Identificate le cellule cerebrali che controllano e aiutano l’appetito
E’ raro per gli scienziati ottenere ciò che essi descrivono come risultati “puliti” senza spendere un sacco di tempo a ripetere lo stesso esperimento più e più volte. Ma quando i ricercatori hanno visto i topi raddoppiare il loro peso in un mese o due, sapevano di aver trovato qualcosa di eccezionale veramente.
“Circa 20 anni fa ci fu un grande passo in avanti nella nostra comprensione dell’obesità quando i ricercatori ebbero a scoprire che il nostro appetito è controllato da una molecola chiave chiamato leptina. La leptina è un ormone che viene prodotto dalle nostre cellule adipose, e viene consegnato dal sangue nel cervello per segnalare che siamo pieni e può far smettere di mangiare “, spiega il Dr. Maia Kokoeva dell’Istituto di ricerca della McGill University Health Centre. “Ma anche se i recettori per la leptina sono stati scoperti poco dopo nell’ipotalamo, una zona del cervello che regola l’assunzione di cibo e il peso corporeo, è rimasto poco chiaro come esattamente la leptina venga rilevata.”
Quindi, circa quattro anni fa, Kokoeva e il suo team hanno cercato di scoprire come le cellule del cervello possono avere un ruolo nel processo di rilevamento della leptina e nell’aumento di peso. La risposta, a quanto pare, sta nel eminenza mediana.
“Protezione” e “conservazione” delle cellule in luogo occupato
L’eminenza mediana è una struttura cerebrale alla base dell’ipotalamo. E’ un po’ come un hub occupato attraverso il quale gli ormoni e molecole di vario genere viaggiano in entrambe le direzioni tra il cervello e il flusso sanguigno per garantire che il corpo funzioni senza intoppi.
Il gruppo di ricerca della McGill ha ora scoperto che, senza un particolare gruppo di cellule (note come cellule NG2-glia) al posto del eminenza mediana, i recettori della leptina nel cervello non ricevono i messaggi dal corpo dicendogli che è sazio.
“La maggior parte del cervello è una fortezza ben protetta, progettata per offrire delicato riparo alle cellule nervose “, spiega Kokoeva. “L’eminenza mediana è al di fuori di tali protezioni, e così può essere un ambiente pericoloso per le cellule nervose che rilevano la leptina. Pensiamo che le cellule NG2-glia agiscono per sostenere e riparare i neuroni recettori della leptina, consentendo loro di istruire il corpo quando smettere di mangiare.”
Ruolo cruciale dell’eminenza mediana nell’aumento di peso
“Abbiamo sviluppato un interesse nelle cellule NG2-glia in questa parte specifica del cervello, perché a differenza dei neuroni, durante gran parte della nostra vita adulta queste cellule si dividono costantemente e lo fanno più attivamente nella eminenza mediana”, dice Tina Djogo, un studente della McGill e uno dei due autori principali dello studio che è stato pubblicato questa settimana in Cell Metabolism. “Ma se queste cellule sono state descritte prima una trentina di anni fa, è stato difficile finora individuare le loro funzioni precise nel cervello adulto.”
A causa della loro particolarmente elevato turnover nell’eminenza mediana, i ricercatori si sono chiesti se le cellule NG2-gliali potessero svolgere un ruolo nel rilevamento della leptina e quindi nel controllo dell’appetito. Quindi hanno usato un farmaco per uccidere le cellule NG2-glia nell’eminenza mediana di un gruppo di topi e poi osservato per vedere se c’era una differenza nell’assunzione di cibo. I risultati sono stati sbalorditivi.
Entro tre giorni dopo aver cominciato a ricevere il farmaco, alcuni dei topi soprannominati “scalatori” avevano già iniziato a mangiare di più rispetto al gruppo di controllo che non avevano ricevuto il farmaco. E per 30 giorni dopo, il peso di alcuni dei topi era raddoppiato – da 25 grammi a circa 50 grammi.
“Ma la cosa più eccitante per noi, era che le NG2-glia si trovavano in tutto il cervello”, spiega Sarah Robins, ricercatore associato che è pure lui un autore principale di questo studio, ” è stato solo quando abbiamo rimosso queste cellule dalla eminenza mediana che abbiamo visto questo evidente aumento del peso corporeo “.
Una possibile spiegazione per l’aumento di peso nei pazienti con tumore al cervello
I ricercatori hanno poi corroborato il ruolo delle cellule NG2-glia nell’eminenza mediana sul controllo dell’appetito attraverso esperimenti usando topi geneticamente modificati, e anche utilizzando irradiazione. Quest’ultima scoperta ha suggerito una spiegazione per un fenomeno in precedenza inspiegabile nei sopravvissuti al cancro nel cervello umano.
“Le persone che sono state trattate per tumori cerebrali con le radiazioni per bloccare la proliferazione delle cellule spesso andavano in sovrappeso”, dice Kokoeva. “Tuttavia, non vi è mai stata alcuna spiegazione soddisfacente, ma i nostri esperimenti nei topi suggeriscono ora che la ragione di questo aumento di peso può essere la perdita di NG2-glia nell’eminenza mediana come risultato delle radiazioni.”
I ricercatori sperano che l’identificazione di NG2-glia nella eminenza mediana come elemento cruciale nel peso corporeo e il controllo dell’appetito aprirà la strada a nuovi mirati approcci anti-obesità diretti verso il mantenimento o l’aumento della popolazione NG2-glia nel eminenza mediana.