Stop Obesity

Nelle persone con obesità il cervello blocca la produzione di insulina, invece di stimolarla

Nelle persone con obesità il cervello blocca la produzione di insulina, invece di stimolarla

Una ricerca giapponese svela l'alterazione del nervo vago che riduce la secrezione dell'ormone ad inizio pasto, e peggiora così la tolleranza al glucosio

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Si dice che mangiamo anche con gli occhi, e in effetti è vero anche da un punto di vista squisitamente biologico. Quando vediamo, annusiamo o assaggiamo del cibo il nostro organismo inizia già a preparare i meccanismi necessari per digerirlo. Tra questi, la secrezione di insulina necessaria per assimilare il glucosio e tenere sotto controllo la glicemia. Nei soggetti affetti da obesità, però, questo meccanismo subisce un blocco anomalo: la stimolazione del nervo vago, che di norma segnala al pancreas di produrre più insulina in vista del pasto imminente, ottiene l’effetto opposto, aprendo le porte a problemi metabolici e all’insorgenza del diabete. Oggi, uno studio giapponese pubblicato su Science Signaling ha identificato l’esatto meccanismo molecolare che impedisce al pancreas di rilasciare la corretta quantità di insulina, aprendo le porte a nuove strategie farmacologiche per il trattamento del diabete di tipo 2 e dell’obesità.

La fase cefalica

Come dicevamo, di norma la secrezione di insulina inizia ancor prima che i nutrienti vengano digeriti ed entrino nel circolo sanguigno. Viene definita fase cefalica della secrezione insulinica, ed è un processo governato dal sistema nervoso autonomo: subito dopo l'ingestione di cibo, il nervo vago invia un segnale diretto alle cellule beta del pancreas per stimolare una prima ondata rapida di insulina, fondamentale per preparare i tessuti a ricevere il glucosio.Cosa impedisse a questo sistema di funzionare a dovere nelle persone con obesità non era chiaro.

Per scoprirlo i ricercatori giapponesi hanno utilizzato una tecnica nota come Dreadd (Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs), che permette di accendere e spegnere a comando l’attività dei neuroni usando un farmaco specifico. Lavorando su animali da laboratorio, i ricercatori hanno così dimostrato che l’attivazione del nervo vago innesca simultaneamente due forze contrarie: un segnale stimolatorio, già noto e guidato dal neurotrasmettitore acetilcolina, e un segnale inibitorio precedentemente sconosciuto. Nei soggetti sani, l’effetto stimolatorio prevale nettamente, garantendo la corretta risposta metabolica al pasto. Ma in presenza di obesità le cose cambiano.

L'interruttore alterato

Lo studio ha evidenziato come l’obesità provochi una sovraespressione anomala di un enzima specifico, l’ossido nitrico sintasi neuronale (nNOS), all'interno delle vie vagali. Questo incremento causa una produzione ipertrofica di ossido nitrico. Di conseguenza, quando il sistema vagale viene attivato nei soggetti obesi, il segnale inibitorio dell'ossido nitrico diventa preponderante e sopprime l'effetto stimolatorio dell'acetilcolina. Invece di aumentare, la secrezione iniziale di insulina viene attivamente ridotta, compromettendo la capacità dell'organismo di regolare la glicemia fin dai primi minuti del pasto.

La conferma definitiva del ruolo di nNOS è arrivata con l’ingegneria genetica. Rimuovendo l’enzima nNOS dai neuroni del tronco encefalico nei topi obesi, i ricercatori hanno osservato la scomparsa del blocco della secrezione ormonale: nei modelli privati dell’enzima, la fase cefalica dell’insulina è stata ripristinata, portando a un netto miglioramento della tolleranza globale al glucosio.

Le implicazioni per le terapie future

L’identificazione di questo nuovo circuito neuro-pancreatico sposta l’attenzione terapeutica sulla regolazione nervosa del metabolismo. Per chi soffre di obesità o diabete di tipo 2, infatti, l’incapacità di gestire il carico glicemico iniziale non dipende solo da un esaurimento funzionale del pancreas, ma da un segnale frenante errato che arriva direttamente dal cervello.

Lo studio individua quindi nell'inibizione mirata dell'ossido nitrico sintasi neuronale (nNOS) un potenziale bersaglio per futuri trattamenti farmacologici. È necessario specificare che la ricerca è stata condotta su modelli animali di sesso maschile, e restano da verificare le precise dinamiche di traslazione clinica sull'uomo e le eventuali differenze di genere. Tuttavia, la comprensione di questa inversione del segnale vagale offre una spiegazione molecolare chiara ai difetti di secrezione insulinica precoci, ponendo le basi per terapie in grado di correggere l'intolleranza al glucosio agendo sul sistema nervoso.