Come risposta a diete ricche di grassi le cellule
immunitarie nel cervello stimolano un'alimentazione
eccessiva ed un amento di peso.

Microglia (red) in the brain's hypothalamus monitor
their surroundings with spindly projections (Alice
Wyse-Jackson).
I neuroni dell' ipotalamo sono stati a lungo un
obiettivo per lo sviluppo di farmaci per il
trattamento dell' obesità. Questa zona alla base del
cervello svolge un ruolo cruciale nel mangiare.
Ma un nuovo studio suggerisce che anche le cellule
immunitarie cerebrali residenti chiamate microglia
potrebbero essere di interesse per i trattamenti di
obesità.
Mirando alle microglia invece che alle cellule
nervose molti effetti collaterali (includere nausea,
mal di testa, vertigini, nervosismo e insonnia) dei
farmaci per l'obesità attualmente in uso potrebbero
essere evitati.
Secondo il Dr. Suneil Koliwad, assistente professore
di medicina presso il Centro Diabete dell' UCSF e
co-autore senior del rapporto "le microglia non sono
neuroni, ma rappresentano dal 10 al 15 per cento
delle cellule cerebrali".
Una regione cerebrale chiamata ipotalamo mediobasale
contiene gruppi di neuroni fondamentali che regolano
l'assunzione di cibo ed il consumo energetico.
Normalmente, questa regione tende a mantenere in
equilibrio il numero di calorie ingerite nel cibo ed
il fabbisogno energetico del corpo per mantenere un
peso sano.
Una precedente ricerca ha dimostrato che i grassi
alimentari possono rompere questo equilibrio.
Nell' ultimo studio, i ricercatori hanno nutrito i
topi con una dieta ricca di grassi per quattro
settimane, simile a quella delle persone che
frequentano i fast-food.
Una dieta ad alto contenuto di grassi fa sì che le
microglia si moltiplichino e inneschino
infiammazioni locali nell'ipotalamo mediobasale.
I topi alimentati in questo modo mangiano anche di
più, bruciano meno calorie, e guadagnano più peso
rispetto ai topi che mangiano una dieta più sana, a
basso contenuto di grassi.
I ricercatori volevano quindi sapere se l'aumento
del numero delle microglia fossero la causa
dell'eccesso di alimentazione e dell'obesità di
questi topi.
Il team di Koliwad alla UCSF ha quindi ridotto il
numero di microglia nell'ipotalamo mediobasale dei
topi in dieta grassa dando loro il farmaco
sperimentale PLX5622, che è fatto da Plexxikon Inc.,
una società biotech di Berkeley, California.
I ricercatori hanno trovato che i topi trattati con
il farmaco mangiavano il 15% in meno guadagnando il
20% in meno di peso rispetto ai topi alimentati
nello stesso modo ma non sotto farmaco.
Il trattamento farmacologico non ha influenzato
significativamente l'aumento di peso nei topi che
seguivano la normale dieta da laboratorio.

Fluorescently labeled microglia (green) in the
mediobasal hypothalamus of the brain are responsive
to dietary conditions (John Douglass).
Il team della Scuola di Medicina dell' Università di
Washington è stato guidato dal Dr. Joshua Thaler,
professore associato di medicina presso l' UW
Medicine Diabetes Institute.
Il suo gruppo ha ingegnerizzato geneticamente i topi
per evitare l'attivazione di risposte immunitarie da
parte delle microglia.
Si è anche osservato che pure con una dieta ad alto
contenuto di grassi questi topi mangiavano il 15% in
meno e guadagnavano il 40% in meno di peso.
I risultati suggeriscono che la capacità
infiammatoria delle microglia è responsabile
dell'eccesso di alimentazione e dell'aumento di peso
degli animali.
Per confermare questa
scoperta, i ricercatori dell' UCSF hanno sviluppato
un ceppo di topi geneticamente modificati nei quali
era possibile usare un farmaco per attivare a
comando la risposta infiammatoria delle microglia.
Hanno trovato che, anche
nei topi alimentati con una dieta sana e a basso
contenuto di grassi, stimolando l'infiammazione
indotta da microglia nell'ipotalamo i topi
mangiavano il 33% di cibo in più e consumavano il
12% di energia in meno, con un aumento di peso del
400% rispetto ai topi alimentati allo stesso modo
sano, ma non trattati.
Secondo Thaler,
co-senior autore, da questi esperimenti possiamo
dedurre che che l'attivazione infiammatoria delle
microglia non solo è necessaria per indurre
l'obesità nelle diete ad alto contenuto di grassi,
ma è già sufficiente da sola a modificare
nell'ipotalamo il bilancio energetico, portando a
prendere troppo peso.".
Un altro farmaco
prodotto da Plexxikon, chiamato PLX3977, è
attualmente in sperimentazione clinica per leucemie
difficili da trattare, tumori solidi e forme rare di
artrite.
Agisce con lo stesso meccanismo biologico del
PLX522, il farmaco sperimentale utilizzato dal team
UCSF per ridurre il numero di microglia nel loro
recente progetto.
Koliwad si domanda se non vi sia la possibilità di
verificare se i pazienti oncologici negli studi
PLX3977 sperimentano effetti benefici sul peso
corporeo.
I ricercatori segnalano
anche che le diete ad alto contenuto di grassi
stimolano il reclutamento da parte delle microglia
di ulteriori cellule del sistema immunitario dal
flusso sanguigno per infiltrarle nell'ipotalamo
mediobasale.
Una volta lì, le nuove
cellule si trasformano in modo da assumere
caratteristiche simili a quelle delle microglia del
cervello.
Le nuove cellule
aumentano la risposta infiammatoria e il suo impatto
sul bilancio energetico.
Pertanto, dicono gli
autori, potrebbe essere possibile controllare
l'eccesso di alimentazione e l'aumento di peso
attraverso molteplici approcci immunologici.
Questi possono mirare ad
ingannare la buona fede delle microglia così come
dirigere gli sforzi diretti contro le cellule nel
sangue con la capacità di entrare nell' ipotalamo e
assumere funzioni microglia-simili.
Studi di imaging
cerebrale umano negli ultimi anni hanno trovato che,
rispetto agli individui magri, le persone obese sono
più propense ad avere popolazioni espanse di cellule
gliali nell'ipotalamo.
Questo stesso tipo di
fenomeno, chiamato gliosi, si vede spesso in
malattie neurodegenerative, traumi cerebrali,
sanguinamento, infezioni e cancro del cervello.
Alcuni ricercatori
sospettano che l'eccesso di cibo possa, in sostanza,
causare una forma di danno cerebrale.
Ma Koliwad ha una
spiegazione più positiva per spiegare perché i
microglia si sono evoluti per innescare rapidamente
un aumento di appetito e aumento di peso in risposta
a una dieta ad alto contenuto di grassi.
Un cibo ricco era solo
raramente disponibile durante la storia evolutiva
dei mammiferi. Quando questo avveniva era più
vantaggioso fermarsi e mangiarne in abbondanza.
La reattività
microgliale ai grassi alimentari ha un senso da
questo punto di vista evolutivo.
I grassi sono la forma
più densa di calorie che gli esseri umani antichi
potessero mai avere la possibilità di consumare ed
le microglia possono essere state essenziali per
trasmettere la presenza di questo pasto a quei
neuroni che avrebbero stimolato il massimo appetito.
In tempi attuali, questo
stesso adattamento può essere dannoso.
Koliwad ha detto:"Nel nostro mondo moderno, quando
le persone mangiano sempre alimenti ricchi e grassi,
l'attivazione cronica microgliale potrebbe produrre
una stimolazione permanente dei circuiti neurali che
aumentano ulteriormente l'assunzione di cibo ad alto
contenuto di grassi e creano un circolo vizioso.
I dottorandi Dr. Martin
Valdearcos dell' UCSF e il Dr. John D. Douglass,
della University of Washington School of Medicine,
hanno condotto la maggior parte degli esperimenti
per lo studio, finanziato dall' American Diabetes
Association, dai National Institutes of Health e
dall' UCSF Diabetes Family Fund.
La ricerca è stata
condotta dagli scienziati dell' UC San Francisco e
della UW Medicine di Seattle. I loro risultati sono
stati pubblicati online su Cell Metabolismo.
Vedi anche
Nel midollo osseo le cellule che controllano
appetito e obesità (05/03/2013)
Link...
Per saperne di più
Microglial Inflammatory Signaling Orchestrates the
Hypothalamic Immune Response to Dietary Excess and
Mediates Obesity Susceptibility
Cell metabolism
Link...
Marco Dal Negro |