AUTOFAGIA E MITOCONDRI. L’arte delle cellule di pulire, riparare e rinnovarsi

Dentro di noi esiste un’officina che non chiude mai. Mentre viviamo, mangiamo, camminiamo e dormiamo, miliardi di cellule controllano continuamente ciò che funziona e ciò che invece deve essere riparato, smontato o sostituito. Proteine deteriorate, strutture cellulari non più efficienti e perfino interi mitocondri possono essere eliminati e, almeno in parte, riciclati. Uno dei grandi protagonisti di questo lavoro silenzioso si chiama autofagia.

Il termine significa letteralmente “mangiare se stessi” e può sembrare inquietante. In realtà descrive uno dei sistemi di manutenzione più raffinati della vita. La cellula riconosce materiale danneggiato o non più necessario, lo degrada e recupera componenti che possono essere riutilizzati. Non si tratta quindi soltanto di distruzione, ma soprattutto di manutenzione, riciclaggio e rinnovamento.

Negli ultimi anni, però, l’autofagia è diventata quasi una parola magica. Sui social si trovano tabelle secondo le quali dopo 12 ore di digiuno accadrebbe una cosa, dopo 16 partirebbe l’autofagia e dopo 24 aumenterebbe enormemente. La biologia non possiede un cronometro così preciso. L’autofagia è sempre presente: non esiste un interruttore che a una determinata ora passi improvvisamente da acceso o spento. Ciò che cambia è la sua intensità, influenzata dalla disponibilità di energia e nutrienti, dagli aminoacidi, dall’attività fisica, dallo stato metabolico e dai ritmi circadiani.

Misurare questo processo nell’uomo è molto più difficile che osservarlo in cellule coltivate in laboratorio o negli animali. Proprio per questo sono interessanti alcuni studi umani recenti. Nel 2025 uno studio randomizzato su persone con obesità ha misurato il cosiddetto flusso autofagico nelle cellule mononucleate del sangue dopo sei mesi di digiuno intermittente associato a un periodo giornaliero limitato nel quale mangiare. I risultati hanno fornito un segnale favorevole rispetto al gruppo di controllo, ma non permettono ancora di stabilire quante ore di digiuno siano necessarie per ottenere un determinato livello di autofagia. Anche un piccolo studio con una dieta mima-digiuno ha prodotto risultati interessanti. La conclusione prudente è quindi che la restrizione temporanea dei nutrienti può influenzare l’autofagia nell’uomo, ma non conosciamo un numero di ore valido per tutti.

Costruire e riparare: mTOR e AMPK

Per comprendere ciò che accade possiamo immaginare una città. Durante il giorno arrivano camion carichi di materiali: si costruisce, si produce e si consumano risorse. Ma una città che facesse soltanto questo finirebbe presto sommersa da macchinari vecchi e strutture deteriorate. Occorre anche fermarsi, controllare ciò che non funziona, smontarlo e recuperare quello che può ancora servire. Nelle nostre cellule avviene qualcosa di simile.

Uno dei principali regolatori di questa alternanza è mTOR, un sistema sensibile alla disponibilità di nutrienti e in particolare di aminoacidi. Quando il nutrimento è abbondante, mTORC1 favorisce crescita e sintesi e tende contemporaneamente a frenare l’autofagia. AMPK, invece, è uno dei grandi sensori dello stato energetico cellulare: quando l’energia disponibile diminuisce, contribuisce a spostare il metabolismo verso l’utilizzazione delle riserve e i processi di manutenzione.

Questo non significa che mTOR sia il cattivo della storia. Abbiamo bisogno anche di mTOR per la sintesi proteica, la crescita e il mantenimento della massa muscolare. Con il passare degli anni quest’ultimo aspetto diventa particolarmente importante. Per questo sarebbe sbagliato concludere che, poiché la leucina stimola potentemente mTORC1, dovremmo mangiare meno proteine possibile per ottenere più autofagia. La leucina è presente in quantità importanti in molti alimenti proteici, tra cui latte e formaggi, carne, pesce e uova, oltre che nelle proteine in polvere; è presente anche negli alimenti vegetali, compresi legumi e cereali.

Il problema non è quindi scegliere tra muscoli oppure autofagia. Più interessante è recuperare un’alternanza che nella nostra società alimentare abbiamo in parte perduto: momenti nei quali mangiamo e costruiamo e momenti nei quali non continuiamo a introdurre nutrienti. Colazione, spuntino, pranzo, merenda, aperitivo, cena e magari ancora qualcosa davanti alla televisione significano trascorrere quasi tutta la giornata in uno stato alimentato. Forse il nostro organismo non ha bisogno di ricevere continuamente cibo per funzionare bene.

Quando l’autofagia incontra i mitocondri

A questo punto incontriamo un altro protagonista fondamentale: il mitocondrio. I mitocondri sono spesso descritti come le centrali energetiche delle cellule perché producono gran parte dell’ATP utilizzato per le attività cellulari. Ma non sono piccole batterie immobili che riceviamo alla nascita e conserviamo per tutta la vita. Sono strutture dinamiche: cambiano forma, si uniscono, si dividono, vengono controllate e, quando sono troppo danneggiate, possono essere eliminate.

Questo processo selettivo prende il nome di mitofagia, una forma specializzata di autofagia dedicata al controllo di qualità dei mitocondri. Possiamo immaginarla come il responsabile tecnico di una centrale elettrica: una turbina che non funziona più correttamente viene riconosciuta, isolata e rimossa. Ma se eliminiamo le vecchie turbine dobbiamo anche mantenere efficiente la centrale. Accanto alla mitofagia troviamo quindi la biogenesi mitocondriale, cioè i processi attraverso i quali la rete dei mitocondri viene mantenuta e rinnovata. Per questo parlare soltanto di “pulizia cellulare” è riduttivo. Controllare, eliminare ciò che non funziona e rinnovare: questo è il vero processo.

Se vogliamo aiutare i mitocondri, uno degli strumenti più interessanti non si trova in farmacia: è l’esercizio fisico. Quando camminiamo rapidamente, saliamo una salita, pedaliamo o facciamo lavorare intensamente i muscoli, aumenta improvvisamente la richiesta di energia. Vengono attivati sensori energetici, tra cui AMPK, e partono risposte di adattamento che coinvolgono anche la rete mitocondriale. In parole semplici, il muscolo riceve il messaggio che dovrà diventare più capace di produrre e utilizzare energia.

Non possiamo però trasformare questo concetto nella formula “più fiatone = più autofagia”. Gli studi umani mostrano che la risposta dipende da intensità, durata, tipo di esercizio, grado di allenamento e tessuto osservato. Camminare regolarmente, allenare i muscoli e, per chi può farlo in sicurezza, introdurre anche momenti di attività più intensa rappresenta una strategia molto più ragionevole che cercare ogni giorno lo sfinimento.

Dal melograno ai mitocondri passando per l’intestino

Esiste poi un collegamento affascinante tra alimentazione, microbiota e mitocondri. Melograno, noci, fragole e alcuni frutti di bosco contengono ellagitannini e acido ellagico, precursori dai quali determinati microrganismi intestinali possono produrre urolitine. Tra queste, l’Urolitina A interessa particolarmente la ricerca per il suo rapporto con la mitofagia e la funzione mitocondriale.

Ma non basta mangiare melograno per produrre automaticamente Urolitina A. Il passaggio dipende dal microbiota intestinale, che varia enormemente da una persona all’altra. Studi sull’uomo hanno infatti mostrato che alcune persone producono Urolitina A facilmente, altre la producono solo in determinate condizioni e altre ancora praticamente non la producono. È un magnifico esempio del perché in nutrizione l’equazione “mangio X e ottengo Y” sia spesso troppo semplicistica.

L’Urolitina A già formata è stata studiata anche direttamente nell’uomo. In persone anziane sono stati osservati alcuni miglioramenti della resistenza muscolare e di biomarcatori associati alla salute mitocondriale, ma non tutti gli obiettivi degli studi sono migliorati. È quindi un campo promettente, non una nuova pillola della giovinezza.

Ed ecco che ritorniamo al microbiota. Verdure, semi, frutta secca e, secondo il tipo di alimentazione seguito, legumi, cereali integrali e frutta forniscono fibre e numerosi composti utilizzabili dai microrganismi intestinali. In una dieta keto o low-carb le fibre possono provenire soprattutto da verdure, semi, frutta secca e piccole quantità di frutti meno zuccherini. Anche lo psyllium può aiutare ad aumentare l’apporto di fibre quando necessario. Non possiamo dire che lo psyllium attivi direttamente l’autofagia: il collegamento è più interessante. Nutriamo un ecosistema intestinale che, a sua volta, produce sostanze capaci di comunicare con il nostro organismo.

Keto, digiuno e sauna

La dieta chetogenica viene talvolta descritta come una specie di digiuno durante il quale possiamo continuare a mangiare. L’immagine è suggestiva, ma incompleta. Durante il digiuno diminuiscono l’insulina e la disponibilità di nutrienti mentre aumentano progressivamente i corpi chetonici. Durante una dieta chetogenica si verificano alcune condizioni metaboliche simili, ma continuiamo comunque a introdurre energia e aminoacidi. Essere in chetosi non significa quindi essere automaticamente in autofagia.

Per chi segue un’alimentazione keto o low-carb potrebbe avere più senso evitare di mangiare continuamente e lasciare un naturale intervallo notturno senza cibo piuttosto che inseguire il valore più alto possibile dei chetoni. Anche l’orario conta: metabolismo, secrezione ormonale e attività cellulare seguono ritmi circadiani. Una cena non troppo tardiva e l’assenza di continui spuntini serali creano naturalmente un periodo quotidiano senza stimolazione alimentare, senza bisogno di stabilire che debbano trascorrere precisamente 14, 16 o 18 ore.

Poi c’è la sauna. Quando la temperatura corporea e cutanea aumentano, le cellule rispondono allo stress termico anche attraverso le Heat Shock Proteins (HSP). Queste proteine partecipano alla proteostasi, aiutando a mantenere la corretta struttura delle proteine e a gestire quelle danneggiate. Esistono inoltre collegamenti biologici tra risposta allo shock termico, autofagia e funzione cellulare.

Non sappiamo però stabilire una “dose autofagica” di sauna. Non possiamo affermare che quattro o sette sedute alla settimana garantiscano più autofagia nell’uomo. Possiamo invece considerare l’esposizione controllata al calore come un interessante stimolo ormetico. E non è necessario sostenere che la sauna “elimini le tossine”: il concetto molto più interessante è che il calore costringe temporaneamente le cellule ad attivare sistemi di protezione e adattamento.

La lezione dell’ormesi

A questo punto esercizio, periodi senza cibo e sauna, apparentemente molto diversi, mostrano qualcosa in comune. L’esercizio crea uno stress energetico e meccanico, il digiuno uno stress energetico e la sauna uno stress termico. Piccoli stress controllati possono stimolare risposte adattative: è il principio dell’ormesi.

Ma l’ormesi contiene anche un avvertimento fondamentale: se una piccola dose di stress può produrre adattamento, non significa che una dose enorme sia ancora migliore. L’esercizio deve essere seguito dal recupero, il digiuno dal nutrimento e il calore dal ripristino dell’equilibrio e dei liquidi. È l’alternanza, non l’estremo, a essere interessante.

Lo stesso vale per magnesio e vitamina D. Sono nutrienti importanti e una loro carenza deve essere corretta, ma assumerne quantità supplementari quando i livelli sono già adeguati non significa automaticamente ottenere più autofagia o mitocondri migliori.

La vera domanda

Alla fine di questo viaggio possiamo guardare all’autofagia in modo diverso. Non dobbiamo cercare di mantenerla continuamente al massimo. Abbiamo bisogno di mangiare e di periodi nei quali non mangiamo; di mTOR per costruire e di autofagia per fare manutenzione; di utilizzare i mitocondri e di eliminare quelli che non funzionano più; di esercizio e di recupero.

Costruire, utilizzare, controllare, riparare, eliminare e rinnovare sono parti dello stesso processo. La salute non dipende dall’avere permanentemente acceso un singolo meccanismo, ma dalla capacità dell’organismo di passare da una fase all’altra.

Nella vita quotidiana questo significa qualcosa di sorprendentemente semplice: muoversi regolarmente, allenare anche i muscoli, non mangiare continuamente, assumere proteine sufficienti senza trasformare ogni momento della giornata in uno spuntino proteico, curare il microbiota con fibre e alimenti vegetali compatibili con il proprio metabolismo, dormire bene, rispettare il ritmo giorno-notte e, se piace e non vi sono controindicazioni, utilizzare anche la sauna come stimolo termico.

Non abbiamo trovato la formula dell’eterna giovinezza. Abbiamo qualcosa di più credibile: un insieme di condizioni che può aiutare le cellule a conservare i propri naturali sistemi di manutenzione e rinnovamento.

Forse, quindi, la domanda non dovrebbe essere: “Come posso accendere l’autofagia?”, ma piuttosto: “Come posso creare le condizioni perché le mie cellule sappiano quando costruire, quando riparare e quando rinnovarsi?”

Bibliografia essenziale

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