1. Energia dal cibo :
Il nostro corpo ottiene energia dal cibo che consumiamo. Il cibo è scomposto in componenti di base come carboidrati, proteine e grassi. Carboidrati e grassi fungono da fonti primarie di energia, fornendo al corpo rispettivamente glucosio e acidi grassi.
2. Tracciamento degli atomi etichettati :
I ricercatori utilizzano una tecnica speciale chiamata “etichettatura isotopica”. Usano cibo contenente isotopi stabili, che sono atomi con masse leggermente diverse rispetto alle loro controparti naturali. Tracciando il movimento di questi atomi etichettati, gli scienziati possono monitorare come il corpo metabolizza nutrienti specifici e li converte in energia.
3. Metabolismo dei carboidrati :
I carboidrati vengono convertiti in glucosio, uno zucchero semplice che le cellule possono facilmente utilizzare per produrre energia. Il processo inizia nella bocca, dove l’amilasi salivare scompone gli amidi in molecole di zucchero più piccole. Un'ulteriore degradazione avviene nello stomaco e nell'intestino tenue, facilitata da enzimi come l'amilasi pancreatica e gli enzimi dell'orletto a spazzola intestinale. Infine, il glucosio viene trasportato alle cellule attraverso il flusso sanguigno.
4. Monitoraggio del glucosio :
Utilizzando il glucosio etichettato, i ricercatori possono tracciare il suo percorso dall’ingestione alla produzione di energia. Monitorano il modo in cui il glucosio viene assorbito dall'intestino tenue, trasportato attraverso il flusso sanguigno e assorbito dalle cellule. Ciò fornisce informazioni sull’utilizzo e sulla regolazione del glucosio nel corpo.
5. Metabolismo degli acidi grassi :
I grassi vengono scomposti in acidi grassi e glicerolo dalle lipasi nel sistema digestivo. Questi componenti vengono assorbiti nel flusso sanguigno e possono essere immagazzinati per un uso successivo o utilizzati come energia.
6. Monitoraggio degli acidi grassi :
Utilizzando acidi grassi etichettati, gli scienziati possono seguirne il movimento dopo che sono stati assorbiti dal sistema digestivo. Possono studiare come gli acidi grassi vengono trasportati attraverso il flusso sanguigno, immagazzinati nel tessuto adiposo e rilasciati secondo necessità per produrre energia.
7. Catena di trasporto degli elettroni :
La fase finale della produzione di energia avviene all'interno di compartimenti cellulari chiamati mitocondri. Il glucosio e gli acidi grassi vengono convertiti in acetil-CoA, che poi entra nel ciclo dell'acido citrico. Il ciclo dell'acido citrico genera trasportatori di elettroni, NADH e FADH2, che entrano nella catena di trasporto degli elettroni. La catena di trasporto degli elettroni utilizza questi trasportatori per creare un gradiente elettrochimico, responsabile della maggior parte della sintesi di ATP.
8. Sintesi ATP :
Il gradiente elettrochimico guida la sintesi dell’adenosina trifosfato (ATP). L’ATP è la valuta energetica universale del corpo e viene utilizzata dalle cellule per svolgere varie funzioni, tra cui la contrazione muscolare e la conduzione degli impulsi nervosi.
Monitorando attentamente il movimento e la trasformazione degli atomi etichettati, i ricercatori hanno ottenuto una comprensione più precisa di come i nostri corpi convertono il cibo in carburante. Questa conoscenza non solo ci aiuta ad apprezzare l’intricato funzionamento interno del nostro corpo, ma apre anche la strada allo sviluppo di interventi in grado di migliorare i processi metabolici e la salute generale.
