Regolazione neuroendocrina dellintake alimentare

Regolazione neuroendocrina

dell’intake alimentare

Omeostasi del controllo ponderale

EE

EE= Energy expenditure

Il peso corporeo dipende dal bilancio tra I e EE

Omeostasi del controllo ponderale

EE EE= Energy expenditure

I meccanismi necessari al mantenimento del peso corporeo entro stretti limiti per lunghi periodi di tempo anche in fasi di cambiamento di EI e di fabbisogni calorici possono essere suddivisi in :1) Sistemi di controllo a breve termine (meal-to-meal)2) Sistemi di controllo a lungo termine

Forced-fed animals peso free-fed peso (set pont)Starved animals peso free-fed peso (set pont)

Definizioni : fame : funzione biologica che segnala quando dare inizio all’atto del mangiare sazietà: funzione biologica che segnala quando arrestare l’atto del mangiare

sazietà a breve termine insorge durante il pasto e regola la quantità di alimenti assunti nel pasto stesso sazietà a lungo termine insorge alla fine del pasto ed inibisce per un certo periodo di tempo un ulteriore consumo di cibo determinando la durata dell’intervallo tra un pasto e l’altro

appetito: desiderio di mangiare ( Silverstone 1976) processo che interviene quando l’atto del mangiare è già avviato e guida attimo per attimo la scelta del cibo

l’assunzione di alimenti prevede l’operato sincrono di eventi e processi che avvengono a 3 diversi livelli: il livello degli eventi psicologici e comportamentali il livello degli eventi metabolici e fisiologici il livello dell’attività cerebrale

Food Early Late

Postabsorptive

Postingestive

Cognitive

Sensory

Satiety

Stimoli pre ingestivi e ingestivi

STIMOLI PRE INGESTIVI: prima che l’alimento sia posto in bocca è in grado di generare attraverso aspetto e odore stimoli sull’appetito FASE CEFALICA DELL’APPETITO Genera risposte in diverse parti del tratto gastroenterico con la funzione di preparare l’organismo all’ingestione degli alimenti Quando l’alimento viene messo in bocca e masticato si generano stimoli che dipendono dalle caratteristiche sensoriali Sapore Consistenza influenzano la sazietà a breve termine Odore

Stimoli post ingestivi

STIMOLI POST INGESTIVI Intervengono stomaco e intestino STOMACO

Distensione gastrica- MECCANOCETTORI Tipo di nutrienti - CHEMOCETTORI ( i grassi rallentano lo svuotamento più delle proteine e dei carboidrati)

Intestino tenue dove il controllo avviene attraverso la presenza di chemiocettori specifici.

L’azione è svolta attraverso la secrezione di ormoni e avviene essenzialmente attraverso la regolazione dell’attività contrattile

Es colecistochinina

Stimoli post assorbitivi

STIMOLI POST ASSORBITIVI Il destino metabolico dei nutrienti è in grado di esercitare importanti influenze sul comportamento alimentare

Sistemi Sistemi coinvolti nel controllo coinvolti nel controllo

dell’assunzionedell’assunzione di cibo di cibo

SISTEMA NERVOSO

1940 Hetherington e Ranson lesioni bilaterali dell’ipotalamo mediale 1° fase dinamica ( rapido del peso ) iperfagia e obesità 2° fase statica stabilizzazione del peso

Anand e Brobek

Lesione dell’area ipotalamica laterale Afagia e magrezza

Area Ipotalamica VentromedialeArea Ipotalamica Ventromediale

IPOFAGIA

Area Ipotalamica LateraleArea Ipotalamica Laterale

IPOTESI GLUCOSTATICA

CENTRO DELLA SAZIETA’

CENTRO DELLA FAME

--

L’attività del centro della sazietà è regolata dallavelocità di utilizzazionedelle sue cellule che sonochiamate

GLUCOSTATI



CENTRO DELLA FAME

--

quando il consumo di glucosio è elevato, l’attività dei glucostati aumenta il centro della fame è inibitoe l’individuo si sente sazio

•quando il consumo di glucosio è bassa la loro attività diminuisce quindi diminuisce la loro azione frenante sul centro della fame



CENTRO DELLA FAME

--

quando il consumo di glucosio è elevato, l’attività dei glucostati aumenta il centro della fame è inibitoe l’individuo si sente sazio

?FASE POSTPRANDIALE



CENTRO DELLA FAME

--

quando il consumo di glucosio è bassa la loro attività diminuisce quindi diminuisce la loro azione frenante sul centro della fame

?FASE PREPRANDIALE

NORMALE

8 12 16 20 24

180

100

ore

Gli

cem

ia (

mg

/dl) LA CONCENTRAZIONE PLASMATICA DI

GLUCOSIO REGOLA LA FAME –SAZIETA’



Neurotrasmettitori periferici e centrali che regolano Neurotrasmettitori periferici e centrali che regolano l’assunzione di cibo ed il dispendio energeticol’assunzione di cibo ed il dispendio energetico

Sistema nervoso periferico

Sistema nervoso centrale

Intake di ciboIntake di cibo

Consumo di energiaConsumo di energia

Noradrenalina (effetto alfa-

adren)

Noradrenalina (effetto beta-

adren)

Galanina, oppioidi, NA e A

(alfa),GABA

Dopamina, Serotonina, CCK,

NA e A (beta)

•Inibiscono l’intake di cibo e aumentano il consumo energetico•Stimolano l’intake di cibo e diminuiscono il consumo energetico

Neurotrasmettitori periferici e centrali che Neurotrasmettitori periferici e centrali che regolano l’assunzione di cibo ed il regolano l’assunzione di cibo ed il dispendiodispendio

energeticoenergetico

1

2

1

2

1

2

Neurotrasmettitori

Dopamina (D)

• La D esercita un tono inibitorio fisiologico sul consumo di cibo attraverso l’attivazione dei recettori D2 dopaminergici centrali.

• Sono soprattutto i cibi ricchi in proteine e lipidi ad essere assunti in quota minore, in seguito all’azione della D e degli agenti che ne inducono il rilascio (amfetamina e derivati)

• Scarsi effetti si registrano sul consumo di carboidrati.

• La D riduce il consumo di cibo anche causando un ritardo dell’inizio del pasto.

NeurotrasmettitoriNeurotrasmettitori

NoradrenalinaNoradrenalina (NA) e Adrenalina (A)(NA) e Adrenalina (A)controllano l’adiposità e l’equilibrio energetico controllano l’adiposità e l’equilibrio energetico attraverso attraverso parecchi meccanismi: parecchi meccanismi: –– promuovono il catabolismo dei trigliceridi e del glicogenopromuovono il catabolismo dei trigliceridi e del glicogeno–– stimolano l’assunzione di cibo stimolano l’assunzione di cibo –– attivano la termogenesi nel tessuto adiposo brunoattivano la termogenesi nel tessuto adiposo bruno–– regolano la perdita di calore attraverso la modulazione regolano la perdita di calore attraverso la modulazione

della vasocostrizione periferica .della vasocostrizione periferica .•• Recettori Recettori αα22--adrenergici:adrenergici: nel nucleo paraventricolare (PVN) nel nucleo paraventricolare (PVN)

ipotalamicoipotalamico..–– assunzione di cibo assunzione di cibo –– Ritardo o inibizione della sazietà per i carboidratiRitardo o inibizione della sazietà per i carboidrati

•• Recettori Recettori ββ--adrenergiciadrenergici:: A livello dell’area A livello dell’area perifornicaleperifornicaledell’ipotalamo laterale (PFH); dell’ipotalamo laterale (PFH); –– Soppressione dell’assunzione di ciboSoppressione dell’assunzione di cibo


SerotoninaSerotonina

•• Causa Causa diminuzione dell’assunzione di cibo.diminuzione dell’assunzione di cibo.

•• Recettori Recettori postpost--sinapticisinaptici di tipo di tipo 55--HT1BHT1B, che sono concentrati , che sono concentrati nel nucleo nel nucleo ipotalamicoipotalamico mediale (sensibili al digiuno). mediale (sensibili al digiuno).

•• Diminuzione selettiva di Diminuzione selettiva di carboidraticarboidrati rispetto alle proteine.rispetto alle proteine.

•• Topi Topi transgenicitransgenici non in grado di esprimere recettori non in grado di esprimere recettori 55--HT2CHT2Cdiventano obesi per un alterato controllo del comportamento diventano obesi per un alterato controllo del comportamento alimentare.alimentare.


GabaGaba

•• L’acido L’acido --aminobutirrico (GABA) è un aminoacido che iniettato aminobutirrico (GABA) è un aminoacido che iniettato nel PVN ipotalamico è in grado di nel PVN ipotalamico è in grado di potenziare il consumo di potenziare il consumo di cibo ricco di zucchericibo ricco di zuccheri. .

•• Recettori di tibo Recettori di tibo GABAGABA--AA. .

•• Le benzodiazepine determinano un aumento dell’assunzione Le benzodiazepine determinano un aumento dell’assunzione di cibo aumentando la percezione della piacevolezza dei cibi.di cibo aumentando la percezione della piacevolezza dei cibi.

GalaninaGalanina

•• E’ sintetizzata nell’ipotalamo. E’ sintetizzata nell’ipotalamo.

•• L’infusione cerebroL’infusione cerebro--ventricolare di ventricolare di galaninagalanina stimola l’appetitostimola l’appetito. .

•• Ruolo non cruciale (sebbene interagisca con il GHRH nella Ruolo non cruciale (sebbene interagisca con il GHRH nella regolazione del GH e possa inoltre modulare l’apporto di cibo regolazione del GH e possa inoltre modulare l’apporto di cibo attraverso connessioni attraverso connessioni sinaptichesinaptiche con i terminali con i terminali assonaliassonali dei dei neuroni NPY secernenti). neuroni NPY secernenti).



NEUROPEPTIDI

NeuropeptidiNeuropeptidi

•• I fattori I fattori bioumoralibioumorali coinvolti nel controllo dell’alimentazione sono coinvolti nel controllo dell’alimentazione sono numerosissimi. Sono definiti numerosissimi. Sono definiti neuropeptidineuropeptidi per la loro natura proteica per la loro natura proteica e perché il sistema nervoso centrale è il sito principale d’azioe perché il sistema nervoso centrale è il sito principale d’azione .ne .

•• Alcuni, iAlcuni, i peptici ipotalamicipeptici ipotalamici, sono prodotti esclusivamente nel , sono prodotti esclusivamente nel sistema nervoso centrale ( Neuropeptide Y, Peptide YY , sistema nervoso centrale ( Neuropeptide Y, Peptide YY , OppiodiOppiodiendogeni, CRH, GHRH, endogeni, CRH, GHRH, GalaninaGalanina, , etcetc.). .).

•• Altri sono sintetizzati a Altri sono sintetizzati a livello perifericolivello periferico, soprattutto nel tratto , soprattutto nel tratto gastrointestinale, e influenzano il sistema centrale dando gastrointestinale, e influenzano il sistema centrale dando informazioni non solo sulla presenza di cibo nel lume, ma anche informazioni non solo sulla presenza di cibo nel lume, ma anche sull’entità delle riserve energetiche dell’organismo (CCK, sull’entità delle riserve energetiche dell’organismo (CCK, BombesinaBombesina, , GlucagoneGlucagone, Insulina, , Insulina, AlaninaAlanina, IL1, TNF, , IL1, TNF, LeptinaLeptina). ).

•• I I neuropeptidineuropeptidi sono in grado di influenzare il sono in grado di influenzare il consumo di cibo consumo di cibo e e svolgono un’importante funzione di svolgono un’importante funzione di selezione dei macronutrientiselezione dei macronutrienti..

NPY (NPY (neuropeptideneuropeptideY)Y)

••Influenza il consumo di cibo e svolge un’importante funzione Influenza il consumo di cibo e svolge un’importante funzione anche di selezione dei macronutrienti (> apporto di CH).anche di selezione dei macronutrienti (> apporto di CH).••Prodotto da neuroni dell’ipotalamo (nucleo arcuato che Prodotto da neuroni dell’ipotalamo (nucleo arcuato che

proiettano proiettano assoniassonisoprattutto nel nucleo paraventricolare), ma soprattutto nel nucleo paraventricolare), ma è presente anche in molte altre aree cerebrali ed in molti è presente anche in molte altre aree cerebrali ed in molti

organi e tessuti.organi e tessuti.•• E’ un E’ un potente stimolatore dell’assunzione di cibo e riduce la potente stimolatore dell’assunzione di cibo e riduce la

termogenesitermogenesi. . ••Aumenta i livelli di Aumenta i livelli di insulinemiainsulinemiae i livelli mattutini basali di e i livelli mattutini basali di

corticosteronemiacorticosteronemia•• Stimola l’Stimola l’adipogenesiadipogenesinel fegato e nel tessuto adiposo. nel fegato e nel tessuto adiposo.

•• L’NPY è L’NPY è inibito dai livelli circolanti di inibito dai livelli circolanti di leptina leptina ed insulinaed insulina

PEPTIDI CENTRALI

Oressina A e BOressina A e B•• Prodotte nell’ipotalamo laterale sono Prodotte nell’ipotalamo laterale sono agenti agenti oressantioressanti e e

l’espressione del loro gene aumenta in risposta al l’espressione del loro gene aumenta in risposta al digiuno digiuno e alla e alla diminuzione dei livelli circolanti di diminuzione dei livelli circolanti di leptinaleptina. .

•• Ridotti valori di Ridotti valori di glicemia glicemia plasmaticaplasmatica stimolano i neuroni che stimolano i neuroni che secernono secernono oressinaoressina, mentre i segnali afferenti dal , mentre i segnali afferenti dal tubo digerente tubo digerente durante il pasto (soprattutto per via vagale) svolgono un effettdurante il pasto (soprattutto per via vagale) svolgono un effetto o inibitorio.inibitorio.

•• L’L’oressinaoressina A sembra essere coinvolta nello stimolo del A sembra essere coinvolta nello stimolo del senso di senso di fame fame e nell’aumento del e nell’aumento del consumo di ossigeno consumo di ossigeno e della e della spesa spesa energeticaenergetica. .

PEPTIDI CENTRALI



CCK (CCK (ColecistochininaColecistochinina))

•• E’ presente nel E’ presente nel cervello cervello e nell’e nell’intestino intestino (duodeno e digiuno). (duodeno e digiuno). •• Prodotta in risposta alla presenza di cibo nel lume intestinale.Prodotta in risposta alla presenza di cibo nel lume intestinale.•• Tra le molteplici funzioni che svolge, ha un’azione di Tra le molteplici funzioni che svolge, ha un’azione di

modulazione della quantità di cibo introdotta all’interno di un modulazione della quantità di cibo introdotta all’interno di un pastopasto, mentre non sembra in grado di influenzare l’, mentre non sembra in grado di influenzare l’intakeintakecalorico giornaliero totale ed il peso corporeo. calorico giornaliero totale ed il peso corporeo.

•• L’infusione peritoneale con CCK stimola il L’infusione peritoneale con CCK stimola il senso di senso di sazietàsazietà..

•• Due tipi di recettori con localizzazione diversa:Due tipi di recettori con localizzazione diversa:1.1. CCKACCKA--RR: tessuti periferici, pancreas, sfintere pilorico, fibre : tessuti periferici, pancreas, sfintere pilorico, fibre

vagali afferentivagali afferenti2.2. CCKBCCKB--RR: encefalo: encefalo

•• Agenti bloccanti i recettori CCKA inibiscono il senso di sazietàAgenti bloccanti i recettori CCKA inibiscono il senso di sazietà..

B= breakfast L= lunch D=dinner

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Regolazione neuroendocrina dellintake alimentare