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mercoledì 16 maggio 2012

Nuova scoperta sulle basi neurobiologiche dell'obesità

Lo studio dell’animale ha rivelato l’esistenza di un particolare tipo di neuroni che controlla il comportamento alimentare e la spesa energetica.

Ricerca Clinica e di Base
Neuroni ipotalamo

Si tratta di una popolazione di neuroni ipotalamici che controllano vari aspetti del metabolismo, la cui perdita apre la strada all’aumento di peso.

I ricercatori della University of Pennsylvania hanno dimostrato che l’ablazione selettiva di questi neuroni causava un comportamento iperfagico nell’animale e rallentava il tasso metabolico basale, determinando così l’obesità. Il team guidato, da Bassil M. Kublaoui, ha utilizzato una complessa tecnica di biologia molecolare che ha permesso di eliminare selettivamente in fase post-natale i neuroni del nucleo paraventricolare, una struttura cerebrale situata nell’ipotalamo coinvolta nel controllo dell’appetito e nella regolazione della spesa energetica.

In breve, i ricercatori hanno reso sensibili all’azione di una tossina i neuroni che esprimono il fattore di trascrizione SM1, una proteina che regola l’espressione genica nella fase di sviluppo e rimodellamento delle strutture nervose cerebrali. Precedenti studi hanno dimostrato che l’alterazione del corretto numero di copie del gene SIM1 può predisporre allo sviluppo dell’obesità e all’iperfagia, sia nell’uomo che nell’animale da laboratorio. In più, le anomalie a carico di SM1 sembrano influenzare il tasso metabolico basale. Queste stesse caratteristiche possono essere riprodotte in seguito alla rimozione chirurgica bilaterale dei nuclei sopra-ventricolari.

Nel presente lavoro, i ricercatori si sono serviti di un escamotage estremamente raffinato che ha permesso di eliminare sotto controllo temporale solamente il tipo di cellule nervose desiderato. L’artificio tecnico non ostacolava infatti il normale sviluppo del cervello dell’animale, ma consentiva di intervenire dopo la nascita, “uccidendo” i neuroni resi sensibili all’azione della tossina.

I ricercatori hanno potuto osservare che gli animali privati dei neuroni del nucleo paraventricolare sviluppavano l’obesità poichè consumavano maggiori quantità di cibo rispetto agli animali con la struttura cerebrale intatta, e presentavano anche una minore spesa energetica. Era evidente, infatti, una correlazione inversa tra l’espressione ipotalmica del gene SM1 e il grado di sovrappeso Inoltre, i ricercatori hanno potuto osservare che l’ablazione di questi neuroni determinava una riduzione del 50% della concentrazione di ossitocina e dell’ormone di rilascio della tirotropina, due ormoni che agiscono su importanti strutture cerebrali, rispettivamente prodotti della neuropofisi e del nucleo paraventricolare ipotalamico. Infine, l’abbassamento del tasso metabolico basale si accompagnava ad una riduzione dell’attività fisica. Tuttavia, questa minore attività non giustificava la riduzione globale della spesa energetica, poichè gli animali esibivano, comunque, una minore spesa energetica basale e difetti generali nella regolazione della temperatura corporea.

Queste osservazioni confermano il ruolo centrale dell’ipotalamo nella regolazione del peso corporeo, in quanto centro di integrazione di segnali nervosi afferenti e origine di proiezioni neuronali. Tuttavia, secondo gli autori, mentre i neuroni di tipo SM1 sarebbero attivi nel controllare il comportamento alimentare sia nel nucleo paraventricolare dell’ipotalamo che in un’altra struttura cerebrale, l’amigdala, il controllo sul tasso metabolico basale esercitato da queste cellule sembrerebbe essere localizzato prevalentemente a livello del paraventricolare.

Source:Xi D, Gandhi N, Lai M et al. Ablation of Sim1 Neurons Causes Obesity through Hyperphagia and Reduced Energy Expenditure. PLoS One. 2012