della fame e della sazietà

Presentazione sul tema: "della fame e della sazietà"— Transcript della presentazione:

1 della fame e della sazietà
I sistemi di controllo della fame e della sazietà

2 Semantica dell’alimentazione
Appetito desiderio* di (quel) cibo; piacevole. Fame bisogno di ( qualsiasi) cibo; poco piacevole. Pienezza fine del bisogno di cibo. Nel contesto del pasto. Sazietà. mancanza di fame. Prolungata; dopo il pasto. * Mediato da fattori non energetici

3 CIBO Mediazione Pienezza Sazietà precoce tardivo Sensoriale
Post-ingestione Cognitiva Centrale Post-assorbimento Metabolica CIBO precoce tardivo Pienezza Sazietà

4 APO = Area PreOttica LH = Lateral Hypothalamus DMN = DorsoMedial Nucleus PFH = PeriFornicolal Hypothalamus VMH = VentroMedial Hypothalamus ARC = Arcuatus Nucleus PVN = ParaVentricular Nucleus APO LH DMH PFH VMH Regioni cerebrali nelle quali vengono integrati i segnali di controllo del consumo di cibo ARC PVN

5 IMMMAGINI DI ATTIVAZIONE CEREBRALE IN RISPOSTA ALLA FAME (blu) E ALLA SAZIETA’ (giallo)
Tataranni et al, 1999

6 Fattori bioumorali coinvolti nel controllo dell’alimentazione
Ormoni Citochine Neuropeptidi Nutrienti ematici Neurotrasmettitori

7 Fattori bioumorali coinvolti nel controllo dell’alimentazione
Ormoni Glucocorticoidi Aldosterone Estrogeni Insulina Cholecistokinina GLP-1 PYY Grelina Citochine Leptina Resistina Adiponectina IL-6 TNF-alfa Neuropeptidi Neuropeptide Y Grelina Galanina Opioidi Endocannabinoidi GHRH CRH MCH Orexina CART AGRP POMC OXM

8 Nutrienti e neurotrasmettitori capaci di regolare l’alimentazione
Nutrienti ematici Glucosio Acidi grassi Aminoacidi Lattato Corpi chetonici Neurotrasmettitori Noradrenalina Dopamina Serotonina GABA NO

9 SEGNALI ORESSIGENI NPY (Neuropeptide Y)
ART/AgRP MCH (Melanin Concentrating Hormone) Endocannabinoidi Anandamide Oppioidi endogeni b-Endorfine Dinorfine Encefaline Grelina

10 SEGNALI ORESSIGENI NPY (Neuropeptide Y) ART/AgRP
MCH (Melanin Concentrating Hormone) Endocannabinoidi Anandamide Oppioidi endogeni b-Endorfine Dinorfine Encefaline Grelina Galanina

11 NPY (Neuropeptide Y) E’ sintetizzato prevalentemente nel ARC
Proietta afferenze a PVN, DMN e LH E’ il più importante attivatore di consumo di cibo; risponde sia la digiuno che alla restrizione calorica Stimola la produzione di altri segnali oressigeni, quali le ß-endorfine E’ co-espresso con AgRP

12 Nucleo Paraventricolare Nucleo Arcuato (PVN) (ARC) a-MSH Leptina AgRP
POMC cells a-MSH MC3-4R Leptina AgRP NPY CART GLP1 ß-endorfine Digiuno Grelina Steroidi (Test, Estr, Cort) Ritmo circadiano CB-1

13 Effetto della i.c.v. di NPY sull’utilizzazione insulino-mediata di glucosio nel muscolo e nel tessuto adiposo di ratti obesi Controlli 45 40 Dopo NPY 35 ** ng*mg-1*min-1 30 25 ** 20 15 10 5 R. Gast WATi Vettor, 1996

14 La somministrazione i. c. v
La somministrazione i.c.v. di NPY in ratti normali determina una situazione metabolica che è simile a quella osservata nella fase dinamica dell’obesità genetica di modelli animali ed è similare a quanto osservato nella sindrome metabolica umana.

15 Caratteristiche fenotipiche di ratti normali (OB/OB),
obesi (ob/ob), ed obesi NPY -/- ob/ob ob/ob NPY -/- OB/OB

16 SEGNALI ORESSIGENI NPY (Neuropeptide Y)
ART/AgRP MCH (Melanin Concentrating Hormone) Endocannabinoidi Anandamide Oppioidi endogeni b-Endorfine Dinorfine Encefaline Grelina

17 MCH (Melanin Concentrating Hormone)
E’ sintetizzato nell’ipotalamo laterale Proietta afferenze a molte aree ipotalamiche Attiva il consumo di cibo, rispondendo al digiuno, indipendentemente dal NPY La sua azione è potenziata dal NPY e dagli Endocannabinoidi

18 LH - Ipotalamo laterale
PVN (Nucleo Paraventricolare ) ARC (Nucleo Arcuato ) MCH CB-1 POMC cells Digiuno EC NPY a-MSH MC3 MC4 Leptina AgRP NPY CART GLP1 ß-endorfine Digiuno Grelina Steroidi (Test, Estr, Cort) Ritmo circadiano CB-1

19 L’ormone MCH è un mediatore critico del
fenotipo leptino-carente Segal-Lieberman et al, 2003

20 SEGNALI ORESSIGENI NPY (Neuropeptide Y)
ART/AgRP MCH (Melanin Concentrating Hormone) Endocannabinoidi Anandamide Oppioidi endogeni b-Endorfine Dinorfine Encefaline Grelina

21 Endocannabinoidi (Anandamide)
Sono prodotti in molte aree del SNC, dove i suoi recettori (specie CB-1) sono ubiquitari I CB-1 sono attivati da numerosi neuropeptidi, specie NPY e b-Endorfine Facilitano il consumo di cibo, rispondendo al digiuno, indipendentemente dal NPY La loro azione è potenziata dal NPY e dalle b-Endorfine ed inibita dalla leptina La loro azione è simile a quella del D9-THC

22 Hypothalamic levels of arachinodoyl ethanolamina (anandamide: AEA), 2-arachidonoyl glycerol (2-AG) and palmitoyl ethanolamide (PEA) obese db/db mice lean controls Di Marzo et al, 2001

23 Leptin-regulated endocannabinoids are involved in maintaining food intake
VINCENZO DI MARZO*, SRAVAN K. GOPARAJU†, LEI WANG†‡, JIE LIU†‡, SÁNDOR BÁTKAI†‡, ZOLTÁN JÁRAI†, FILOMENA FEZZA*, GRANT I. MIURA§, RICHARD D. PALMITER§, TAKAYUKI SUGIURA & GEORGE KUNOS†‡ Nature 410, (2001)

24 Hypothalamic levels of anandamide and 2-arachidonoyl glycerol
125 µg leptin 250 µg leptin 125 µg leptin 250 µg leptin Di Marzo et a, 2001

25 Cota et al, 2003

26 Effect of SR141716A (CB1-inibhitor) on food intake
in non-fasted db/db mice. Vehicle food intake (gr x mouse) SR141716A hours Di Marzo et al, 2001

27 Gli endocannabinoidi sembrano avere un ruolo nei processi che amplificano la motivazione al consumo di cibi palatabili, aumentando gradualmente nell’intervallo tra i pasti, sino a raggiungere un livello critico quando scatta la necessità di cibo. Cota et al, 2003

28 SEGNALI ORESSIGENI NPY (Neuropeptide Y)
ART/AgRP MCH (Melanin Concentrating Hormone) Endocannabinoidi Anandamide Oppioidi endogeni b-Endorfine Dinorfine Encefaline Grelina

29 Oppioidi endogeni (b-Endorfine)
Sono prodotti in molte regioni cerebrali, ma soprattutto nel PVN Proiettano afferenze a molte aree ipotalamiche e alla corteccia Facilitano il consumo di cibo, rispondendo al digiuno, su stimolo del NPY e dell’AgRP La loro azione potenzia quella degli Endocannabinoidi

30 LH - Ipotalamo laterale
PVN (Nucleo Paraventricolare ) ARC (Nucleo Arcuato ) MCH CB-1 POMC cells Digiuno EC NPY a-MSH MC3 MC4 Leptina AgRP NPY CART GLP1 ß-endorfine Digiuno Grelina Steroidi (Test, Estr, Cort) Ritmo circadiano CB-1

31 SEGNALI ORESSIGENI NPY (Neuropeptide Y)
ART/AgRP MCH (Melanin Concentrating Hormone) Endocannabinoidi Anandamide Oppioidi endogeni b-Endorfine Dinorfine Encefaline Grelina

32 Segnali periferici afferenti
al SNC al fine di regolare il consumo di cibo

33 Ruolo della grelina nella regolazione centrale dell’alimentazione
MASAMITSU NAKAZATO et al , Nature 409, (2001);

34 Oxintomodulin suppress appetite and reduces
food intake in humans (Cohen et al, 2003). Brain Food Intake OXM Gut Ghrelin Gut (post postprandially)

35 Livelli (%) di grelina in alcuni disturbi dell’alimentazione
Tanaka et al, 2003

36 Effetto della somministrazione icv di un antagonista NPY
(D-Tyr27, 36, D-Thr32) o di un antagonista GHRH (MZ-4-71) sulla stimolazione al consumo di cibo da parte della Grelina 3,5 3 2,5 * 2 Consumo di cibo (g) 1,5 1 0,5 Controlli Grelina Grelina + ant NPY Grelina + ant GHRH Bagnasco et al, 2003

37 Digiuno Post-prandiali
Livelli e secrezione gastrica del mRNA della grelina nel ratto Digiuno Post-prandiali * * Lee et al, 2002 (modified)

38 FAME + + NPY + - - GRELINA + + - + - ETA’ PASTO Leptina OBESITA’ IRI
Glicemia Distensione gastrica OBESITA’ BMI leptina + - - ANORESSIA NERVOSA GRELINA + DIGIUNO Glicemia IRI Leptina + - + - ETA’ Svuotamento gastrico Citokine IL 1-ß (Cachetizzanti) Fame

39 SEGNALI ANORESSIGENI Leptina Insulina Peptide YY (PYY)
CCK (Colecistochinina) CART (cocaine -anphetamine-regulated-transcript) Pro-opiomelacortina (POMC) a-MSH (Melanocyte Stimulating Hormone) Corticotropin Releasing Hormone (CRH) Urocortina