Uno studio pubblicato su Nature Metabolism descrive il meccanismo molecolare con cui il cervello prepara il corpo prima di un pasto. Odori e aspetti visivi del cibo attivano neuroni dell’ipotalamo, in particolare i neuroni pro-opiomelanocortin (POMC), che inviano segnali al pancreas e promuovono il rilascio anticipatorio di insulina. I ricercatori hanno rilevato che sacche di glicogeno all’interno dei POMC alimentano questa attività; il glicogeno è la principale riserva energetica che l’organismo scinde in glucosio quando serve carburante.
Per studiare l’attivazione sensoriale, gli autori mostrarono ai topi del cibo dietro una griglia metallica, così gli animali potevano vederlo e annusarlo ma non mangiarlo. L’esposizione al cibo attivò la glicogeno sintasi, l’enzima che sintetizza il glicogeno. Topi ingegnerizzati privi della glicogeno sintasi nei neuroni POMC presentarono risposte attenuate: si avvicinavano meno al cibo, trascorrevano meno tempo a mangiare e non produssero insulina prima del pasto.
L’iniezione di un virus in topi adulti per rimuovere la glicogeno sintasi produsse effetti analoghi, il che indica che il fenomeno non è dovuto a un difetto dello sviluppo. La mappatura delle connessioni mostrò che i neuroni POMC si collegano a regioni che elaborano l’olfatto ma non a quelle visive. I risultati sollevano dubbi sull’idea che il glicogeno cerebrale risieda principalmente negli astrociti e suggeriscono un ruolo più esteso del glicogeno neuronale.
Col tempo i topi con glicogeno POMC compromesso divennero obesi e presentarono segnali di prediabete. Gli autori osservano che difetti nell’anticipazione cerebrale del cibo potrebbero contribuire all’obesità e al diabete e indicare nuove piste terapeutiche. Il lavoro è stato finanziato da National Institutes of Health, Yale University, the McCluskey family, the E. Matilda Ziegler Foundation and Interstellar Initiative, e Foundation for Prader-Willi Research. Fonte: Yale University.
Parole difficili
- ipotalamo — Parte del cervello che regola funzioni corporee.
- neurone pro-opiomelanocortin — Cellula nervosa che influenza appetito e metabolismo.neuroni pro-opiomelanocortin
- glicogeno — Riserva di energia costituita da molecole di glucosio.
- glicogeno sintasi — Enzima che produce glicogeno a partire dal glucosio.
- anticipazione — Preparazione o previsione fisiologica prima di un pasto.
- astrocita — Cellula del cervello che supporta i neuroni.astrociti
- mappatura — Studio o rappresentazione delle connessioni tra cellule.
- prediabete — Stato con livelli di zucchero nel sangue alterati.
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Domande di discussione
- In che modo, secondo l’articolo, la capacità del cervello di anticipare un pasto potrebbe influenzare l’obesità e il diabete?
- Quali possibili piste terapeutiche potrebbero derivare dalla scoperta di un ruolo del glicogeno nei neuroni?
- Quali limiti e vantaggi vedi nell’usare topi per studiare i meccanismi dell’alimentazione umana?
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