Gli scienziati del Baylor College of Medicine, il National Institutes of Health e Virginia Tech Carilion Research Institute hanno scoperto un nuovo meccanismo nel cervello di topo, che regola l’obesità. Lo studio, che appare in Cell Reports oggi, dimostra che questo nuovo meccanismo può rappresentare un potenziale bersaglio terapeutico per trattare l’obesità.
“E’ ben noto che il cervello è coinvolto nello sviluppo dell’ obesità, ma come una dieta ricca di grassi cambia il cervello in modo che si possa innescare l’accumulo di grasso corporeo non è ancora chiaro”, ha detto l’autore senior dello studio, il Dr. Makoto Fukuda, Assistente Prof. di Pediatria al Baylor College e USDA/ARS Children’s Nutrition Research Center al Baylor and Texas Children’s Hospital.
Fukuda e colleghi hanno studiato nei topi, il gene Rap1 che si esprime in una varietà di tessuti, compreso il cervello dove è coinvolto in funzioni come la memoria e l’apprendimento. Poco era noto, tuttavia, sul ruolo che Rap1 svolge nel bilancio energetico del cervello.
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Per esplorare il ruolo di Rap1 in un modello di topo, gli scienziati hanno eliminato selettivamente il gene Rap1 in un gruppo di neuroni nell’ipotalamo, una regione del cervello che è coinvolta nella regolazione del metabolismo di tutto il corpo.
Gli scienziati avevano in esame, due gruppi di topi. In un gruppo, i topi sono stati geneticamente ingegnerizzati per la mancanza del gene Rap1, mentre nel gruppo di controllo il gene Rap 1 era funzionale.Gli scienziati hanno alimentato i topi di entrambi i gruppi con una dieta ad alto contenuto di grassi, in cui il 60 per cento delle calorie derivava dal grasso. Come previsto, i topi di controllo con un gene Rap1 funzionale, hanno guadagnato peso, ma, in confronto ai topi privi di Rap 1, avevano marcatamente ridotto peso corporeo e meno grasso corporeo. È interessante notare che, quando entrambi i gruppi di topi sono stati alimentati con una dieta normale, entrambi hanno mostrato peso e grasso corporeo, simili.
Gli scienziati hanno cercato di scoprire perchè i topi privi del gene Rap1 non avevano guadagnato peso, nonostante una dieta ricca di grassi.
“Abbiamo osservato che i topi privi di Rap1 non erano fisicamente più attivi. Tuttavia, essi mangiavano meno e hanno bruciato più grasso corporeo rispetto ai topi con Rap1 funzionale”, ha spiegato Fukuda.”Queste osservazioni sono state associate con una produzione maggiore nell’ipotalamo di un ormone che riduce l’appetito, chiamato POMC e con una produzione minore di ormoni che stimolano l’appetito, chiamati NPY e AgRP“. Questi topi avevano anche livelli più bassi di glucosio e di insulina rispetto ai controlli.
Gli scienziati hanno anche verificato se la leptina, “l’ormone della sazietà” era stato modificato nei topi privi di Rap1. La leptina, prodotta dal tessuto adiposo, aiuta a regolare il peso corporeo inibendo l’appetito. Le persone obese, tuttavia, non rispondono ai segnali di sazietà della leptina ed esprimono livelli ematici di leptina più elevati rispetto a quelli di persone non obese. La resistenza alla leptina è un segno distintivo dell’ obesità umana.
I topi che mancavano di Rap1 e che avevano consumato una dieta ricca di grassi, non hanno sviluppato resistenza alla leptina; sono stati in grado di rispondere alla leptina, mostrando, di riflesso, livelli ematici più bassi dell’ormone.
Fukuda e colleghi hanno anche testato l’effetto dei farmaci che inibiscono Rap1 invece di eliminare il gene, nei topi alimentati con una dieta ricca di grassi. Gli scienziati hanno inibito l’azione di RAP1 con inibitore chiamato ESI-05.
“Quando abbiamo somministrato ESI-05 ai topi obesi, abbiamo riportato la loro sensibilità alla leptina a un livello simile a quello dei topi alimentati con una dieta normale. I topi hanno mangiato meno e perso peso”, ha detto Fukuda.
Gli scienziati hanno scoperto questo nuovo meccanismo con cui il cervello può influenzare lo sviluppo dell’ obesità, innescato dal consumo di una dieta ricca di grassi. Il consumo di una dieta ad alto contenuto di grassi provoca cambiamenti nel cervello che aumenta l’attività di Rap1 che a sua volta porta ad una diminuita sensibilità alla leptina e questo pone il corpo su un percorso di obesità.
“Questo nuovo meccanismo che coinvolge Rap1 nel cervello può rappresentare un potenziale bersaglio terapeutico per il trattamento dell’obesità umana in futuro“, ha concluso Fukuda.
Fonte: Cell Reports
