dovrebbe aumentare, sostenendo l’idea che una caloria di carboidrati è più ingrassante di una da proteine o grassi, presumibilmente a causa dell’effetto sull’insulina.
Un inconveniente di questo rigoroso approccio scientifico è che non può essere affrettato senza fare compromessi inaccettabili. Anche questo studio pilota richiederà la maggior parte di un anno. Gli studi di follow-up più ambiziosi richiederanno probabilmente altri tre anni. Man mano che raccogliamo più fondi, speriamo di sostenere più test, compreso uno sguardo più attento al ruolo che particolari zuccheri e macronutrienti hanno su altri disturbi, come il diabete, il cancro e le condizioni neurologiche. Nessuno di questi esperimenti sarà facile, ma sono fattibili.
Un obiettivo finale è quello di assicurare al grande pubblico che qualsiasi consiglio dietetico che riceve – per la perdita di peso, la salute generale e la prevenzione dell’obesità – è basato sulla scienza rigorosa, non su preconcetti o consenso cieco. L’obesità e il diabete di tipo 2 non sono solo gravi oneri per gli individui afflitti, ma stanno sopraffacendo il nostro sistema sanitario e probabilmente anche la nostra economia. Abbiamo disperatamente bisogno del tipo di prova inequivocabile che gli esperimenti NuSi sono progettati per generare se vogliamo combattere e prevenire questi disturbi.