Mangiare e bere

Dall’intestino al cervello: le cellule nervose rilevano ciò che mangiamo

Immagine al microscopio a fluorescenza di neuroni geneticamente distinti nel ganglio nodoso.
CREDITO: Istituto Max Planck per la ricerca sul metabolismo
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Le cellule nervose del nervo vago svolgono compiti opposti

L’intestino e il cervello comunicano tra loro per adattare la sazietà e i livelli di zucchero nel sangue durante il consumo di cibo. Il nervo vago è un importante comunicatore tra questi due organi. I ricercatori dell’Istituto Max Planck per la ricerca sul metabolismo di Colonia, del Cluster di eccellenza per la ricerca sull’invecchiamento CECAD dell’Università di Colonia e dell’Ospedale universitario di Colonia hanno ora esaminato più da vicino le funzioni delle diverse cellule nervose nel centro di controllo del vago nervo e ha scoperto qualcosa di molto sorprendente: sebbene le cellule nervose si trovino nello stesso centro di controllo, innervano diverse regioni dell’intestino e controllano anche in modo differenziale la sazietà e i livelli di zucchero nel sangue. Questa scoperta potrebbe svolgere un ruolo importante nello sviluppo di future strategie terapeutiche contro l’obesità e il diabete.

Pubblicità e progresso

Quando consumiamo cibo, le informazioni sul cibo ingerito vengono trasmesse dal tratto gastrointestinale al cervello per adattare i sentimenti di fame e sazietà. Sulla base di queste informazioni, il cervello decide, ad esempio, se continuare o smettere di mangiare. Inoltre, il nostro livello di zucchero nel sangue è adattato dal cervello. Il nervo vago, che si estende dal cervello fino al tratto gastrointestinale, svolge un ruolo essenziale in questa comunicazione. Nel centro di controllo del nervo vago, il cosiddetto ganglio nodoso, sono situate diverse cellule nervose, alcune delle quali innervano lo stomaco mentre altre innervano l’intestino. Alcune di queste cellule nervose rilevano stimoli meccanici nei diversi organi, come l’allungamento dello stomaco durante l’alimentazione, mentre altre rilevano segnali chimici, come i nutrienti del cibo che consumiamo.

“Per studiare la funzione delle cellule nervose nel ganglio nodoso, abbiamo sviluppato un approccio genetico che ci consente di visualizzare le diverse cellule nervose e manipolare la loro attività nei topi. Questo ci ha permesso di analizzare quali cellule nervose innervano quale organo, indicando quale tipo di segnali che rilevano nell’intestino”, afferma il leader dello studio Henning Fenselau. “Ci ha anche permesso di accendere e spegnere in modo specifico i diversi tipi di cellule nervose per analizzare la loro precisa funzione”.

Cibo diverso attiva cellule nervose diverse

Nei loro studi, i ricercatori si sono concentrati principalmente su due tipi di cellule nervose del ganglio nodoso, che ha una dimensione di appena un millimetro. “Uno di questi tipi di cellule rileva l’allungamento dello stomaco e l’attivazione di queste cellule nervose fa sì che i topi mangino significativamente meno”, spiega Fenselau. “Abbiamo identificato che l’attività di queste cellule nervose è fondamentale per trasmettere segnali che inibiscono l’appetito al cervello e anche per ridurre i livelli di zucchero nel sangue”. Il secondo gruppo di cellule nervose innerva principalmente l’intestino. “Questo gruppo di cellule nervose rileva i segnali chimici dal nostro cibo. Tuttavia, la loro attività non è necessaria per la regolazione dell’alimentazione. Invece, l’attivazione di queste cellule aumenta il nostro livello di zucchero nel sangue”, afferma Fenselau. Così,

“La reazione del nostro cervello durante il consumo di cibo è probabilmente un’interazione di questi due tipi di cellule nervose”, spiega Fenselau. “Il cibo con molto volume allunga il nostro stomaco e attiva i tipi di cellule nervose che innervano questo organo. Ad un certo punto, la loro attivazione promuove la sazietà e quindi interrompe l’ulteriore assunzione di cibo e allo stesso tempo coordina gli adattamenti dei livelli di zucchero nel sangue. Il cibo con un’alta densità di nutrienti tende ad attivare le cellule nervose nell’intestino. La loro attivazione aumenta i livelli di glucosio nel sangue coordinando il rilascio del glucosio del corpo, ma non bloccano l’ulteriore assunzione di cibo”. La scoperta delle diverse funzioni di questi due tipi di cellule nervose potrebbe svolgere un ruolo cruciale nello sviluppo di nuove strategie terapeutiche contro l’obesità e il diabete.


Pubblicazione originale

Diba Borgmann, Elisa Ciglieri, Nasim Biglari, Claus Brandt, Anna Lena Cremer, Heiko Backes, Marc Tittgemeyer, F. Thomas Wunderlich, Jens C. Bru?ning, Henning Fenselau La comunicazione intestino-cervello da parte di distinti neuroni sensoriali controlla in modo diverso l’alimentazione e il metabolismo del glucosio . Cell Metabolism , 26 maggio 2021