L’esperimento è stato condotto dal Garvan Institute of Medical Research di Sidney, su topi da laboratorio, studiando il circuito cerebrale del NPY (neuropeptide Y), una regione del cervello molto conservata nelle specie animali, ma con differenze tra umani e topi ed è coinvolta, ad esempio, nella regolazione dell’appetito e del metabolismo energetico. Mentre nell’uomo in questo sistema si conoscono 4 recettori cellulari (Y1,Y2,Y4,Y5) che mediano le funzioni del circuito, nei topi ne è stato scoperto uno in più, l’Y6, posizionato in una piccola regione cerebrale che, come dimostrato dallo studio, regola l’orologio biologico e la produzione degli ormoni della crescita.
I ricercatori per realizzare lo studio (pubblicato sulla rivista “Cell Metabolism”) hanno rimosso il gene che codifica per il recettore Y6, per verificare cosa accade nel caso di mancato funzionamento di questo recettore accessorio. Il risultato è che i topi cosiddetti “knock out” (quindi con il gene silenziato) erano più piccoli, con meno tessuto magro e all’aumentare dell’età aumentavano maggiormente di peso rispetto ai topi normali, specialmente quando sottoposti ad una dieta ad alto contenuto di grassi. In questa circostanza infatti gli animali sviluppavano obesità e sindrome metabolica.
Se fame e sazietà dipendono dall’orologio biologico
Il Prof. Herzog, coordinatore dello studio, ha sottolineato che la segnalazione attraverso il sistema Y6 si è dimostrata critica per il modo in cui viene utilizzata l’energia durante il giorno, che è un fattore coinvolto nelle disfunzioni metaboliche e nell’aumento di peso.
Come si vede dalla figura, il recettore Y6 è stato scoperto nell’area cerebrale chiamata nucleo sovrachiasmatico (SNC) nell’ipotalamo, area che controlla anche il rilascio del VIP (peptide intestinale vasoattivo). Il Polipetide pancreatico (PP) -rilasciato dal pancreas- è uno degli attori della regolazione metabolica, ed è un ormone che ha i suoi recettori principali nel nucleo arcuato dell’ipotalamo (ARC) ed è di fatto un segnale di sazietà che inibisce l’assunzione di cibo. Lo studio ha dimostrato che il polipeptide pancreatico si lega con una elevata affinità anche al recettore Y6 e si ipotizza possa regolare anche l’introito circadiano di cibo.
Praticamente se il recettore non funziona, si riduce la regolazione dell’assunzione calorica e del peso corporeo.
Le prospettive
Nell’uomo non è ancora chiaro se il recettore Y6 sia attivo, ma si sa che il PP è molto espresso, ancor più che nei topi e i ricercatori ipotizzano che probabilmente un altro recettore ( ad esempio l’Y4) abbia acquisito la funzione di mediare l’azione del PP.
I topi da laboratorio da sempre sono un efficace modello per studiare le funzionalità umane e gli autori affermano gli effetti del silenziamento di un solo gene sono stati sorprendenti, soprattutto per quanto riguarda la produzione di tessuto adiposo e il mantenimento della massa magra. Questo studio ha ulteriormente chiarito le funzioni del circuito del NPY , soprattutto in relazione al funzionamento dell’orologio biologico; un passo in avanti – sostengono i ricercatori – per tentare di mettere a punto ad esempio dei farmaci per sconfiggere l’obesità.
Pancreatic Polypeptide Controls Energy Homeostasis via Npy6r Signaling in the Suprachiasmatic Nucleus in Mice. Cell Metabolism, Volume 19, Issue 1, 58-72, 7 January 2014