Comunicazione dello stomaco: in che modo l’intestino parla al cervello
Dall’obesità al diabete di tipo 2, alle malattie cardiovascolari e ad alcuni tipi di cancro, molte delle sfide più urgenti per la salute sono legate al metabolismo, il processo attraverso il quale l’organismo converte le sostanze nutritive nell’energia e nei materiali di cui ha bisogno per crescere, guarire e funzionare. Il cervello è il principale coordinatore del metabolismo che riceve informazioni sugli alimenti consumati, ma l’obesità può causare il malfunzionamento di questa autostrada di informazioni. «Le ricerche suggeriscono che l’obesità alteri la comunicazione tra l’intestino e il cervello, portando alla sovralimentazione e alla deregolazione metabolica», afferma Henning Fenselau(si apre in una nuova finestra), capogruppo della ricerca svolta presso il Max Planck Institute for Metabolism Research(si apre in una nuova finestra). La domanda è: quali tipi specifici di neuroni sono coinvolti in questo processo? «Capire come funzionano questi neuroni e come vengono alterati dall’obesità potrebbe aprire le porte allo sviluppo di nuove terapie più mirate per le malattie metaboliche», aggiunge Fenselau. Il progetto GuMeCo, finanziato dall’UE, contribuisce a risolvere questo quesito.
Vari tipi di neuroni sensoriali specializzati nel rilevare specifici segnali connessi al cibo
Il progetto, che ha ricevuto il supporto del Consiglio europeo della ricerca(si apre in una nuova finestra) (CER), si è proposto di svelare il mistero di come il sistema nervoso utilizzi la comunicazione tra intestino e cervello per regolare il metabolismo. Per farlo, hanno sviluppato un sistema avanzato di targeting genetico che consente ai ricercatori di studiare sottotipi specifici di neuroni sensoriali con una precisione mai raggiunta prima. «Questo approccio all’avanguardia ha fornito una potente piattaforma per scoprire come la segnalazione intestino-cervello contribuisca alla salute e alla malattia del metabolismo», spiega Fenselau, coordinatore del progetto. Avvalendosi di questa piattaforma, la sua ricerca ha scoperto che diversi tipi di neuroni sensoriali sono specializzati nel rilevamento di segnali specifici legati al cibo e nell’attivazione di percorsi cerebrali unici che regolano l’alimentazione e i livelli di glucosio nel sangue. Secondo Fenselau, questi risultati fanno progredire in modo sostanziale la comprensione di come il sistema nervoso contribuisce all’equilibrio energetico e alla regolazione del metabolismo. «Queste conoscenze pongono le basi per identificare quali circuiti neuronali funzionano male nell’obesità o nel diabete, promuovendo potenzialmente lo sviluppo di nuovi trattamenti cellulari specifici per queste malattie molto diffuse», spiega. I risultati sono stati pubblicati su «Cell Metabolism»(si apre in una nuova finestra) e hanno ottenuto un numero notevole di citazioni.
Accelerare le scoperte nel campo delle neuroscienze, del metabolismo e della ricerca sull’obesità
Sebbene il progetto GuMeCo abbia già ridefinito la nostra comprensione della comunicazione intestino-cervello nel controllo metabolico, per quanto riguarda la durata del suo impatto, si tratta solo della punta dell’iceberg. Gli strumenti e i modelli sviluppati dal progetto, ad esempio, continueranno a essere impiegati dai ricercatori di tutto il mondo e accelereranno le scoperte nel campo delle neuroscienze, del metabolismo e dell’obesità. Infatti, il premio Nobel Ardem Patapoutian ha manifestato interesse per i modelli di topi transgenici del progetto. Fenselau ha anche ricevuto una sovvenzione di consolidamento del CER per studiare in modo più approfondito i circuiti cerebrali collegati ai neuroni sensoriali. «GuMeCo rappresenta un passo significativo per chiarire uno dei sistemi più complessi della biologia e verso la traduzione di questa conoscenza in strategie in grado di aiutare a combattere alcune delle sfide sanitarie più diffuse del nostro tempo», conclude Fenselau.
