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L’insulina nel cervello influenza i livelli di dopamina

L’insulina intranasale induce un aumento del potenziale di legame del [11C] raclopride nello striato, che indica una diminuzione del livello di dopamina sinaptica. © IDM
CREDITO: IDM

Nel cervello umano, l’ormone insulina agisce anche sul neurotrasmettitore più importante per il sistema di ricompensa, la dopamina. Lo hanno dimostrato i ricercatori del Centro tedesco per la ricerca sul diabete (DZD) di Tubinga. L’insulina abbassa il livello di dopamina in una regione specifica del cervello (striato*) che regola i processi di ricompensa e le funzioni cognitive, tra le altre cose. Questa interazione può essere un importante motore della regolazione del cervello del metabolismo del glucosio e del comportamento alimentare. Lo studio è stato ora pubblicato sul Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism .  

In tutto il mondo, sempre più persone stanno sviluppando obesità e diabete di tipo 2. Gli studi dimostrano che il cervello svolge un ruolo importante nel causare queste malattie. La dopamina è il neurotrasmettitore più importante per il sistema di ricompensa. L’ormone insulina viene rilasciato dopo aver mangiato e regola il metabolismo nel corpo umano (sistema omeostatico). Non è ancora noto come questi due sistemi interagiscono. Tuttavia, i cambiamenti in questi sistemi sono stati collegati all’obesità e al diabete. Nello studio attuale, i ricercatori dell’Istituto di ricerca sul diabete e malattie metaboliche (IDM) dell’Helmholtz Zentrum München dell’Università di Tubinga, partner del DZD, e dell’Ospedale universitario di Tübingen (Innere IV, Direttore: Prof. Andreas Birkenfeld) hanno esaminato come i due sistemi interagiscono specificamente nel centro di ricompensa del cervello, lo striato.  

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“Il nostro comportamento alimentare è regolato dall’interazione tra il sistema di ricompensa e i sistemi omeostatici. Gli studi indicano che l’insulina agisce anche nei centri di ricompensa guidati dalla dopamina nel cervello. È stato anche dimostrato che l’obesità porta a cambiamenti nella segnalazione del cervello che hanno un effetto negativo sul metabolismo del glucosio in tutto il corpo”, ha affermato la prima autrice Stephanie Kullmann. “Ora volevamo decifrare l’interazione tra i due sistemi nell’uomo e scoprire come l’insulina regola il sistema della dopamina”. 

A tal fine, dieci uomini sani e di peso normale hanno ricevuto insulina o un placebo tramite uno spray nasale (studio crossover randomizzato, controllato con placebo, in cieco). Quando l’insulina viene assorbita attraverso il naso, raggiunge direttamente il cervello. Per studiare l’interazione tra insulina e dopamina, i ricercatori hanno utilizzato una tecnica di misurazione unica: hanno combinato la risonanza magnetica per immagini per valutare l’attività cerebrale funzionale e la tomografia a emissione di positroni per valutare i livelli di dopamina.   

L’analisi dello studio ha mostrato che la somministrazione intranasale di insulina ha abbassato i livelli di dopamina e ha portato a cambiamenti nella struttura della rete cerebrale. “Lo studio fornisce prove dirette di come e dove nel cervello i segnali attivati ??dopo aver mangiato – come il rilascio di insulina e il sistema di ricompensa – interagiscono”, ha detto il professor Martin Heni, ultimo autore dello studio, riassumendo i risultati. “Siamo stati in grado di dimostrare che l’insulina è in grado di ridurre i livelli di dopamina nello striato in individui di peso normale. Il cambiamento insulino-dipendente nei livelli di dopamina è stato anche associato a cambiamenti di connettività funzionale nelle reti whoe-cervello. I cambiamenti in questo sistema possono essere un importante motore dell’obesità e delle malattie correlate”. 

In ulteriori studi, i ricercatori vogliono indagare sui cambiamenti nell’interazione tra dopamina e insulina nei partecipanti obesi o diabetici. Queste persone spesso soffrono di insulino-resistenza nel cervello. I ricercatori quindi presumono che questa resistenza impedisca la normale regolazione indotta dall’insulina dei livelli di dopamina nel centro di ricompensa. In ulteriori passaggi, vogliono ripristinare la normale azione dell’insulina nel cervello mediante interventi comportamentali e/o farmaceutici. 
* Striato
Lo striato appartiene al cervello umano e fa parte dei gangli della base. È un punto di connessione centrale per vari percorsi neurali e circuiti di controllo ed è coinvolto nell’interazione tra motivazione, ricompensa, emozione, comportamento motorio e numerose funzioni cognitive. 

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