Ruokavaliolla on syvällinen vaikutus fysiologiaan. Liikaravitsemus lisää sairastumisriskiä vaikuttamalla immuniteettiin ja aineenvaihduntaan, mutta kalorirajoitus ja paasto näyttävät olevan terveellisiä. Huolimatta monista ruokavalion ja terveyden välisistä yhteyksistä, niiden taustalla oleva biologia on edelleen epäselvä.
23. helmikuuta 2023 Filip K. Swirskin tiimi Icahn School of Medicine -koulussa Mount Sinaissa julkaisi tutkimuksen nimeltä "Monosyytit palaavat luuytimeen paaston aikana ja muuttavat isännän vastetta infektioon" verkossa Immunityssa (IF{{3). }}). Filip K. Swirskin Immunityn (IF{5}}) tiimi julkaisi verkossa tutkimuksen, jonka otsikko on "Monosyytit palaavat luuytimeen paaston aikana ja muuttavat isännän vastetta infektioon". Tutkimuksessa havaittiin, että pitkäaikainen paasto saa aikaan stressivasteen aivoissa, millä on negatiivisempi vaikutus immuunisoluihin, mikä voi olla haitallista infektioita vastaan ja lisätä sydänsairauksien riskiä.
Tutkimuksessa havaittiin paaston aiheuttama muutos leukosyyttien migraatiossa, joka pidensi monosyyttien elinikää ja muutti hiirten alttiutta sairastua. Tutkimuksessa havaittiin, että paasto sai aikaan nopean monosyyttien palautumisen verestä luuytimeen aktiivisina aikoina. Monosyyttien paluuta sääteli hypotalamus-aivolisäke-lisämunuainen (HPA) akselista riippuvainen kortikosteronin vapautuminen, mikä lisäsi CXCR4-kemokiinireseptoreita. Vaikka luuydin on turvasatama monosyyteille ravinnon puutteen aikoina, uudelleensyöttäminen saa aikaan mobilisaatiota ja johtaa viime kädessä monosyyttien lisääntymiseen vanhemmista ja eri tavalla transkriptoiduista monosyyteistä. Nämä muutokset muuttavat vastetta infektioon. Tämä tutkimus viittaa siihen, että ruokavalio ja erityisesti ruokavalion ajallinen dynaaminen tasapaino säätelevät monosyyttien elinikää ja siten sopeutumista ulkoisiin rasituksiin.
Ylimääräinen kalorimäärä lyhentää elimistön elinikää, lisää systeemistä tulehdusta ja sydän- ja aineenvaihduntasairauksien riskiä sekä pahentaa bakteeri-infektioita. Sitä vastoin kalorirajoituksen ja paaston on osoitettu liittyvän negatiivisesti verenpaineeseen, ateroskleroosiin, diabetekseen, liikalihavuuteen, paksusuolentulehdukseen, astmaan ja psoriasikseen. Koska energian saanti liittyy monenlaisiin aineenvaihduntaprosesseihin, jotka vaikuttavat fysiologiseen toimintaan, tarkat mekanismit, jotka yhdistävät ruokavalion kudosten, solujen ja molekyylien toimintaan, ovat edelleen huonosti ymmärrettyjä.
Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että ruokavalio vaikuttaa leukosyyttien jakautumiseen koko kehossa. Esimerkiksi Belkaid ja työtoverit havaitsivat, että T-lymfosyytit siirtyvät sekundaarisista imusolmukkeista luuytimeen (BM) kalorirajoituksen aikana, Hase ja työtoverit havaitsivat, että B-solut poistuvat Peyerin laastareista, ja Merad et al. ovat osoittaneet, että paasto vähentää kiertävien monosyyttien määrää hiirissä ja ihmisissä estämällä niiden mobilisoitumisen BM:stä. Ruokavaliosta riippuvaisilla muutoksilla leukosyyttien jakautumisessa voi olla merkittävä vaikutus taudin lopputulokseen, erityisesti vasteena infektiolle, suun sietokyvylle, kasvaimen kasvulle ja kokeellisessa autoimmuunienkefalomyeliitissä.
Tämä tutkimus keskittyi paaston ja ruokinnan vaikutusten tutkimiseen monosyyttien dynamiikkaan ja homeostaasiin sekä niiden mekanismeihin. Tutkimus tarjoaa sarjan paaston ja ruokinnan aikana tapahtuvia tapahtumia, jotka yhdistävät HPA-akselin monosyytteihin ja BM:hen. Vaikka paasto voi monissa tapauksissa ehkäistä sairauksia, pitkittynyt paasto- ja ruokintatavat ovat rajoittavia tai ainakin kalliita. Tässä tutkimuksessa havaittiin, että pitkäaikainen paasto saa aikaan stressivasteen aivoissa, jolla on negatiivisempi vaikutus immuunisoluihin, mikä voi olla haitallista infektioiden torjunnassa ja lisätä sydänsairauksien riskiä. On olemassa vahvaa näyttöä siitä, että nälänhädän aikana eri kehon järjestelmät sammuvat tai heikentyvät suuresti ennustettavassa järjestyksessä, mikä saattaa heijastaa selviytymisvaatimuksiin liittyvää hierarkiaa.
