Cinetosi-immagine credit public domain.
La cinetosi, o mal d’auto, è un disturbo neurologico che si manifesta durante spostamenti in auto, treno, aereo, nave, o su attrazioni. È causata da stimoli contrastanti che arrivano al cervello dagli occhi, dall’apparato vestibolare e dai propriocettori.
La cinetosi è associata anche alla termoregolazione e al controllo metabolico, ma il circuito neurale sottostante rimane in gran parte sconosciuto.
In uno studio pubblicato su Nature Metabolism, i ricercatori del Baylor College of Medicine, dell’University of Texas Health Science Center di Houston e del Jan and Dan Duncan Neurological Research Institute del Texas Children’s Hospital descrivono un nuovo circuito cerebrale coinvolto nella cinetosi che contribuisce anche a regolare la temperatura corporea e l’equilibrio metabolico. I risultati potrebbero fornire strategie non convenzionali per il trattamento dell’obesità.
“Quando il Dott. Longlong Tu, un ricercatore post-dottorato del mio laboratorio, ha proposto di studiare i circuiti cerebrali coinvolti nella cinetosi, una condizione a cui è altamente predisposto, non ero molto entusiasta dell’idea perché non è uno degli interessi principali del mio laboratorio“, ha affermato l’autore corrispondente del lavoro, il Dott. Yong Xu, Professore di pediatria-nutrizione e Direttore associato per le scienze di base presso l’USDA/ARS Children’s Nutrition Research Center di Baylor.
“Tuttavia, mi sono interessato di più e ho sostenuto l’idea di Tu quando mi ha spiegato le prove emergenti che suggerivano un legame tra cinetosi ed equilibrio metabolico, che è uno dei miei interessi di ricerca“.
Il laboratorio Xu lavora con modelli di topi per studiare come il cervello regola il metabolismo e come questo possa essere correlato all’obesità, nonché per orientare lo sviluppo di farmaci più efficaci contro l’obesità.
I modelli di topi offrono un’abbondanza di strumenti molecolari e genetici, nonché test comportamentali rilevanti per chiarire i meccanismi neurali alla base delle risposte fisiologiche. Ma c’era una sfida: i topi non sono in grado di vomitare, una delle principali manifestazioni della cinetosi nelle persone.
È interessante notare che i topi e gli esseri umani sottoposti a stimoli che provocano la cinetosi, come ad esempio il movimento orizzontale avanti e indietro per un certo periodo di tempo, manifestano ipotermia, ovvero una riduzione della temperatura corporea.
“Ciò ci ha permesso di sviluppare un modello murino di cinetosi, in cui abbiamo misurato la temperatura corporea centrale, l’attività fisica e l’attività cerebrale mentre gli animali sperimentavano stimoli di movimento“, ha spiegato Xu.
Il team ha scoperto che il movimento attiva i neuroni glutammatergici, ovvero i neuroni che producono glutammato, il principale neurotrasmettitore eccitatorio del sistema nervoso centrale, nella parte parvocellulare del nucleo vestibolare mediale (MVePC Glu ) del cervello.
L’attivazione di questi neuroni è necessaria e sufficiente per mediare gli adattamenti termici indotti dal movimento. I ricercatori hanno convalidato il modello dimostrando che l’ipotermia indotta dalla cinetosi non si verifica quando ai topi viene somministrato il farmaco anti-nausea Scopolamina.
“Abbiamo studiato ulteriormente questo circuito della cinetosi inibendo i neuroni Glu del MVePC in assenza di stimoli di movimento“, ha affermato Xu.
“L’inibizione di questi neuroni ha portato a un aumento della temperatura corporea, insieme a un aumento dell’attività fisica. Queste alterazioni fisiologiche suggeriscono che l’inibizione cronica dei neuroni Glu MVePC può comportare un maggiore dispendio energetico nei topi“.
Quando i ricercatori hanno studiato i potenziali benefici metabolici dell’inibizione cronica dei neuroni Glu del MVePC , hanno scoperto che, sebbene i topi mangiassero di più, aumentavano di meno di peso e mostravano una migliore tolleranza al glucosio e una maggiore sensibilità all’insulina, risposte fisiologiche associate a una migliore salute.
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Astratto
“La cinetosi è associata alla termoregolazione e al controllo metabolico, ma il circuito neurale sottostante rimane in gran parte sconosciuto. Qui mostriamo che i neuroni nella parte parvocellulare dei nuclei vestibolari mediali (MVePC) mediano le risposte ipotermiche indotte dal movimento. La riattivazione dei neuroni MVePC sensibili al movimento ricapitola la cinetosi nei topi. Mostriamo che i neuroni attivati dal movimento nel MVePC sono glutammatergici (MVePC Glu ) e che la stimolazione optogenetica dei neuroni MVePC Glu imita l’ipotermia indotta dal movimento tramite segnalazione al nucleo parabrachiale laterale (LPBN). L’inibizione acuta del circuito MVePC-LPBN abroga l’ipotermia indotta dal movimento. Infine, mostriamo che l’inibizione cronica dei neuroni MVePC Glu previene l’obesità indotta dalla dieta e migliora l’omeostasi del glucosio senza sopprimere l’assunzione di cibo. Nel complesso, questi risultati evidenziano i neuroni MVePC Glu come un potenziale bersaglio per il trattamento della cinetosi e il controllo dell’obesità“.
“Questi risultati evidenziano la funzione sottovalutata del sistema vestibolare del cervello nell’equilibrio metabolico e aumentano ulteriormente la possibilità che una migliore comprensione delle basi neurali della termoregolazione durante la cinetosi possa fornire obiettivi non convenzionali per il trattamento dell’obesità“, ha affermato Xu.
E per il primo autore Tu, i risultati offrono la speranza che una migliore comprensione del circuito cerebrale responsabile della cinetosi potrebbe anche portare a farmaci più efficaci per la sua condizione.
Fonte:Nature Metabolism