Stomaco e cervello si parlano

Si inserisce in questo filone di ricerca lo studio, appena pubblicato su Nature Medicine, in cui alcuni ricercatori dell’Amsterdam University Medical Center e dell’Università di Yale hanno indagato gli effetti di nutrienti introdotti direttamente nello stomaco (ossia senza che l’aspetto, il gusto o il riconoscimento degli alimenti potesse influenzare il cervello) sull’attività cerebrale in soggetti normopeso e in soggetti obesi.

Gli autori dello studio sintetizzano così quanto hanno scoperto: “Nel loro insieme i nostri risultati supportano le ipotesi che: 1) glucosio e lipidi influenzano in modo diverso le regioni del cervello coinvolte nella regolazione del comportamento alimentare attraverso segnali post-ingestione; 2) un’alterazione dei segnali post-ingestione inviati dai nutrienti potrebbe contribuire a comportamenti alimentari patologici, alla sovralimentazione e all’obesità; 3) la persistenza di queste perturbazioni dopo una perdita di peso secondaria a una dieta potrebbe contribuire all’alta incidenza del riacquisto di peso dopo gli interventi dietetici”.

L’asse digerente-cervello

Per studiare la relazione tra segnali post-ingestione e comportamento alimentare sono stati reclutati 60 volontari adulti sani, 30 individui (con peso corporeo ottimale (indice di massa corporea ≤25 kg/m²) e 30 individui affetti da obesità (indice di massa corporea ≥30 kg/m²). In tre diverse sessioni, a ogni partecipante allo studio sono stati somministrati mediante sondino nasogastrico 250 ml di acqua di rubinetto, di una soluzione di glucosio al 50 % o di un’emulsione lipidica al 20%. I volontari, che non erano a conoscenza di ciò che avevano assunto, sono stati poi sottoposti a risonanza magnetica funzionale (fMRI) per studiare l’attività neuronale cerebrale e a tomografia computerizzata a emissione di fotone singolo (SPECT) per misurare il rilascio di dopamina striatale. Nel caso dei soggetti obesi il test è stato effettuato prima e dopo che avessero perso il 10% del peso corporeo grazie a un regime alimentare ipocalorico.

La fMRI nei soggetti normopeso ha rivelato che glucosio e lipidi alterano intensamente l’attività cerebrale nelle regioni che sono state implicate nella regolazione fisiologica del comportamento alimentare. La distribuzione spaziale e temporale delle risposte era diversa: il glucosio aveva effetti più veloci e più pronunciati nello striato e nel polo frontale, aree coinvolte nel calcolo e nell’attesa della ricompensa, nel controllo esecutivo e nei processi decisionali. I lipidi avevano effetti più tardivi e particolarmente intensi nell’insula e nella corteccia frontale, regioni coinvolte nell’integrazione tra stimoli interni ed esterni, nello stimolo di rinforzo e nella regolazione del comportamento in risposta alle ricompense. Il rilascio di dopamina striatale era invece simile in risposta a glucosio e lipidi.

Segnali post-ingestione e obesità

I test nei soggetti obesi hanno mostrato che le risposte funzionali e neurochimiche ai nutrienti post-ingestione erano profondamente alterate. In più, non vi erano segni di reversibilità dopo una perdita del 10% di peso corporeo, un cambiamento che è considerato in genere clinicamente rilevante. 

“Sarà cruciale determinare se i segnali post-ingestione alterati sono una causa o una conseguenza dell’obesità è stabilire in modo chiaro le relazioni tra apporto dietetico abituale, signalling post-ingestione e stato metabolico di obesità – hanno commentato in un editoriale le ricercatrici americane Mary Elizabeth Baugh e Alexandra G. DiFeliceantonio, ricordando che questo studio ha esplorato solo gli effetti di carboidrati e lipidi – Serviranno ricerche future che esplorino gli effetti post-ingestione delle proteine attraverso diversi profili metabolici per generare una comprensione più completa del signalling tratto digerente-cervello”.