Gli scienziati hanno scoperto la causa biologica nascosta responsabile dell'obesità nella mezza età

Ricercatori dell’Università di Nagoya e colleghi giapponesi hanno scoperto che l’obesità di mezza età è dovuta a cambiamenti legati all’età nella forma dei neuroni nell’ipotalamo, la regione del cervello responsabile della regolazione del metabolismo e dell’appetito.

Una proteina chiamata recettore della melanocortina 4 (MC4R) rileva la sovralimentazione e regola il metabolismo e l’appetito per prevenire l’obesità. Secondo il loro studio sui topi, gli MC4R erano concentrati nelle ciglia primarie (strutture simili ad antenne) che si estendono da due gruppi di neuroni ipotalamici. Lo studio ha anche dimostrato che le ciglia primarie si accorciano con l’età, provocando una conseguente diminuzione degli MC4R, con conseguente aumento di peso.

“Crediamo che un meccanismo simile esista anche negli esseri umani”, ha affermato il professor Kazuhiro Nakamura dell'università. Università di Nagoya Graduate School of Medicine, autore principale dello studio. “Speriamo che i nostri risultati portino a un trattamento di base per l’obesità”. I ricercatori hanno pubblicato i risultati dello studio sulla rivista Metabolismo cellulare.

Il meccanismo dietro l’aumento di peso

Invecchiando diventiamo più suscettibili all’aumento di peso e all’obesità. Le persone obese hanno maggiori probabilità di sviluppare diabete, alti livelli di grassi nel sangue e altre malattie croniche. Studi precedenti avevano indicato che l’aumento di peso nella mezza età è causato da un declino del metabolismo generale dovuto all’invecchiamento, ma il meccanismo non era chiaro.

Un gruppo di ricerca della Nagoya University Graduate School of Medicine, in collaborazione con ricercatori dell’Università di Osaka, dell’Università di Tokyo e dell’Istituto di ricerca sulla medicina ambientale dell’Università di Nagoya, ha condotto uno studio incentrato sugli MC4R.

L'accorciamento delle ciglia primarie MC4R+ nell'ipotalamo del cervello porta all'obesità nella mezza età. Credito: Kazuhiro Nakamura

Gli MC4R stimolano il metabolismo e inibiscono l'assunzione di cibo in risposta alla segnalazione di eccesso di cibo da parte della melanocortina. Innanzitutto, il gruppo di ricerca ha esaminato la distribuzione degli MC4R nel cervello dei topi utilizzando un anticorpo sviluppato appositamente per rendere visibili gli MC4R. Hanno scoperto che gli MC4R si trovano esclusivamente nelle ciglia primarie di gruppi specifici di neuroni ipotalamici.

Il team ha poi studiato la lunghezza delle ciglia primarie contenenti MC4R (MC4R⁺ ciglia) nel cervello di topi di 9 settimane (giovani) e di topi di 6 mesi (di mezza età). Il team ha scoperto che MC4R⁺ Le ciglia nei topi di mezza età erano molto più corte di quelle dei topi giovani. Di conseguenza, il metabolismo e la capacità di bruciare i grassi dei topi di mezza età erano molto inferiori a quelli dei topi giovani.

Influenza nutrizionale e resistenza alla leptina

Il team ha quindi analizzato MC4R⁺ Ciglia nei topi in diverse condizioni nutrizionali. I risultati hanno mostrato che MC4R⁺ Le ciglia nei topi che seguono una dieta normale si accorciano gradualmente con l'età. D'altra parte, MC4R⁺ Le ciglia nei ratti sottoposti a dieta ricca di grassi si sono accorciate a un ritmo più veloce, mentre quelle nei ratti sottoposti a dieta ristretta si sono accorciate a un ritmo più lento.

È interessante notare che il team ha anche scoperto che MC4R⁺ Le ciglia che erano scomparse con l'età sono state rigenerate nei topi allevati con meno di due mesi di restrizione alimentare.

Nello studio, il team ha utilizzato anche tecniche genetiche per produrre MC4R⁺ Ciglia più corte nei topi giovani. Questi topi hanno mostrato un aumento dell’assunzione di cibo e una diminuzione del metabolismo, con conseguente aumento di peso.

Il team ha anche somministrato un ormone chiamato leptina al cervello dei topi con MC4R accorciato artificialmente⁺ ciglia. Si ritiene che la leptina aiuti a ridurre l’assunzione di cibo. Ma sorprendentemente, il loro appetito non è diminuito, suggerendo che la leptina non può esercitare effetti anti-obesità.

“Questo fenomeno, chiamato resistenza alla leptina, si osserva spesso anche nei pazienti obesi. Si tratta di un ostacolo al trattamento dell'obesità, ma la causa è rimasta sconosciuta per molto tempo”, ha spiegato la dottoressa Manami Oya, prima autrice dello studio.

“Nei pazienti obesi, il tessuto adiposo secerne grandi quantità di leptina, portando all'azione cronica della melanocortina. Il nostro studio suggerisce che ciò potrebbe promuovere un accorciamento correlato all'età dell'MC4R.”⁺ ciglia e mette gli animali in una spirale discendente in cui la melanocortina diventa inefficace, aumentando il rischio di obesità.

Lo studio ha concluso che l'MC4R accorciato è correlato all'età⁺ Le ciglia causano obesità di mezza età e resistenza alla leptina nei topi. I ricercatori hanno dimostrato che la restrizione dietetica è un modo per prevenire e curare il sovrappeso e l’obesità. Il professor Nakamura ha dichiarato: “Abitudini alimentari moderate possono mantenere l’MC4R⁺ Le ciglia sono abbastanza lunghe da mantenere in buona forma il sistema anti-obesità del cervello anche con l'avanzare dell'età.

Riferimento: “Ciliopatia legata all'età: accorciamento dell'obesità delle neurocilia primarie portatrici del recettore della melanocortina-4” di Manami Oya, Yoshiki Miyasaka, Yoshiko Nakamura, Miyako Tanaka, Takayoshi Suganami, Tomoji Mashimo e Kazuhiro Nakamura, 6 marzo 2024, Metabolismo cellulare.
doi: 10.1016/j.cmet.2024.02.010