Puzzle obesità: dal piccolo recettore al grande neurone, ogni pezzo trova il suo posto giusto

I cibi ricchi di calorie e ricchi di energia sono costantemente disponibili nella nostra società moderna. Dagli anni ’80, stiamo assistendo a un aumento mondiale dell’obesità e delle malattie associate come il diabete mellito e le malattie cardiovascolari. I ricercatori del Max Planck Institute for Metabolism Research di Colonia hanno scoperto che un gruppo di cellule nervose nel cervello dei topi promuove il consumo di alimenti ricchi di grassi. Se si attivano questi cosiddetti neuroni nociceptin nell’ipotalamo, gli animali iniziano a mangiare di più. Ricercatori dell’Istituto Max Planck per il metabolismo La ricerca del laboratorio di Jens Brüning ha utilizzato i topi negli studi sugli animali per studiare quali cellule nervose controllano l’eccesso di cibo ad alto contenuto calorico e ad alta intensità energetica. A tal fine, gli animali sono stati alimentati con una dieta ricca di grassi ed esaminati in seguito. Solo tre giorni di una dieta ricca di grassi erano sufficienti per rilevare una maggiore attività dei neuroni nociceptin in una specifica regione del cervello, il nucleo arcuato dell’ipotalamo. In una serie di esperimenti, i neuroni dei topi nociceptin sono stati selettivamente rimossi da queste aree cerebrali. Di conseguenza, questi topi non hanno più “consumato troppo” la dieta ricca di grassi. L’assunzione del loro cibo normale non è stata influenzata. I neuroni nociceptin possono quindi controllare specificamente l’assunzione di cibi ricchi di grassi.

In seguito a questi risultati, i ricercatori hanno utilizzato topi geneticamente modificati in cui l’attività dei neuroni nociceptinici nell’ipotalamo poteva essere controllata dalla luce. L’attivazione di queste cellule cerebrali ha comportato un’assunzione eccessiva di cibo negli animali. L’attivazione dei neuroni della nociceptina inibisce alcuni neuroni che regolano la sazietà e quindi gli animali ingeriscono più cibo. Il primo autore, il Dr. Alexander Jais, ha commentato:” Il consumo di alimenti ad alta densità di energia porta a un’interruzione del bilancio energetico e ad un aumento dell’apporto calorico. Siamo costantemente circondati da cibi economici, appetibili, ad alta intensità energetica e il nostro cervello è cablato in modo tale da preferire particolarmente questi alimenti. Non è ancora noto il motivo per cui alcune persone riescono a mangiare solo quanto necessario e altri no L’attività individuale dei neuroni della nociceptina potrebbe essere un pezzo importante del puzzle. La loro attività promuove il consumo eccessivo, rendendoli un bersaglio attraente per la prevenzione e il trattamento dell’obesità. L’attuale pandemia di Covid-19 ci ricorda che l’obesità e le malattie metaboliche associate, come come il diabete, sono fattori di rischio e quindi è urgentemente necessaria una migliore comprensione del controllo del sistema nervoso centrale dell’assunzione di cibo, con particolare enfasi s su alimenti ricchi di grassi e carboidrati”.

Dall’altro lato, un altro team internazionale di scienziati ha trovato la forma precisa di un attore chiave nel metabolismo umano, che potrebbe aprire la strada a migliori trattamenti per l’obesità e altre malattie metaboliche. Gli scienziati si sono concentrati su una proteina nel cervello, il recettore della melanocortina 4 (o MC4R). Questo recettore aiuta a regolare l’equilibrio energetico del corpo controllando quanta energia viene immagazzinata come grasso. Le mutazioni del gene che codifica per la proteina MC4R sono legate alla grave obesità infantile e ad altre forme. Raymond Stevens, professore della USC Provost e direttore del Bridge Institute presso l’USC Michelson Center for Convergent Bioscience, ha dichiarato: “L’obesità è triplicata in tutto il mondo dal 1975, secondo l’Organizzazione mondiale della sanità. Più di 40 milioni di bambini di età pari o inferiore a 5 anni sono obesi, con oltre 650 milioni di adulti in tutto il mondo. Molte persone pensano che l’obesità sia una scelta di vita. Questo non è vero in tutti i casi. Alcune persone hanno mutazioni di questo gene, che non gli permette di controllare il loro consumo. È questo recettore che causa il problema nel loro cervello. Inoltre, l’obesità grave è spesso legata ad altri problemi di salute. Dati recenti sul coronavirus hanno dimostrato che gli adulti di età pari o superiore a 65 anni gravemente obesi sono tra i più colpiti”.

In collaborazione con l’Istituto iHuman dell’Università di Shanghai Tech e l’Istituto di scienze della vita dell’Università del Michigan, Stevens era interessato all’MC4R come parte di uno sforzo più ampio per chiarire le strutture di una classe di proteine ​​chiamate recettori accoppiati a proteine ​​G che controllano molte funzioni cellulari. MC4R è tra questi. Gli scienziati dell’Università del Michigan hanno scoperto l’MC4R e ne studiano la biologia e la farmacologia da oltre 25 anni. Da allora, sono stati sviluppati quattro farmaci per colpire i recettori della melanocortina nell’uomo. Il farmaco chiamato setmelanotide prende di mira l’MC4R per curare forme rare di obesità sindromica, che colpisce circa 1 su 1.500 persone. Tuttavia, il farmaco non è abbastanza potente per trattare l’obesità alimentare – una forma più comune della malattia. Determinando la struttura dell’MC4R, gli scienziati sono stati in grado di vedere come si lega e interagisce con altre molecole di farmaco. Conoscere come è configurata la proteina consentirà agli scienziati di sviluppare e testare nuove terapie in grado di trattare con maggiore precisione l’obesità. Il dott. Stevens ha concluso: “Siamo stati in grado di contribuire con la nostra conoscenza dell’MC4R per aiutare ulteriormente gli studi di biologia strutturale. E i risultati strutturali chiave dei ricercatori dell’USC e dell’IHuman Institute ci stanno aiutando a rispondere a più domande su come funziona questo recettore nel metabolismo umano”.

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

Pubblicazioni scientifiche

Jais A, Paeger L, Sotelo-Hitschfeld T et al. Neuron. 2020 Apr 15. 

Yu J et al., Stevens RC. Science. 2020 Apr 24; 368(6489):428-433. 

Laprairie RB, Vemuri K et al. Mol Pharmacol. 2019; 96(5):619-628. 

Turpin-Nolan SM et al., Brüning JC. Cell Rep. 2019 Jan; 26(1):1-10.

0 0 vote
Article Rating
Informazioni su Dott. Gianfrancesco Cormaci 2447 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). - 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, salute e benessere sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it
Subscribe
Notificami

Questo sito usa Akismet per ridurre lo spam. Scopri come i tuoi dati vengono elaborati.

0 Commenti
Inline Feedbacks
View all comments