centro della sazieta` centro della fame

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
Postabsorptive
il livello dell’attività cerebrale
Postingestive
Cognitive
Sensory
Food
Early
Late
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 coinvolti nel controllo
dell’assunzione 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 Ventromediale
IPOFAGIA
Area Ipotalamica Laterale
IPOTESI GLUCOSTATICA
CENTRO DELLA SAZIETA’
-
-
CENTRO DELLA FAME
L’attività del centro della
sazietà è regolata dalla
velocità di utilizzazione
delle sue cellule che
sono
chiamate
GLUCOSTATI
IPOTESI GLUCOSTATICA
CENTRO DELLA SAZIETA’
-
-
CENTRO DELLA FAME
quando il consumo di
glucosio è elevato,
l’attività dei glucostati
aumenta
il centro della fame è inibito
e 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
IPOTESI GLUCOSTATICA
CENTRO DELLA SAZIETA’
-
-
CENTRO DELLA FAME
quando il consumo di
glucosio è elevato,
l’attività dei glucostati
aumenta
il centro della fame è inibito
e l’individuo si sente sazio
?
FASE
POSTPRANDIALE
IPOTESI GLUCOSTATICA
CENTRO DELLA SAZIETA’
-
-
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



Glicemia (mg/dl)
180
LA CONCENTRAZIONE PLASMATICA DI
GLUCOSIO REGOLA LA FAME –SAZIETA’
100
NORMALE
8
12
16
20
24
ore
Sistemi coinvolti nel controllo
dell’assunzione di cibo
Neurotrasmettitori periferici e centrali che regolano
l’assunzione di cibo ed il dispendio energetico
Neurotrasmettitori periferici e centrali che
regolano l’assunzione di cibo ed il dispendio
energetico
Sistema nervoso
Sistema nervoso
periferico
Noradrenalina
(effetto alfa-adren)
2
Noradrenalina
(effetto beta-adren)
1
centrale
2
Intake di cibo
Consumo di energia
1
2
•Inibiscono l’intake di cibo e aumentano il consumo energetico
•Stimolano l’intake di cibo e diminuiscono il consumo energetico
1
Galanina, oppioidi,
NA e A (alfa),GABA
Dopamina,
Serotonina, CCK, NA
e A (beta)
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.
Neurotrasmettitori
Noradrenalina (NA) e Adrenalina (A)
controllano l’adiposità e l’equilibrio energetico attraverso
parecchi meccanismi:
– promuovono il catabolismo dei trigliceridi e del glicogeno
– stimolano l’assunzione di cibo
– attivano la termogenesi nel tessuto adiposo bruno
– regolano la perdita di calore attraverso la modulazione
della vasocostrizione periferica .
• Recettori α2-adrenergici: nel nucleo paraventricolare (PVN)
ipotalamico.
– assunzione di cibo
– Ritardo o inibizione della sazietà per i carboidrati
• Recettori β-adrenergici: A livello dell’area perifornicale
dell’ipotalamo laterale (PFH);
– Soppressione dell’assunzione di cibo
Neurotrasmettitori
Serotonina
• Causa diminuzione dell’assunzione di cibo.
• Recettori post-sinaptici di tipo 5-HT1B, che sono concentrati
nel nucleo ipotalamico mediale (sensibili al digiuno).
• Diminuzione selettiva di carboidrati rispetto alle proteine.
• Topi transgenici non in grado di esprimere recettori 5-HT2C
diventano obesi per un alterato controllo del comportamento
alimentare.
Neurotrasmettitori
Gaba
• L’acido -aminobutirrico (GABA) è un aminoacido che iniettato
nel PVN ipotalamico è in grado di potenziare il consumo di
cibo ricco di zuccheri.
• Recettori di tibo GABA-A.
• Le benzodiazepine determinano un aumento dell’assunzione
di cibo aumentando la percezione della piacevolezza dei cibi.
Galanina
• E’ sintetizzata nell’ipotalamo.
• L’infusione cerebro-ventricolare di galanina stimola l’appetito.
• Ruolo non cruciale (sebbene interagisca con il GHRH nella
regolazione del GH e possa inoltre modulare l’apporto di cibo
attraverso connessioni sinaptiche con i terminali assonali dei
neuroni NPY secernenti).
Sistemi coinvolti nel controllo
dell’assunzione di cibo
NEUROPEPTIDI
Neuropeptidi
•
I fattori bioumorali coinvolti nel controllo dell’alimentazione sono
numerosissimi. Sono definiti neuropeptidi per la loro natura proteica
e perché il sistema nervoso centrale è il sito principale d’azione .
•
Alcuni, i peptici ipotalamici,
sono prodotti esclusivamente nel
sistema nervoso centrale ( Neuropeptide Y, Peptide YY , Oppiodi
endogeni, CRH, GHRH, Galanina, etc.).
•
Altri sono sintetizzati a livello periferico, soprattutto nel tratto
gastrointestinale, e influenzano il sistema centrale dando
informazioni non solo sulla presenza di cibo nel lume, ma anche
sull’entità delle riserve energetiche dell’organismo (CCK, Bombesina,
Glucagone, Insulina, Alanina, IL1, TNF, Leptina).
•
I neuropeptidi sono in grado di influenzare il consumo di cibo e
svolgono un’importante funzione di selezione dei macronutrienti.
PEPTIDI CENTRALI
NPY (neuropeptide Y)
• Influenza il consumo di cibo e svolge un’importante funzione
anche di selezione dei macronutrienti (> apporto di CH).
• Prodotto da neuroni dell’ipotalamo (nucleo arcuato che
proiettano assoni soprattutto nel nucleo paraventricolare), ma
è presente anche in molte altre aree cerebrali ed in molti
organi e tessuti.
• E’ un potente stimolatore dell’assunzione di cibo e riduce la
termogenesi.
• Aumenta i livelli di insulinemia e i livelli mattutini basali di
corticosteronemia
• Stimola l’adipogenesi nel fegato e nel tessuto adiposo.
• L’NPY è inibito dai livelli circolanti dileptina ed insulina
PEPTIDI CENTRALI
Oressina A e B
• Prodotte nell’ipotalamo laterale sono agenti oressanti e
l’espressione del loro gene aumenta in risposta al digiuno e alla
diminuzione dei livelli circolanti di leptina.
• Ridotti valori di glicemia plasmatica stimolano i neuroni che
secernono oressina, mentre i segnali afferenti dal tubo digerente
durante il pasto (soprattutto per via vagale) svolgono un effett o
inibitorio.
• L’oressina A sembra essere coinvolta nello stimolo del senso di
fame e nell’aumento del consumo di ossigeno e della spesa
energetica.
Sistemi coinvolti nel controllo
dell’assunzione di cibo
CCK (Colecistochinina)
•
•
•
E’ presente nel cervello e nell’intestino (duodeno e digiuno).
Prodotta in risposta alla presenza di cibo nel lume intestinale.
Tra le molteplici funzioni che svolge, ha un’azione di
modulazione della quantità di cibo introdotta all’interno di un
pasto, mentre non sembra in grado di influenzare l’intake
calorico giornaliero totale ed il peso corporeo.
• L’infusione peritoneale con CCK stimola il
senso di sazietà.
• Due tipi di recettori con localizzazione diversa:
1. CCKA-R: tessuti periferici, pancreas, sfintere pilorico, fibre
vagali afferenti
2. CCKB-R: encefalo
•
Agenti bloccanti i recettori CCKA inibiscono il senso di sazietà.
B= breakfast L= lunch D=dinner