Perchè si ingrassa con lo stress? Nuovo studio fa luce.

Perchè si ingrassa con lo stress? Nuovo studio fa luce.

Nel corpo umano, i cosiddetti precursori o cellule progenitrici – cioè lo stato intermedio tra una cellula staminale indifferenziata e una completamente differenziata – si trasformano in cellule adipose, portando ad un aumento di peso. Una persona sana non trasforma più dell’1% delle sue cellule precursori in cellule di grasso, e lo fa quando viene attivato da ormoni chiamati glucocorticoidi. Questi sono ormoni steroidei naturali prodotti dal corpo umano per regolare il metabolismo generale. I ricercatori sono stati guidati da Mary Teruel, assistente professore di Chimica e Biologia dei sistemi alla Stanford University School of Medicine in California. E sono rimasti perplessi per un processo altrimenti naturale e ben noto attraverso il quale il nostro corpo produce tessuto adiposo. Come Teruel e colleghi spiegano nel loro articolo, i livelli di glucocorticoidi di una persona aumentano e diminuiscono naturalmente durante il giorno, un ciclo regolato dai cosiddetti ritmi circadiani. Ma questi ormoni possono anche essere stimolati da stimoli esterni, come lo stress a breve o lungo termine. L’investigatore senior della nuova ricerca, tuttavia, ha trovato questa dinamica intrigante.

Teruel si è chiesta: “Perché non ingrassiamo ogni volta che i livelli di glucocorticoidi sono alti al mattino a causa dei normali ritmi circadiani? O quando i nostri livelli di cortisolo aumentano quando ci alleniamo o passiamo da un posto caldo a freddo?”. E perché si perde il normale ritmo della secrezione glucocorticoide – come lo stress cronico, il jet lag e il disturbo del sonno nei lavoratori turnisti – portando all’obesità? “Tali domande hanno spinto Teruel e i suoi colleghi a intraprendere la nuova ricerca. Gli scienziati hanno condotto diversi esperimenti per trovare la risposta ai quesiti. Nel primo set, il team ha esposto in acuto delle cellule adipose coltivate in laboratorio ad un cocktail di glucocorticoidi. L’esposizione è stata in “impulsi ritmici” per un periodo di 4 giorni, contando quante cellule progenitrici si sono trasformate in cellule adipose. Il team ha scoperto che un impulso lungo degli ormoni di 48 ore ha causato il maggior numero di cellule a trasformarsi in cellule adipose, mentre gli impulsi più corti hanno portato a una differenziazione cellulare minima. La dottoressa Teruel e i colleghi volevano approfondire, così hanno ingrandito i meccanismi molecolari attraverso i quali le cellule progenitrici possono “dire” quando trasformarsi in cellule di grasso.

Per risolvere il mistero, hanno utilizzato l’imaging live a singola cellula per tracciare l’attività di una proteina che è nota correlare con la differenziazione e la maturità di una cellula adiposa: PPAR-gamma (PPARG). Il monitoraggio di questa proteina in migliaia di cellule nel corso di diversi giorni e l’utilizzo della modellazione computerizzata, ha rivelato che esistono due tipi di feedback, che aiutano le cellule progenitrici a ignorare il normale ciclo circadiano dei glucocorticoidi, e filtrano solo gli impulsi ormonali Lunghi. Nello specifico, questo filtraggio circadiano richiede un feedback positivo rapido e lento al PPARG. Questa proteina è un fattore di trascrizione, lega il DNA e regola enzimi e proteine coinvolti nel metabolismo di grassi e zuccheri, principalmente. Basandosi sulla loro precedente ricerca, gli scienziati hanno anche trovato altre proteine ​​che mediano un ciclo di feedback di 34 ore che consente al PPARG di continuare ad accumularsi, portando a più cellule adipose. Infine, gli scienziati hanno dovuto verificare se questo codice circadiano funzionasse allo stesso modo nei mammiferi. Quindi, nel corso di 21 giorni, hanno aumentato i livelli di glucocorticoidi in un gruppo di topi e hanno confrontato il loro peso con quello di un gruppo di controllo di roditori.

L’esperimento ha rivelato che i topi a cui erano stati dati glucocorticoidi hanno guadagnato il doppio del peso del gruppo di topi di controllo. Questo, hanno scoperto gli scienziati, era dovuto non solo alla produzione di nuove cellule adipose, ma anche alla crescita di quelle già esistenti (processo di ipertrofia). I risultati spiegano perché i trattamenti con farmaci steroidei, che sono spesso essenziali per le persone con artrite reumatoide, morbo di Crohn e l’asma, sono così legati all’obesità. I dati suggeriscono modi in cui tali trattamenti possono essere somministrati in sicurezza, senza i comuni effetti collaterali dell’aumento di peso e perdita di massa ossea. Questa ricerca illumina il processo di aumento di peso indotto dallo stress nelle persone, oltre a offrire indizi su come controllarlo. La professoressa Teruel commenta concludendo: “Sì, è vero che la durata dello stress è importante. Ma poiché la conversione delle cellule precursori in cellule adipose avviene tramite un interruttore bistabile, significa che è possibile controllare il processo con impulsi. I nostri risultati suggeriscono che anche se si viene significativamente stressati o si tratta l’artrite reumatoide con glucocorticoidi, non si aumenterà di peso purché lo stress o il trattamento con glucocorticoidi avvengano solo durante il giorno”.

E per coloro che invece dimagriscono se sottoposti ad uno stress continuato, invece di ingrassare? Questa è un’altra storia.

  • a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Bahrami-Nejad Z et al. Cell Metab. 2018 Apr 3;27(4):854-868.

Hasan AU, Ohmori KJ et al. Cell Biochem. 2017 Dec 21.

Park YK, Ge K. Mol Cell Biol. 2017 Jan 4; 37(2).

Park BO et al. Cell Rep. 2012 Oct 25;2(4):976-90.

Informazioni su Dott. Gianfrancesco Cormaci 1190 Articoli
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry specialty in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of a patent concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica, salute e benessere sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it