HomeBIOMEDICINA & SALUTEOrmoni, ritmi biologici e cibo: la cronomedicina si arricchisce di nozioni

Ormoni, ritmi biologici e cibo: la cronomedicina si arricchisce di nozioni

Le ghiandole surrenali rilasciano ormoni glucocorticoidi al mattino sotto il controllo dei segnali relativi all’orologio dal cervello. L’orologio biologico che risiede in ogni cellula del corpo aiuta a regolare i tempi giornalieri del rilascio di ormoni. I fattori di luce solare e stile di vita aiutano a mantenere sincronizzato l’orologio biologico. Le ghiandole rilasciano anche gli ormoni in risposta allo stress, motivo per cui sono anche chiamati ormoni dello stress. Tuttavia, l’interruzione degli orologi biologici, come i turni notturni o attraverso il jetlag, può turbare notevolmente il metabolismo e contribuire a disturbi correlati, come diabete di tipo 2, obesità e fegato grasso. I glucocorticoidi regolano numerosi processi molecolari in funzioni che vanno dal metabolismo all’immunità, alla crescita ossea e alla cognitività. Quasi ogni cellula del corpo ha recettori per questi ormoni. Senza il recettore corrispondente, l’ormone non può entrare nella cellula e influenzarlo. I farmaci a base di glucocorticoidi e una condizione chiamata sindrome di Cushing, entrambi i quali aumentano i livelli di glucocorticoidi, possono avere lo stesso effetto. Gli ormoni dello stress raggiungono il loro apice prima di svegliarsi, aiutando il corpo a prepararsi per le attività della giornata ottenendo energia da livelli elevati di grassi e zuccheri.

Un nuovo studio, condotto da ricercatori di Helmholtz Zentrum München e del Centro Tedesco per la Ricerca sul Diabete (DZD), sempre a Monaco, in Germania, aiuta a spiegare la natura ritmica degli ormoni dello stress, i cui livelli aumentano prima di svegliarsi e nutrirsi e rifluiscono durante il sonno e digiuno. I risultati chiariscono anche come questo ciclo ormonale si collega alla routine quotidiana che il fegato segue nel conservare e rilasciare zucchero e grassi. Il loro recente articolo descrive come il team ha fatto queste scoperte studiando l’attività dei glucocorticoidi nei fegati dei topi. Poiché il recettore dei glucocorticoidi è anche il bersaglio degli steroidi sintetici antinfiammatori, i risultati suggeriscono che i farmaci glucocorticoidi potrebbero avere effetti diversi sulle persone con e senza obesità. Il nuovo studio mirava a comprendere la connessione tra i picchi di ormone dello stress quotidiano, l’orologio biologico e i cicli metabolici concentrandosi sui recettori dei glucocorticoidi. Per il nuovo studio, il team ha studiato l’attività metabolica dei glucocorticoidi nei fegati dei topi valutando le proprietà del loro recettore. Hanno usato una serie di tecniche avanzate per mappare ciò che è accaduto ai recettori dei glucocorticoidi nei fegati di topo ogni 4 ore in un ciclo di 24 ore.

Hanno usato due gruppi di topi: un gruppo era a dieta normale e l’altro gruppo era alimentato con una dieta ricca di grassi. Il team ha anche esaminato in dettaglio cosa è successo al metabolismo epatico nelle 24 ore dei topi a seguito di picchi quotidiani nella secrezione di glucocorticoidi. I metodi che hanno usato hanno permesso loro di dimostrare che gli effetti dei glucocorticoidi erano diversi quando gli animali digiunavano durante il sonno e mentre si nutrivano quando erano svegli e attivi. I ricercatori hanno scoperto che il recettore dei glucocorticoidi ha esercitato questi effetti attraverso il legame sensibile al tempo con i genomi delle cellule del fegato. Inoltre, sembra che il recettore, e quindi gli ormoni dello stress associati, aiutino a regolare quasi tutti i geni circadiani. I ricercatori hanno dimostrato che i fegati di topi privi del recettore non controllavano i livelli di grassi e zuccheri in base al giorno e alla notte. Il team suggerisce che i risultati rivelano come il fegato controlla i livelli di zucchero e grassi nel sangue in modo diverso durante il giorno rispetto alla notte. Un’ulteriore serie di esperimenti ha anche rivelato che il peso normale e i topi obesi rispondevano in modo diverso a un farmaco glucocorticoide.

Il team ritiene che lo studio sia il primo a dimostrare che la dieta può alterare l’effetto di ormoni e farmaci sui tessuti metabolici. I ricercatori suggeriscono che i loro risultati aiuteranno a informare il campo emergente della cronomedicina, che sottolinea il ruolo dell’orologio biologico nella salute e nelle malattie. La professoressa Nina Henriette Uhlenhaut, autrice senior della ricerca presso Helmholtz Zentrum München, ha dichiarato: “Potremmo descrivere un nuovo legame tra stile di vita, ormoni e fisiologia a livello molecolare, suggerendo che le persone obese possono rispondere in modo diverso alla secrezione ormonale quotidiana o al glucocorticoide Evidenziando il ruolo dominante del recettore dei glucocorticoidi nella sincronizzazione delle ampiezze circadiane, troviamo che la maggior parte dei geni oscillanti sono legati e dipendono dal recettore degli ormoni glucocorticoidi. Pertanto, comprendendo come i glucocorticoidi controllano i cicli di 24 ore dell’attività genica nel il fegato e, di conseguenza, i livelli ematici di zuccheri e grassi forniscono nuove informazioni sulla crono-medicina e sullo sviluppo del diabete e di altre delle malattie metaboliche”.

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

Pubblicazioni scientifiche

Quagliarini F et al., Uhlenhaut NH. Molecular Cell 2019.

Ivy JR et al., Bailey MA. Am J Phys Renal Phys. 2019 Oct 7. 

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Abe T, Sato T et al. Regenerat Ther. 2019 Aug; 11:199-206. 

Čečmanová V et al. J Biol Rhythms 2019; 34(3):307-322.

Dott. Gianfrancesco Cormaci
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry residency 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. - Guardia medica presso strutture private dal 2010 - Detentore di due brevetti sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of patents concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - 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 e salute sui siti web salutesicilia.com, medicomunicare.it e in lingua inglese sul sito www.medicomunicare.com
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