Obesità: individuato un circuito neuronale che promuove la sazietà

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Obesità: individuato un circuito neuronale che promuove la sazietà. I ricercatori del Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC), hanno identificato un circuito neurale precedentemente sconosciuto che svolge un ruolo nel promuovere la sazietà.

Pubblicato online oggi in Nature Neuroscience, lo studio offre una nuova visione della regolazione della fame e sazietà e potrebbe aiutare i ricercatori a trovare soluzioni per l’epidemia di obesità in corso.

“I modelli attuali mancano di un meccanismo di sazietà ad azione analoga a quello della fame, promosso dai neuroni”, ha detto l’autore dello studio Bradford B. Lowell, Prof. di Medicina presso la Divisione di Endocrinologia, Diabete e Metabolismo BIDMC.

( Vedi anche:Obesità: perchè più mangi e più hai fame?).

I ricercatori sanno da tempo che la fame è regolata da due tipi di neuroni: neuroni AgRP (proteina agouti-correlato) e neuroni POMC (pro-opiomelanocortina). I neuroni AgRP guidano la fame, mentre in opposizione, i neuroni, POMC hanno dimostrato di promuovere la sazietà. I topi di laboratorio ingegnerizzati per la mancanza di neuroni POMC, hanno consumato grandi quantità di cibo e sono diventantati obesi.

Tuttavia, negli ultimi anni, la nuova tecnologia ha permesso agli scienziati di manipolare selettivamente i neuroni negli animali viventi, dimostrando un effetto diretto specifico dei neuroni ‘sul comportamento’ alimentare. Circa cinque anni fa, questo tipo di ricerca ha rivelato che i neuroni POMC impiegano più tempo ad agire rispetto alle loro controparti AgRP.

“La mancanza di un rapido effetto dei neuroni POMC, ha fortemente suggerito che essi da soli, non sono la piena controparte dei neuroni AgRP”,  ha detto l’autore dello studio Henning Fenselau, un borsista post-dottorato nel laboratorio di Lowell.

Abbiamo ipotizzato che un importante, ma sconosciuto componente neurale del sistema di sazietà, mancava dai modelli attuali”, ha aggiunto il ricercatore

Ma c’è di più: poichè il team era alla ricerca di neuroni che sopprimono la fame velocemente, si è concentrato sui neuroni ad azione rapida che rilasciano il neurotrasmettitore eccitatorio chiamato glutammato. Nella ricerca corrente, Lowell e colleghi hanno studiato un terzo sottoinsieme di neuroni, VGlut2, la cui funzione era precedentemente sconosciuta.

In una serie di esperimenti, Lowell e colleghi hanno utilizzato l’optogenetica (uso della luce per attivare i neuroni geneticamente modificati) e la chemogenetica (l’uso di molecole per attivare i neuroni mirati) per manipolare i neuroni specifici e determinare il loro ruolo nel comportamento alimentare. In primo luogo, il team ha dimostrato che, a differenza di neuroni POMC, i neuroni VGlut2 possono rapidamente sopprimere il comportamento alimentare nei topi. Quando i ricercatori hanno stimolato chimicamente i neuroni in questione, nei topi è notevolmente diminuita la fame e quando invece hanno inibito i neuroni VGlut2, la loro fame è aumentata.

I ricercatori hanno anche scoperto che tutti e tre i tipi di neuroni della fame promuovono i neuroni AgRP e i due tipi di neuroni della sazietà, i neuroni POMC VGlut2, interagiscono nello stesso circuito. Tutti e tre convergono in un sito nell’ipotalamo noto per sopprimere la fame, oggetto di precedente ricerca condotta da Lowell e colleghi. I neuroni AgRP inibiscono l’attività in questo sito a valle nell’ipotalamo, provocando la fame. Il terzo membro di questo circuito, i neuroni POMC, indirettamente sopprimono la fame con il rilascio di un ormone che rafforza la capacità dei neuroni VGlut2 di sopprimere la fame.

“Pensiamo che questa scoperta sia molto importante perché spiega perchè gli individui privi di geni POMC diventano obesi, anche se questi neuroni di per sé non promuovono direttamente la sazietà”, ha detto Fenselau. “Senza POMC, i neuroni VGlut2 sono inefficaci a stimolare il sito ipotalamico. Sono necessari sia neuroni POMC che i neuroni VGlut2 perchè il meccanismo della sazietà possa funzionare correttamente”.

Infine, il team ha sequenziato i geni espressi da questo sottogruppo di neuroni e ha trovato che essi possiedono recettori per l’ormone ossitocina. Noto per svolgere un ruolo nel legame sociale, l’ossitocina è legata a sensazioni di appagamento ed è già in fase di studio per il suo potenziale come un farmaco di perdita di peso attraverso l’induzione della sazietà.

“I nostri risultati potrebbero spiegare perché sicuramente l’ossitocina è efficace nell’indurre la sazietà”, ha concluso Fenselau.

Fonte: Nature Neuroscience