Tissue losses and metabolic adaptations both contribute to the reduction in resting metabolic rate following weight loss.

 Obiettivo: Caratterizzare i contributi della riduzione dei tessuti che consumano energia e dell’adattamento metabolico nella riduzione dell’attività metabolica basale a riposo (resting metabolic rate, RMR) dopo calo ponderale 

Metodi: Un’analisi di secondo livello è stata realizzata utilizzando i dati dello studio Comprehensive Assessment of Long-term Effects of Reducing Intake of Energy (Studio degli effetti a lungo termine della riduzione dell’introito di energia). Le variazioni di RMR, di composizione corporea e dei livelli ormonali sono stati esaminati durante 12 mesi di restrizione calorica in 109 soggetti (normopeso e sovrappeso). Il contributo della perdita di massa dei tessuti nella riduzione della RMR è stato determinato stimando la dimensione di tessuti e organi coinvolti nella spesa energetica (muscolo scheletrico, tessuto adiposo, osso, cervello, organi interni, massa residua) mediante DEXA assieme alla loro specifica attività metabolica. L’adattamento metabolico è stato quantificato come la riduzione rimanente nella RMR. 

Risultati: La RMR si è ridotta di 101 ± 12 kcal/d e i partecipanti allo studio hanno perduto 7.3 ± 0.2 kg (p < 0.001), pari all’11% del peso iniziale. In media il 60% della riduzione totale di RMR viene spiegata dalla perdita dei tessuti che utilizzano energia, mentre il 40% viene attribuito all’adattamento metabolico. La perdita di massa di tessuto muscolare (1.0 ± 0.7 kg) non è correlata in modo significativo ai cambiamenti di RMR (r = 0.14, p = 0.16), mentre invece la riduzione della massa grassa (7.2 ± 3.0 kg) risulta positivamente associata alla riduzione di RMR (r = 0.42, p < 0.001) e all’adattamento metabolico (r = 0.31, p < 0.001). L’adattamento metabolico correla con la riduzione dei livelli di leptina (r = 0.27, p < 0.01), T3 (r = 0.19, p < 0.05) e insulina (r = 0.25, p < 0.05). 

Conclusioni: Durante il calo ponderale, sia la riduzione dei tessuti che l’adattamento metabolico contribuiscono alla riduzione che si osserva nella RMR, pur con una certa variabilità. Contrariamente a quanto si crede, non è il muscolo scheletrico, ma piuttosto il tessuto adiposo che sembra maggiormente responsabile della riduzione della RMR che si accompagna al calo ponderale. Studi ulteriori potranno identificare delle strategie personalizzate che colpiscano la causa predominante della riduzione di RMR al fine del mantenimento del peso dopo calo ponderale. 

Commento: 

Sebbene siano state riportate riduzioni per molte componenti della spesa energetica totale giornaliera (total daily Energy Expenditure, TDEE), le riduzioni più consistenti riguardano l’attività metabolica a riposo (resting metabolic rate, RMR). Essa viene definita come l’energia spesa a riposo per la funzionalità fisiologica dell’organismo e rappresenta nella popolazione normale circa il 60-70% della TDEE. 

La massa non grassa (fat-free mass, FFM) è considerata come il principale determinante della RMR ed è costituita da un insieme eterogeneo di tessuti con dimensioni e attività metaboliche differenti. In questo studio mediante DEXA vengono misurate le variazioni indotte dalla restrizione calorica (a 6 e a 12 mesi) di muscolo scheletrico, tessuto adiposo, osso, cervello e organi interni (cuore, fegato e rene). La relativa attività metabolica è stata 

quindi calcolata moltiplicando la dimensione dell’organo/tessuto per la sua specifica attività metabolica (come fatto in precedenza da molti altri autori, vedi referenze bibliografiche). 

In letteratura viene riportato che circa 1/3 della riduzione della RMR è dovuto dalla riduzione della massa dei tessuti, ma 2/3 rimangono non spiegati. Una possibile spiegazione è che in seguito a calo ponderale si assiste ad una riduzione dell’attività metabolica dei tessuti rimasti che viene indicata come adattamento metabolico. Questa ipotesi è sostenuta dal fatto che si osserva concomitantemente una riduzione nei livelli di ormoni che regolano l’omeostasi energetica, come leptina e ormoni tiroidei. 

Scopo di questo lavoro è quantificare il contributo dei due fenomeni (riduzione della massa dei tessuti che consumano energia da un lato e adattamento metabolico dall’altro) alla riduzione osservata di RMR in una coorte di 109 soggetti normopeso e sovrappeso sottoposti a restrizione calorica (25% di riduzione nell’introito calorico per 2 anni), utilizzando i dati di uno studio randomizzato e controllato (CALERIE). 

Ho trovato particolarmente interessante la Figura 2 di questo lavoro che rappresenta in un unico grafico la variabilità interindividuale nella RMR misurata e nei contributi dei due fenomeni. 

Figura. 2: Cambiamenti individuali nella RMR misurata e in quella predetta dai cambiamenti di massa di organi e tessuti e dall’adattamento metabolico. Ciascun istogramma rappresenta i dati relativi ad un singolo paziente. La RMR complessiva misurata è rappresentata dai pallini neri. Le barre grigie rappresentano la quota di cambiamento nella RMR dopo restrizione calorica attribuibile al cambiamento di massa dei tessuti (perdita o aumento) mentre le barre bianche rappresentano il contributo restante attribuibile all’adattamento metabolico. 

Dopo restrizione calorica, l’83% dei soggetti presenta una riduzione della RMR rispetto alla condizione basale. Nel 61% dei soggetti l’adattamento metabolico contribuisce maggiormente rispetto ai cambiamenti di massa di organi e tessuti alle variazioni di RMR. 

Nel 33% dei soggetti si osserva un adattamento metabolico positivo (ossia un aumento dell’attività metabolica nei tessuti rimasti dopo restrizione calorica) e un aumento della RMR misurata nonostante la perdita di massa dovuta alla restrizione calorica. 

Inoltre, dividendo i soggetti in quartili in base a quanta massa di muscolo scheletrico e di tessuto adiposo avevano perduto, si osserva una correlazione solo tra riduzione di RMR e tessuto adiposo: ossia i soggetti che avevano perso la maggiore quantità di tessuto adiposo (tra -8.7 e -18.8 kg) sperimentavano la maggiore riduzione di RMR e il maggiore adattamento metabolico, mentre chi perdeva la quantità minore di tessuto adiposo (-5.3 kg) o lo aumentava (+2.9 kg) aveva una minor riduzione di RMR, quasi completamente spiegata dalla riduzione di massa dei tessuti, senza nessun adattamento metabolico. Tale relazione non si osservava invece con i cambiamenti di massa del muscolo scheletrico. 

Conclusioni: Questo studio indica che il grado di adattamento metabolico negativo è fortemente collegato alla quantità di tessuto adiposo perduta. Tale associazione positiva si ritrova anche in altri studi fatti in pazienti con obesità dopo calo ponderale raggiunto con chirurgia bariatrica o dieta. Se esprimiamo in tutti gli studi l’adattamento metabolico per unità di massa di tessuto adiposo perso, troviamo risultati simili corrispondenti ad una riduzione di circa 7/8 kcal per kg di tessuto adiposo perso. Quindi chi perde più tessuto adiposo riduce di più l’attività metabolica dei tessuti rimanenti andando incontro ad un rallentamento del metabolismo basale. Sarebbe molto interessante sapere cosa succede a questi soggetti a distanza di tempo in termini di peso corporeo e di massa di tessuto adiposo! Infine, vista la variabilità di comportamento tra individui differenti, gli autori suggeriscono delle strategie d’intervento personalizzate, che, tenendo conto delle specifiche variazioni della RMR, possano massimizzare il calo ponderale e prevenire la ripresa del peso.