Beta Idrossibutirrato | Funzioni, Benefici, Rischi | Fa Dimagrire?

Che Cos’è

Il beta-idrossibutirrato (BHB) è un chetone (o corpo chetonico).

I corpi chetonici sono piccole molecole energetiche, sintetizzate principalmente nel fegato a partire dagli acidi grassi.

La loro sintesi aumenta significativamente durante il digiuno, l’esercizio fisico prolungato e più in generale quando la disponibilità di carboidrati è limitata.

Oltre a questa "classica" funzione energetica, i corpi chetonici partecipano alla segnalazione cellulare.

Trasmettendo alle cellule un segnale di scarsità energetica, il beta-idrossibutirrato influenza diversi processi cellulari, mimando i benefici del digiuno e della restrizione calorica, con potenziali implicazioni positive per le malattie metaboliche, l’invecchiamento precoce e il diabete.

A Cosa Serve

I corpi chetonici includono tre molecole:

• beta-idrossibutirrato,
• acetoacetato,
• acetone.

Il BHB (beta-idrossibutirrato) è il corpo chetonico più abbondante nei mammiferi.

Inoltre, quando viene attivata la chetogenesi, come durante il digiuno, i livelli ematici di beta-idrossibutirrato aumentano molto più rapidamente rispetto all’acetoacetato o all’acetone ¹.

Fonte di energia alternativa

I corpi chetonici vengono utilizzati dall’organismo come carburante alternativo quando l’apporto di glucosio è troppo basso per le esigenze energetiche dell’organismo.

Dopo che le riserve di glicogeno nei muscoli e nel fegato (in totale c.a. 500 grammi) sono esaurite, gli acidi grassi vengono mobilizzati dalle riserve e trasportati al fegato per la conversione in corpi chetonici.

Una volta prodotti, i chetoni vengono quindi distribuiti attraverso la circolazione sanguigna ai tessuti metabolicamente attivi, come muscoli e cervello, dove vengono metabolizzati in acetil-CoA e infine ATP.

Regolatore di processi fisiologici

Oltre a rappresentare un substrato energetico, il BHB agisce come molecola di segnalazione e regolazione, fungendo da ligando per i recettori della superficie cellulare.

Come tale, risulta coinvolto nella regolazione di molte funzioni cellulari e delle risposte adattative.

Ad esempio si ritiene che possa influenzare l’espressione genica e modulare il metabolismo dei lipidi e delle proteine, la funzione neuronale e il tasso metabolico mediante meccanismi diretti o indiretti.

Inoltre, il metabolismo del beta-idrossibutirrato nei tessuti bersaglio può alterare l’equilibrio intracellulare di acetil-CoA, succinil-CoA e NAD, che hanno tutti le proprie funzioni regolatorie emergenti.

Come Aumentarlo

La sintesi di corpi chetonici avviene principalmente nella matrice mitocondriale del fegato a partire dagli acidi grassi.

Anche gli aminoacidi chetogenici possono essere convertiti in corpi chetonici, ma il loro contributo al totale dei chetoni circolanti è probabilmente inferiore al 5% ².

Si stima che i chetoni potrebbero fornire circa il 5% del fabbisogno energetico a stomaco pieno, e fino al 20% nel digiuno a lungo termine ^{3, 4}.

Negli esseri umani, i livelli sierici di corpi chetonici sono solitamente nell’intervallo di poche micromoli (µmol), ma iniziano a salire fino a poche centinaia di micromoli dopo 12-16 ore di digiuno, raggiungendo 1-2 mmol dopo 2 giorni di digiuno ^{5, 6} e 6-8 mmol con il digiuno prolungato ⁷.

Allo stesso modo, i livelli sierici di β-idrossibutirrato possono raggiungere 1-2 mM dopo 90 minuti di esercizio fisico intenso ⁸.

Strategie naturali

La chetosi endogena può essere ottenuta utilizzando:

• varie tecniche di digiuno, come il digiuno a giorni alterni, il digiuno dell’intera giornata (digiuno periodico) e il digiuno a tempo (ad es. 16 ore al giorno);
• restrizione calorica: prevede di ridurre l’apporto energetico di circa il 25-30% rispetto al fabbbisogno, senza privare l’organismo di nutrienti essenziali;
• restrizione di carboidrati, in particolare mediante una dieta chetogenica.

Con una dieta chetogenica quasi priva di carboidrati, i livelli di corpi chetonici rimangono costantemente superiori a 2 mM ⁹.

Nelle persone sane che seguono una dieta chetogenica o digiunano per lunghi periodi di tempo, i livelli di chetoni nel sangue possono raggiungere fino a 8 mmol/l, che rientrano ancora nel margine di sicurezza ⁷.

I corpi chetonici possono infatti inibire la propria produzione, impedendo che si accumulino fino a livelli che causano chetoacidosi nei diabetici non controllati (circa 20 mmol/l) ^{10, 7}.

Integratori

La maggior parte dei nutrizionisti tende a criticare la dieta chetogenica.

Spesso si esprimono contro di essa perché è troppo restrittiva o semplicemente troppo difficile da adottare per molte persone.

Le diete scarsamente sostenibili possono portare all’effetto yo-yo, ovvero a ripetute interruzioni e inizi di una dieta, con conseguenti alterazioni del peso. Questo ciclo di rapida perdita e aumento di peso può danneggiare il corpo.

Inoltre ci sono delle particolari popolazioni in cui la dieta chetogenica potrebbe essere pericolosa o perlomeno controindicata (es. anziani, donne in gravidanza, pazienti con pancreatite o insufficienza renale o epatica ecc.).

L’idea che sostiene l’uso degli integratori di corpi chetonici è quella di poter ottenere i benefici per la salute di queste sostanze senza troppe rinunce alimentari.

In pratica, la somministrazione di integratori di corpi chetonici permetterebbe di ottenere una chetosi terapeutica pur mantenendo "una dieta normale" ¹¹.

Simili prodotti hanno effettivamente dimostrato di aumentare i livelli di chetoni nel sangue, imitando ciò che accade quando si segue una dieta chetogenica ^{12, 13, 14, 15}.

Gli integratori di chetoni hanno anche dimostrato di ridurre l’appetito, probabilmente grazie all’effetto sulla soppressione dell’ormone grelina ¹⁶.

Detto questo, la ricerca è ancora agli inizi, quindi non sappiamo se questi integratori possano o meno riprodurre i benefici della chetosi fisiologica (indotta ad es. dal digiuno o dalla dieta chetogenica).

Cosa contengono

La somministrazione orale di beta-idrossibutirrato isolato sarebbe il metodo più diretto per indurre chetosi nutrizionale per via esogena. Tuttavia, questa soluzione presenta diversi limiti, come l’instabilità e l’inadeguatezza a garantire una chetosi prolungata.

Pertanto, gli integratori di corpi chetonici sono comunemente presenti sotto forma di polvere di sali chetonici o in forma liquida di esteri chetonici.

I primi contengono generalmente beta-idrossibutirrato salificato con sodio, potassio, calcio o magnesio. Questi prodotti sono stati sviluppati per migliorare l’efficacia rispetto al BHB e sono spesso associati per inibire il sovraccarico di un singolo minerale.

Gli esteri chetonici sono invece sostanze in cui legami esterei tengono insieme un corpo chetonico (come il beta-idrossibutirrato) ad altre sostanze. Questi legami vengono poi scissi dagli enzimi gastrointestinali liberando il corpo chetonico nella forma di acido libero.

Secondo una meta-analisi, gli esteri chetonici sarebbero più efficaci nel ridurre la glicemia (-13,7 mg/dl vs. -4,1 mg/dl) e aumentare i corpi chetonici nel sangue (+2,57 mM vs. +0,5 mM) rispetto ai sali chetonici ⁵³.

Gli esteri più utilizzati sono (R)-3-idrossibutil (R)-3-idrossibutirrato chetone monoestere (KME) e R,S-1,3-butandiolo acetoacetato chetone diestere (KDE). Secondo alcuni studi, il primo appare più sicuro ed efficace ^{17, 18, 16, 19}.

Anche l’integrazione di olio MCT permette di ottenere un modesto aumento dei corpi chetonici nel sangue. Per questo motivo, i trigliceridi a catena media (MCT) vengono solitamente utilizzati per indurre e sostenere la chetosi nutrizionale ^{20, 21}.

Sfortunatamente, un consumo elevato di MCT spesso non è ben tollerato, a causa dei loro effetti collaterali gastrointestinali, tra cui diarrea, dispepsia e flatulenza.

Fa Dimagrire?

In generale, i dati disponibili suggeriscono che le diete a bassissimo contenuto di carboidrati e chetogeniche possono fornire benefici importanti nella perdita di peso e nel miglioramento della resistenza all’insulina ^{22, 23, 24}.

Ad esempio, uno studio ha scoperto che gli esseri umani obesi con diabete sottoposti a una dieta chetogenica hanno perso più peso e ottenuto un miglioramento maggiore nel controllo glicemico, rispetto a una dieta a basso contenuto calorico e a basso contenuto di grassi ²⁵.

Inoltre, una restrizione energetica severa ma intermittente sembra più efficace della restrizione energetica costante nel migliorare la sensibilità all’insulina e promuovere la perdita di peso ^{22, 26}.

Secondo una meta-analisi di 13 studi con oltre 1.500 persone, i soggetti assegnati a una dieta chetogenica a basso contenuto di carboidrati hanno perso più peso rispetto a quelli che seguivano una dieta a basso contenuto di grassi ²⁷.

Inoltre, gli studi hanno generalmente dimostrato che la dieta chetogenica contribuisce a migliorare i fattori di rischio per le malattie cardiache spesso presenti nell’obesità, tra cui l’ipertensione e livelli di colesterolo non salutari ^{28, 29 , 30}.

In uno studio RCT, la somministrazione di acido D-β-idrossibutirrico (2,9 g/die per 12 settimane), senza interventi di dieta o esercizio fisico, ha ridotto il grasso viscerale e corporeo, il BMI e il peso, in 22 adulti giapponesi sani rispetto al gruppo di controllo ³¹.

Longevità

Prove emergenti mostrano che il beta-idrossibutirrato non è soltanto un trasportatore passivo di energia, ma ha anche una varietà di funzioni di segnalazione che possono influenzare, ad esempio, l’espressione genica, il metabolismo dei lipidi, la funzione neuronale e il tasso metabolico.

Alcuni di questi effetti sono azioni dirette dello stesso BHB, mentre altri sono mediati dai metaboliti in cui viene convertito, come l’acetil-CoA.

Almeno sul piano meccanicistico, alti livelli di beta-idrossibutirrato sembrano avere la capacità di ^{32 , 33, 34, 35, 36, 37, 38}:

• migliorare la neuroprotezione,
• stimolare la biogenesi mitocondriale,
• attivare l’autofagia inibendo mTOR,
• migliorare la capacità antiossidante, aumentando il glutatione mitocondriale,
• attivare molecole antinfiammatorie e inibire diversi marcatori infiammatori,
• inibire la segnalazione dell’insulina/fattore di crescita simile all’insulina.

Uo studio recente ha riportato che la somministrazione di D-β-HB al verme Caenorhabditis elegans (solitamente utilizzato per la ricerca sull’invecchiamento) potrebbe migliorare l’estensione della durata della vita ³⁹.

Anche gli studi su animali hanno ripetutamente dimostrato che il digiuno a lungo e breve termine aumenta l’autofagia ed è collegato a un invecchiamento ritardato e a un ridotto rischio di tumori ^{40, 41, 42, 43}.

Ciò è supportato anche da studi sull’uomo, che dimostrano come il digiuno intermittente riduca il danno ossidativo e promuova cambiamenti che possono essere collegati alla longevità ^{44, 45, 46, 47}.

Ad esempio, un vecchio studio su 60 uomini e donne anziani ha osservato una riduzione del 50% dei decessi e delle visite in ospedale in coloro che hanno digiunato a giorni alterni per 3 anni ⁴⁸.

Ulteriori Benefici

Diabete

La dieta chetogenica può aumentare la sensibilità all’insulina e favorire la perdita di grasso, portando a significativi benefici per le persone con diabete di tipo 2 o prediabete ²⁷.

Addirittura, i pazienti più fortunati che aderiscono alla dieta chetogenica per 6 mesi possono ottenere una remissione del diabete senza gravi complicazioni ⁴⁹.

Secondo alcune indagini cliniche e meta-analisi, l’integrazione con vari tipi di chetoni produce una riduzione della glicemia ^{50, 51, 52, 53}.

Secondo una di queste meta-analisi (43 studi su 586 partecipanti), l’integrazione acuta di chetoni ha ridotto la glicemia in media di 9,7 mg/dl. Tale riduzione è stata maggiore dopo l’integrazione con esteri chetonici (-13,7 mg/dl) rispetto ai sali chetonici (-4,1 mg/dl) ⁵³.

Malattie cardiovascolari

La dieta chetogenica può aiutare a migliorare diversi fattori di rischio cardiovascolare, come il grasso corporeo, i livelli di colesterolo HDL (buono), la pressione sanguigna e la glicemia ^{54, 55}.

Cancro

Secondo studi preliminari, la dieta chetogenica sembra aiutare a rallentare la crescita di diversi tipi di tumore, sebbene in altri casi non abbia effetto o possa addirittura promuovere la crescita delle cellule maligne ^{56, 57, 58}.

Probabilmente, la chetosi produce un ambiente metabolico sfavorevole per le cellule tumorali e potrebbe quindi essere studiata come promettente adiuvante nella terapia del cancro ⁵⁹.

Morbo di Alzheimer

La dieta chetogenica può aiutare a ridurre i sintomi delle malattie neurodegenerative (come il morbo di Alzheimer e quello di Parkinson) e rallentarne la progressione ^{60, 61, 62, 63}.

Secondo una revisione di 12 studi (422 partecipanti), gli MCT possono indurre una lieve chetosi e migliorare la cognizione nei pazienti con lieve deterioramento cognitivo e morbo di Alzheimer. Tuttavia, il rischio di bias degli studi esistenti richiede sperimentazioni future ⁶⁴.

Sindrome dell’ovaio policistico

La dieta chetogenica aiuta a ridurre l’iperinsulinemia e l’insulino-resistenza, che spesso svolgono un ruolo chiave nell’alimentare questo disturbo ^{65, 66}.

Emicrania

I dati clinici ottenuti da alcuni studi suggeriscono che la dieta chetogenica può essere efficace nel prevenire l’emicrania, riducendo la frequenza degli attacchi e dei giorni con mal di testa ⁶⁷.

Tuttavia, in uno studio, il trattamento con DL-beta-idrossibutirrato non ha prodotto alcun beneficio superiore al placebo nei pazienti con emicrania episodica ⁶⁸.

Una recente revisione della letteratura suggerisce che la terapia metabolica chetogenica può fornire alcuni benefici nel trattamento dell’emicrania e incoraggia ulteriori studi in merito ⁶⁹.

Sport

L’integrazione di corpi chetonici ha dimostrato di poter aumentare la resistenza fisica, favorire il recupero muscolare e mantenere la lucidità mentale in condizioni di fatica ^{70, 71}.

Ad esempio, uno studio condotto su 39 atleti ha rilevato che bere 573 mg/kg di esteri chetonici durante l’esercizio ha migliorato le prestazioni atletiche, permettendo di aumentare mediamente di 410 metri la distanza percorsa in mezz’ora di ciclismo (equivalente a un miglioramento medio delle prestazioni del 2%) ⁷².

Tuttavia, non tutti gli studi hanno confermato questi benefici. Ad esempio, in uno studio simile al precedente, rispetto al placebo c’è stato un calo della prestazione del 2,4% (in termini di potenza espressa) nei ciclisti che avevano assunto 0,35 g/kg di (R)-3-idrossibutil (R)-3-idrossibutirrato KE trenta minuti prima dell’esercizio ^{73, 74}.

Dosi e Modo d’Uso

Poiché il beta idrossibutirrato non è approvato per il trattamento di condizioni mediche, non esiste una dose ufficiale.

Come spiegato, in commercio esistono varie tipologie di integratori per aumentare i livelli di BHB nel sangue, con indicazioni di dosaggio differenti.

È quindi consigliabile fare riferimento ai dosaggi suggeriti dal produttore, salvo diversa indicazione medica.

Effetti Collaterali

La dieta chetogenica può avere alcuni effetti collaterali indesiderati che possono renderne ancora più difficile l’adesione. Questi includono disturbi gastrointestinali, stitichezza, vomito mancanza di energia, fame e aumento delle lipoproteine ^{75, 76, 77}.

Va anche notato che un eccessivo accumulo di corpi chetonici nel sangue (detto chetosi) può acidificare troppo il sangue. In condizioni estreme la condizione di acidosi porta al coma e alla morte.

Tale circostanza si verifica molto raramente nei soggetti sani, ma può svilupparsi in caso di diabete non controllato. In tali circostanze si parla di chetoacidosi diabetica. Inoltre, anche un grave abuso di alcol può portare a chetoacidosi ⁷⁸.

A oggi, non vi sono state segnalazione di "avvelenamento da chetoni" tramite integratori esogeni, e alle dosi comunemente utilizzate questo rischio non sussiste.

La sicurezza dei sali esogeni di beta-idrossibutirrato (BHB) è stata esplorata in popolazioni adulte e adolescenti sane ed è stata ritenuta sicura ^{79, 80}.

Tuttavia, sono possibili effetti collaterali, tra cui problemi digestivi (mal di stomaco, gonfiori, diarrea), alitosi e ipoglicemia ^{81, 82}.

Inoltre, a scopo cautelativo, gli integratori di chetoni come il beta-idrossibutirrato andrebbero evitati (o assunti previa approvazione e controllo medico) nei bambini, nelle donne in gravidanza o allattamento, e nei pazienti diabetici, con pancreatite, insufficienza epatica, disturbi del metabolismo dei grassi, carenza primaria di carnitina, carenza di carnitina palmitoiltransferasi, carenza di carnitina translocasi, insufficienza renale, porfirie o carenza di piruvato chinasi.