Perdita di peso-Immagine Credit Public Domain.
In esperimenti comportamentali utilizzando il moscerino della frutta Drosophila melanogaster, un gruppo di ricerca dell’Istituto di Zoologia dell’Università di Colonia ha studiato il controllo dell’assunzione di cibo nel cervello. Similmente agli esseri umani, molecole simili all’insulina regolano l’assunzione di cibo nei moscerini della frutta. Ciò è influenzato, tra l’altro, da un sistema di neurotrasmettitori che media le decisioni.
“Per garantire la sopravvivenza, lo stato energetico interno di un animale deve essere adattato al dispendio energetico dell’organismo e alla disponibilità di cibo esterno. L’aumento dell’immagazzinamento di energia è correlato all’aumento dell’assunzione di cibo in passato. La disregolazione dell’assunzione di cibo può portare a malattie come l’obesità e il diabete. Il saccarosio è un carboidrato arricchito nelle diete occidentali e il prodotto di degradazione del saccarosio, il glucosio, può essere immagazzinato nell’organismo sotto forma di glicogeno, principalmente nel fegato e nei muscoli. Livelli elevati di glicogeno sono un segno distintivo delle malattie da accumulo di glicogeno che sono accompagnate da difetti nel fegato, nei muscoli e nel cervello. Similmente ai vertebrati, il moscerino della frutta Drosophila melanogaster utilizza il glucosio come fonte di energia primaria e immagazzina glicogeno principalmente nei muscoli – il sito principale del dispendio energetico – e nel grasso corporeo – l’equivalente del fegato dei vertebrati.
Il sistema per il controllo diassunzione di cibo, utilizza il neurotrasmettitore octopamina, una molecola correlata alla noradrenalina. Il neurotrasmettitore determina se i ricordi dell’assunzione di carboidrati sono archiviati nella memoria a lungo o a breve termine.
Questa decisione viene presa in base al livello delle riserve energetiche interne che a sua volta ha un’influenza decisiva sul comportamento alimentare futuro. Lo studio, condotto dal Professor Dr. Henrike Scholz, è stato pubblicato sulla rivista eLife.
I ricercatori hanno studiato come il digiuno moderato e i livelli ridotti di glicogeno nel tessuto adiposo e muscolare influenzano la percezione dei carboidrati nei moscerini della frutta. Il glicogeno, la forma di deposito del glucosio, viene immagazzinato nel tessuto adiposo ed è ampiamente utilizzato come energia nei muscoli. L’informazione sulle riserve energetiche di questi tessuti viene integrata dall’octopamina nel sistema decisionale e influenza la biomeccanica del cervello.
Studi precedenti hanno dimostrato che l’eccesso di cibo può portare ad un aumento dei livelli di glicogeno negli animali e nell’uomo. Nell’esperimento, i moscerini della frutta sono stati geneticamente modificati per avere un livello di glicogeno più elevato.
Durante il digiuno l’aumento delle riserve energetiche porta alla formazione di una memoria molto stabile che non scompare quando si consuma nuovamente il cibo. Questo vale anche se il valore nutrizionale del pasto successivo è effettivamente sufficiente a compensare i deficit causati dal digiuno. La memoria innesca un aumento dell’assunzione di cibo.
Se il livello di glicogeno era molto alto, l’assunzione di carboidrati nell’esperimento ha portato solo ad un basso effetto gratificante nel cervello. Questo effetto ridotto ha alimentato il desiderio di continuare a mangiare.
Se l’assunzione di cibo era sufficiente o l’animale aveva abbastanza energia, il sistema decisionale a sua volta sopprimeva la formazione di una memoria più duratura relativa alla fonte di cibo. Ciò era indipendente dal contenuto di carboidrati del cibo o dal fatto che fosse arricchito con proteine. In generale, il livello di glicogeno non ha avuto alcuna influenza sul modo in cui i moscerini della frutta valutavano gli alimenti arricchiti di proteine.
Ricordi di carboidrati: una volta utili, ora dannosi
A seconda del livello energetico, l’octopamina è responsabile del tipo di memoria che si forma in risposta all’assunzione di cibo: il cibo che normalmente offre un valore nutritivo sufficiente non viene più percepito come sufficientemente gratificante. Il risultato può essere un eccesso di cibo, indipendentemente dal valore nutrizionale o dal tipo di cibo.
“Nei tempi antichi, quando il cibo era una risorsa limitata o scarsa, questo meccanismo potrebbe essere servito ad accumulare riserve di energia quando il cibo era disponibile. In tempi di eccedenza alimentare, la memoria duratura di una fonte di carboidrati può supportare un’eccessiva assunzione di cibo e quindi contribuire allo sviluppo dell’obesità”, ha affermato l’autore senior Henrike Scholz.
Non esistono studi che dimostrino un meccanismo simile negli esseri umani, ma poiché le molecole coinvolte sono molto simili nei moscerini della frutta e negli esseri umani, il gruppo di ricerca suggerisce che il meccanismo funzioni in modo simile. I risultati potrebbero quindi spiegare perché è difficile perdere peso: se il ricordo dell’effetto gratificante del cibo sopravvive all’effetto gratificante e saziante dell’effettiva assunzione di cibo, ciò può portare ad un aumento dell’assunzione di cibo.
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Scholz ha concluso: “In futuro potrebbe essere importante scoprire come cancellare questo ricordo duraturo in modo che la perdita di peso diventi più facile”.
Fonte:eLife
