Obesità: conviene capire solo come mangiare, o anche come bruciare?

L '"epidemia obesità" rappresenta un importante carico socioeconomico globale che richiede urgentemente una migliore comprensione delle cause alla base dell'aumentato aumento ponderale. Non sia altro per le sue altrettanto onerose comorbidità metaboliche, come il diabete mellito di tipo 2 e le malattie cardiovascolari. Migliorare la comprensione della base cellulare dell'obesità potrebbe creare le basi per lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche. Il sistema nervoso centrale svolge un ruolo fondamentale nella regolazione dell'omeostasi energetica e glicemica. Distinte popolazioni di cellule neuronali, in particolare all'interno del nucleo arcuato dell'ipotalamo, rilevano lo stato nutritivo dell'organismo e integrano i segnali degli ormoni periferici tra cui l'insulina derivata dal pancreas e la leptina derivata dagli adipociti per regolare l'apporto calorico, il metabolismo del glucosio e il dispendio energetico. I neuroni arcuati sono strettamente collegati ad altre sottopopolazioni neuronali specializzate all'interno dell'ipotalamo, ma anche a varie regioni del cervello diverse dall'ipotalamo, consentendo una risposta comportamentale coordinata. Tuttavia, pare che questi neuroni non siano gli unici a guidare il senso della fame o della sazietà, perché un sempre crescente numero di evidenze sta rivelando il ruolo che altre aree cerebrali sembrano avere nel regolare il nostro senso di fame.

Strategie di perdita di peso efficaci richiedono di mangiare meno cibo, bruciando più calorie o idealmente, entrambi. Ma per gli oltre 90 milioni di americani che soffrono di obesità, una malattia che contribuisce a condizioni che vanno dal cancro alle malattie cardiache, il cambiamento comportamentale è difficile da realizzare o non abbastanza efficace - motivo per cui gli scienziati hanno a lungo cercato farmaci che aiuterebbero le persone a perdere chili. Tuttavia trattamenti efficaci e duraturi finora li hanno elusi. In un nuovo rapporto pubblicato sulla rivista Cell, i ricercatori propongono una nuova strada nella ricerca di farmaci anti-obesità. Collaborando con un'équipe della Princeton University, hanno scoperto che un gruppo di cellule cerebrali precedentemente in grado di controllare la fame controlla anche il dispendio energetico. E poiché il nostro peso corporeo dipende sia dalle calorie che consumiamo che dall'energia che bruciamo, queste scoperte potrebbero portare a un nuovo tipo di farmaco dimagrante che agisce su entrambi i lati dell'equazione energetica. Finora, la maggior parte della ricerca sull'obesità si è concentrata sui meccanismi biologici che governano quanto mangiamo. Tuttavia, manipolare i circuiti neurali che controllano il nostro apporto calorico non ha portato a farmaci anti-obesità di ampio successo.

Così, il Dr. Marc Schneeberger ha lanciato un progetto per indagare i processi attraverso i quali bruciamo energia. I mammiferi come i topi e gli umani consumano energia in molti modi, e la produzione di calore è tra le più importanti. Quando la temperatura ambiente scende, produciamo più energia per mantenere una temperatura corporea costante; quando sale, bruciamo meno. Abbiamo persino una speciale forma di tessuto adiposo, noto come grasso bruno, che viene bruciato per produrre calore direttamente. Gli scienziati sapevano che alcune popolazioni di neuroni sensibili alla temperatura nella regione dell’ipotalamo del cervello svolgono un ruolo nella regolazione della produzione di calore e, quindi, del dispendio energetico. Ma non sapevano esattamente come quei neuroni esercitavano la loro influenza, o se altre cellule al di fuori dell’ipotalamo potessero svolgere un ruolo simile. Il team ha iniziato mappando le regioni del cervello attivate da un aumento della temperatura ambiente. Hanno usato una tecnica di imaging 3D avanzata chiamata iDISCO, per scansionare il cervello di topi esposti a temperature elevate, alla ricerca di segni di attività neuronale. Come previsto, il team ha visto attività nell’ipotalamo.

Ma videro anche l’attività di un particolare gruppo di neuroni in una parte del tronco cerebrale conosciuta come nucleo del rafe dorsale e questi erano gli stessi neuroni che, solo due anni prima, il laboratorio aveva scoperto essere cruciale per il controllo della fame. La possibilità che queste cellule potessero regolare sia la fame che la spesa energetica sollevando la prospettiva che potessero servire come potenti leve per gestire il peso corporeo. I ricercatori hanno utilizzato sofisticate tecniche biochimiche per alternare alternativamente questi neuroni del tronco cerebrale sensibili alla temperatura. Hanno scoperto che l’attivazione dei neuroni riduce la temperatura del grasso bruno degli animali, che viene bruciato per generare calore, anche la temperatura corporea interna. La soppressione dei neuroni, nel frattempo, aumentava la produzione di calore e rendeva anche gli animali meno affamati. Ma generare calore bruciando il grasso bruno non è l’unico modo per consumare energia. L’attività fisica brucia anche le calorie, così come tutte le attività vitali di base, come lo stesso respirare.

Così i ricercatori hanno messo i topi in gabbie speciali ingannati con sensori per seguire i loro movimenti e misurare la quantità di anidride carbonica prodotta e la quantità di cibo, acqua e ossigeno che consumano. L’obiettivo era quello di vedere se i neuroni della fame sensibili alla temperatura dorsale del nucleo del rafe potessero controllare il dispendio energetico non solo regolando la temperatura, ma anche con altri mezzi. Anche in questo caso, i risultati sono stati chiari: proprio come l’attivazione dei neuroni ha causato il crollo della produzione di calore, così è stato anche il movimento, l’attività metabolica e il dispendio energetico complessivo a precipitare. La soppressione dei neuroni, d’altra parte, ha causato l’aumento di tutti loro. Il team ha già iniziato a cercare recettori unici in questi neuroni che governano sia la fame che il dispendio energetico. L’idea è di identificare gli obiettivi che possono essere utilizzati per creare nuovi farmaci anti-obesità che prendano “due piccioni con una fava”. Capire come calmare questi neuroni nelle persone potrebbe consentire un attacco doppiamente efficace contro un enorme problema di salute pubblica.

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

Pubblicazioni scientifiche

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Informazioni su Dott. Gianfrancesco Cormaci 1624 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

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