venerdì, Febbraio 23, 2024

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Esercizio e fame: è il calore che dice “basta mangiare”

Vi siete mai chiesti perché l’esercizio fisico intenso rallenta temporaneamente l’appetito? In una ricerca descritta nel numero di oggi di PLOS Biology, i ricercatori del College of Medicine di Albert Einstein rivelano che la risposta è tutta nella tua testa, più specificamente il tuo nucleo arcuato. L’autore senior Young-Hwan Jo, PhD, professore associato di Medicina e di Farmacologia Molecolare a Einstein, studia l’ipotalamo, la parte del cervello che svolge il ruolo centrale nella regolazione del metabolismo e del peso. Corre su una pista vicino a casa sua tre volte a settimana per 30 a 45 minuti alla volta. Come molti atleti, ha notato due cose sugli allenamenti intensi: hanno alzato la temperatura corporea e ridotto l’appetito per diverse ore dopo. Si chiedeva se certi neuroni ipotalamici percepissero un aumento della temperatura e rispondessero al riscaldamento indotto dall’esercizio rilasciando un messaggio di “smettere di mangiare!”.

Chiunque abbia subito ustioni o mangiato un peperoncino jalapeño sa che i neuroni sensoriali con i recettori di “rilevazione del calore” (chiamati recettori TRPV1) abbondano nel corpo. Questi neuroni reagiscono al calore fisico e alla capsaicina, il principio attivo di jalapeños e molti altri cibi piccanti. I neuroni cerebrali potrebbero possedere recettori simili? Il Dr. Jo si è concentrato sui neuroni della pro-opiomelanocortina (POMC) che sopprimevano l’appetito nel nucleo arcuato (ARC) dell’ipotalamo. Alcuni di questi neuroni non sono schermati dalla barriera emato-encefalica, quindi sono in grado di rilevare e rispondere direttamente agli ormoni e ai nutrienti nel sangue. Il Dr. Jo si chiese se quei neuroni percepissero anche cambiamenti nella temperatura corporea. Per percepire e rispondere al calore, i neuroni ARC POMC avrebbero bisogno di recettori simili ai recettori TRPV1 e sensibili al calore trovati altrove nel corpo.

Il dottor Jo e colleghi hanno preso il tessuto dell’ipotalamo di topo contenente i neuroni POMC e hanno esposto il tessuto alla capsaicina o al calore, per vedere se tali recettori fossero presenti. Come si aspettavano, sia la capsaicina che il calore hanno provocato l’attivazione dei neuroni POMC attivando i loro recettori. Circa due terzi dei neuroni POMC di ARC possedevano tali recettori. La conferma della presenza di recettori per la capsaicina è stata confermata con la reazione a catena della polimerasi inversa (RT-PCR). Non tutti i neuroni dell’ipotalamo possiedono il TRPV1; alcuni gruppi di neuroni possiedono il tipo TRPV3 o il 4. E la loro stessa presenza è controllata dalla temperatura; la loro espressione si riduceva se le cellule di ipotalamo in coltura venivano tenute a 36-35 °C per un certo periodo di tempo.

Sono seguiti esperimenti che esploravano il ruolo dei neuroni POMC e dei loro recettori TRPV1 nel ridurre l’appetito e frenare l’assunzione di cibo. Il team ha trovato diversi dati interessanti. L’infusione della capsaicina nell’ARC dei topi riduceva la quantità di cibo che mangiava nelle 12 ore successive. I ricercatori hanno prevenuto questa soppressione dell’appetito bloccando dapprima i recettori TRPV1 dei neuroni POMC, o mettendo a tacere il gene che codifica per quei recettori. Quando i topi sono stati immessi sul tapis roulant per 40 minuti, il loro corpo e le temperature dell’ARC sono aumentate rapidamente (da 37 a 39 °C), stabilizzandosi dopo 20 minuti e rimanendo a quel livello elevato per più di un’ora. Dopo l’allenamento, i topi hanno ridotto l’assunzione di cibo di circa il 50% rispetto ai topi non in esercizio. Cicli di esercizio su tapis roulant non hanno influenzato l’assunzione di topi nei cui neuroni del nucleo arcuato mancavano i recettori TRPV1.

Il nuovo studio fornisce la prova che la temperatura corporea può agire come un segnale biologico che regola il comportamento alimentare, proprio come fanno gli ormoni e i nutrienti. Egli rileva inoltre che le sue scoperte potrebbero portare a nuovi approcci per sopprimere l’appetito o aiutare le persone a perdere peso. E’ possibile che questo spieghi in parte perché con l’arrivo della stagione calda l’appetito si riduca. E’ normale in inverno, col freddo, aumentare l’introito di calorie col cibo; ma questa tendenza diventa a molto più blanda con l’arrivo dell’estate, ove si tende a mangiare meno cibi calorici e più leggeri. Se è vero che la temperatura esterna, controllando quella corporea interna, possa regolare l’espressione dei recettori TRPV nel nucleo arcuato allora è probabile che il freddo invernale abbassi la loro presenza, mentre il caldo estivo la aumenti. Ecco perché d’estate non è frequente, o non venga neppure la voglia, di fare abbuffate di primi e secondi succulenti.

Mentre è meglio rinfrescarsi con una bella insalata mista o un gelato….

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

Pubblicazioni scientifiche

Jeong JH et al., Jo YH. PLoS Biol. 2018 Apr 24;16(4):e2004399.

Gaspar RC et al., Pauli JR. Cytokine 2018 Apr 26; 110:87-93. 

Pan W et al. Endocrinology 2018 Apr 1; 159(4):1860-1872. 

Steyn FJ et al., Stout MB. Aging Cell 2018 Feb; 17(1).

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Dott. Gianfrancesco Cormaci
Dott. Gianfrancesco Cormaci
Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998, specialista in Biochimica Clinica dal 2002, ha conseguito dottorato in Neurobiologia nel 2006. Ex-ricercatore, ha trascorso 5 anni negli USA alle dipendenze dell' NIH/NIDA e poi della Johns Hopkins University. Guardia medica presso la casa di Cura Sant'Agata a Catania. In libera professione, si occupa di Medicina Preventiva personalizzata e intolleranze alimentari. Detentore di un brevetto per la fabbricazione di sfarinati gluten-free a partire da regolare farina di grano. Responsabile della sezione R&D della CoFood s.r.l. per la ricerca e sviluppo di nuovi prodotti alimentari, inclusi quelli a fini medici speciali.

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