Pola makan memiliki pengaruh besar pada fisiologi. Kelebihan gizi meningkatkan risiko penyakit dengan memengaruhi kekebalan tubuh dan metabolisme, tetapi pembatasan kalori dan puasa tampaknya menyehatkan. Meskipun ada banyak kaitan antara pola makan dan kesehatan, biologi di baliknya masih belum jelas.
Pada tanggal 23 Februari 2023, tim Filip K. Swirski di Icahn School of Medicine di Mount Sinai menerbitkan sebuah studi berjudul "Monocytes re-enter the bone needles during fasting and alter the host response to infection" secara daring di Immunity (IF=43). Studi yang berjudul "Monocytes re-enter the bone needles during fasting and alter the host response to infection," diterbitkan secara daring oleh tim Filip K. Swirski di Immunity (IF=43). Studi tersebut menemukan bahwa puasa yang berkepanjangan memicu respons stres di otak, yang memiliki efek yang lebih negatif pada sel imun, yang dapat merugikan upaya melawan infeksi dan meningkatkan risiko penyakit jantung.
Studi ini mengidentifikasi peralihan yang diinduksi puasa dalam migrasi leukosit yang memperpanjang umur monosit dan mengubah kerentanan terhadap penyakit pada tikus. Studi ini menemukan bahwa puasa menginduksi pengembalian cepat monosit dari darah ke sumsum tulang selama periode aktif. Masuknya kembali monosit diatur oleh pelepasan kortikosteron yang bergantung pada sumbu hipotalamus-hipofisis-adrenal (HPA), yang meningkatkan reseptor kemokin CXCR4. Meskipun sumsum tulang adalah tempat berlindung yang aman bagi monosit pada saat kekurangan nutrisi, pemberian makan kembali mendorong mobilisasi dan akhirnya menyebabkan peningkatan monosit dari monosit yang lebih tua dan ditranskripsi secara berbeda. Perubahan ini mengubah respons terhadap infeksi. Studi ini menunjukkan bahwa diet, dan khususnya keseimbangan dinamis temporal dari diet, mengatur umur monosit dan dengan demikian adaptasi terhadap stres eksternal.
Kelebihan kalori memperpendek rentang hidup organisme, meningkatkan peradangan sistemik dan risiko penyakit kardiometabolik, serta memperburuk infeksi bakteri. Sebaliknya, pembatasan kalori dan puasa terbukti berhubungan negatif dengan hipertensi, aterosklerosis, diabetes, obesitas, kolitis, asma, dan psoriasis. Karena asupan energi dikaitkan dengan berbagai macam proses metabolisme yang memengaruhi fungsi fisiologis, mekanisme pasti yang menghubungkan pola makan dengan fungsi jaringan, seluler, dan molekuler masih kurang dipahami.
Penelitian terkini menunjukkan bahwa pola makan memengaruhi distribusi leukosit di seluruh tubuh. Misalnya, Belkaid dan rekan kerja menemukan bahwa limfosit T berpindah dari organ limfoid sekunder ke sumsum tulang (BM) selama pembatasan kalori, Hase dan rekan kerja menemukan bahwa sel B meninggalkan bercak Peyer, dan Merad dkk. telah menunjukkan bahwa puasa mengurangi jumlah monosit yang bersirkulasi pada tikus dan manusia dengan mencegah mobilisasi mereka dari BM. Perubahan distribusi leukosit yang bergantung pada pola makan dapat berdampak signifikan pada hasil penyakit, khususnya sebagai respons terhadap infeksi, toleransi oral, pertumbuhan tumor, dan selama ensefalomielitis autoimun eksperimental.
Studi ini difokuskan pada eksplorasi efek puasa dan makan ulang pada dinamika monosit dan homeostasis serta mekanismenya. Studi ini menyediakan serangkaian peristiwa yang terjadi selama puasa dan makan ulang yang menghubungkan sumbu HPA dengan monosit dan BM. Sementara puasa dapat mencegah penyakit dalam banyak kasus, kebiasaan puasa dan makan ulang yang berkepanjangan membatasi, atau setidaknya merugikan. Studi ini menemukan bahwa puasa yang berkepanjangan memicu respons stres di otak yang memiliki efek lebih negatif pada sel-sel imun, yang dapat merugikan dalam melawan infeksi dan meningkatkan risiko penyakit jantung. Ada bukti kuat bahwa selama kelaparan, berbagai sistem tubuh mati atau sangat berkurang dalam urutan yang dapat diprediksi, yang mungkin mencerminkan hierarki yang terkait dengan keharusan bertahan hidup.
