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Lipocalina-2: dalle ossa l’ormone che regola la fame, per l’obesità e il diabete

L’obesità è una preoccupazione per la salute in tutto il mondo sempre più grave. Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), almeno 2,8 milioni di persone muoiono ogni anno a causa delle conseguenze dell’obesità o del sovrappeso. Questa condizione è anche associata ad altri problemi di salute cronici, come diabete di tipo 2, malattia coronarica, ictus, cancro e depressione, tra gli altri. I medici in genere classificano le persone in sovrappeso quando hanno un indice di massa corporea (BMI) di 25 o superiore e tendono a classificare le persone come obese se hanno un BMI di 30 o superiore. Attualmente, è difficile ridurre l’obesità a causa della scarsa comprensione da parte dei ricercatori dei meccanismi del corpo che mantengono un equilibrio tra peso, assunzione di energia e consumo di energia. Ad esempio, quando le persone che soffrono di obesità da molto tempo perdono peso, i loro corpi rispondono rallentando il loro metabolismo, che alla fine può portare al recupero di peso. In generale, i programmi di perdita di peso basati sulla dieta e sull’esercizio fisico tendono a funzionare a breve termine, mentre le terapie farmacologiche note sollevano problemi di sicurezza e hanno un effetto limitato.

Studi precedenti hanno suggerito che quando i topi ricevono l’ormone lipocalina-2 (LCN) per un periodo di tempo, riduce l’appetito e il peso corporeo, migliora il metabolismo degli zuccheri e aumenta il dispendio energetico. Un nuovo articolo che appare sulla rivista eLife suggerisce che l’ormone ha un effetto simile nei primati come scimmie e esseri umani. LCN2 è un ormone prodotto nelle cellule ossee dei mammiferi, compreso l’uomo. Agisce come un segnale per la sazietà dopo un pasto, portando i topi a limitare l’assunzione di cibo, e lo fa agendo sull’ipotalamo all’interno del cervello. Ciò potrebbe significare che LCN2 potrebbe aiutare le persone con obesità a perdere peso. L’autore principale dello studio, la dott.ssa Peristera-Ioanna Petropoulou e colleghi, ritengono che condurre ulteriori ricerche su LCN2 possa portare a un nuovo modo di ridurre l’obesità. Gli scienziati hanno analizzato i dati di quattro studi precedenti che hanno coinvolto persone con un “peso normale”, persone in sovrappeso, persone con obesità e persone con obesità grave. Questi hanno dimostrato che la concentrazione di LCN2 nel sangue di persone con un peso normale aumenta dopo aver mangiato.

Raggiunge i livelli più alti circa 45-60 minuti dopo il pasto e, nello stesso periodo, i livelli di fame delle persone tendono a diminuire. Alcune persone in sovrappeso hanno avuto un aumento iniziale minore della concentrazione di LCN2 seguito da un calo e la loro sensazione di pienezza dopo aver consumato un pasto era più debole. I livelli di LCN2 delle persone con obesità sono diminuiti dopo aver mangiato. Di conseguenza, i ricercatori ritengono che la regolazione di LCN2 possa essere la chiave per comprendere e potenzialmente ridurre l’obesità. Ricerche precedenti hanno suggerito che l’iniezione di LCN2 in topi magri e in quelli con obesità riduceva il loro appetito attivando i recettori nell’ipotalamo. Questa è una parte del cervello responsabile della sensazione di fame e sazietà. I ricercatori hanno identificato le mutazioni dei recettori su cui agisce LCN2 come causa comune di obesità. LCN2 funziona nei topi attraversando la barriera emato-encefalica. Questa è una barriera formata dalle proprietà uniche dei più piccoli vasi sanguigni del sistema nervoso centrale. Il suo ruolo è quello di regolare quali molecole possono passare dal flusso sanguigno al cervello.

Assicura che il cervello riceva le molecole necessarie per il suo funzionamento e funge anche da confine che protegge il cervello dagli agenti nocivi. Il nuovo studio suggerisce che LCN2 è in grado di attraversare la barriera emato-encefalica e legarsi all’ipotalamo nelle scimmie. Ciò potrebbe significare che potrebbe funzionare allo stesso modo negli esseri umani. Lo studio suggerisce anche che, come quelli dei topi, l’appetito delle scimmie diminuisce se ricevono LCN2. Nello studio, un gruppo di scimmie ha ricevuto LCN2 e un altro gruppo ha ricevuto una soluzione salina per una settimana. Il consumo di cibo delle scimmie trattate con LCN2 è diminuito del 27%, mentre è diminuito del 25% nelle scimmie che hanno ricevuto la soluzione salina. I ricercatori hanno osservato la perdita di peso anche per un breve periodo di tempo. Tuttavia, altri parametri metabolici osservati non sono cambiati in modo significativo. A causa delle poche scimmie coinvolte nello studio, tuttavia, saranno necessarie ulteriori ricerche per dimostrare in modo definitivo i risultati. Una questione importante dello studio era se somministrare LCN2 ai primati avesse o meno effetti collaterali pericolosi.

I ricercatori hanno regolarmente raccolto e analizzato campioni di sangue dalle scimmie, alla ricerca dei soliti indicatori di danno o tossicità al fegato e ai reni, ma non hanno trovato cambiamenti significativi in quei marcatori. Ciò suggerisce che LCN2 sembra essere un modo sicuro per ridurre la sensazione di fame. Di conseguenza, potrebbe avere il potenziale per diventare un nuovo metodo per ottenere e mantenere la perdita di peso. I ricercatori ritengono che siano necessarie ulteriori ricerche su scala più ampia su come BMI, composizione alimentare e altri fattori influenzano la risposta a LCN2 negli esseri umani. I loro studi sono motivati ulteriormente da una loro pubblicazione dello scorso Ottobre, in cui dimostrano che i livelli sierici di LCN2 sono correlati ai livelli di insulina e alla funzione delle cellule beta, indici di metabolismo del glucosio sano, nei topi obesi e nelle donne obese e prediabetiche. Tuttavia, i livelli sierici di LCN2 sono anche correlati al BMI e alla resistenza all’insulina negli stessi individui e sono aumentati nei topi obesi.

L’aumento dei livelli circolanti di LCN2 migliora i parametri metabolici e promuove la funzione delle cellule beta nei modelli murini di fallimento delle cellule beta, agendo come fattore di crescita necessario per l’adattamento delle cellule beta a un carico metabolico più elevato. Questi risultati indicano che l’up-regulation di LCN2 è un meccanismo protettivo per contrastare l’intolleranza al glucosio indotta dall’obesità diminuendo l’assunzione di cibo e promuovendo la proliferazione adattativa delle cellule beta. Considerando che obesità e diabete hanno dei legami molto forti, le implicazioni di risultati futuri potrebbero avere risvolti colossali sui temi “diabete” ed “obesità” su scala mondiale.

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

Pubblicazioni scientifiche

Petropoulou PI et al., Kousteni S. Elife 2020 Nov; 9:e58949. 

Mosialou I et al. J Exp Med. 2020 Oct 5; 217(10):e20191261. 

Dott. Gianfrancesco Cormaci
- 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. - Guardia medica presso strutture private dal 2010 - 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

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