Secondo due ricerche condotte da ricercatori di Weill Cornell Medicine, l’interruzione degli orologi circadiani che mantengono il corpo e le sue cellule coinvolti nel ciclo giorno-notte di 24 ore gioca un ruolo fondamentale nell’aumento di peso. Il primo studio pubblicato il 27 giugno 2022 sulla rivista scientifica Cell Reports, ha rivelato che lo stress causato dalla somministrazione cronica di ormoni dello stress glucocorticoidi e dall’alterazione del normale ciclo giornaliero di rilascio innesca un meccanismo protettivo temporaneo nei topi. Questo meccanismo aumenta la crescita delle cellule adipose e la produzione di insulina, riducendo al contempo l’eccesso di zucchero nel sangue e livelli di grasso nel sangue e nel fegato.
Il secondo studio,pubblicato l’8 agosto 2022 negli Atti della National Academy of Sciences, mostra che i precursori delle cellule adipose si impegnano a diventare cellule adipose durante il periodo di riposo dei topi. Gli studi suggeriscono che lo stress e altri fattori che fanno perdere il ritmo agli orologi circadiani del corpo possono contribuire all’aumento di peso e suggeriscono nuovi approcci terapeutici per l’obesità.
Orologi circadiani correlati all’aumento ponderale: ecco perché
“Molte forze stanno lavorando contro un metabolismo sano quando siamo fuori dal ritmo circadiano“, ha spiegato l’autore senior di entrambi gli studi, Dottoressa Mary Teruel, Professoressa Associata di biochimica e membro del Gale and Ira Drukier Institute for Children’s Health presso Weill Cornell Medicine: “Più capiamo, più è probabile che saremo in grado di fare qualcosa al riguardo“.
Nel primo studio sull’influenza dei cicli circadiani sul peso, la Dottoressa Teruel e colleghi hanno imitato gli effetti dirompenti che condizioni come la malattia di Cushing o lo stress cronico hanno sulle normali fluttuazioni quotidiane dei glucocorticoidi, una classe di ormoni legati allo stress. Per fare ciò, hanno impiantato pellet che hanno rilasciato glucocorticoidi a una velocità costante per 21 giorni sotto la pelle dei topi e li hanno confrontati con topi normali che hanno fluttuazioni giornaliere normali.
La quantità di grasso marrone e bianco nei topi con i pellet di glucocorticoidi è raddoppiata in 21 giorni e i livelli di insulina nei loro corpi sono saliti alle stelle anche se i topi hanno ancora mangiato la stessa dieta sana dei topi normali: “Se stressi gli animali nel momento sbagliato, ha un effetto drammatico“, ha dichiarato la Dottoressa Teruel: “I topi non mangiano in modo diverso, ma un grande cambiamento nel metabolismo provoca un aumento di peso“.
Nel secondo studio, la Dottoressa Teruel e i suoi colleghi hanno collegato una proteina fluorescente rossa alla proteina che controlla l’espressione di importanti geni degli orologi circadiani e una proteina fluorescente gialla al recettore gamma attivato dal proliferatore del perossisoma (PPARG), una proteina che regola la produzione di cellule adipose.
I ricercatori hanno utilizzato questi due marcatori fluorescenti per monitorare le fluttuazioni giornaliere dell’espressione genica PPARG e circadiana nei precursori delle cellule adipose del topo. Durante il periodo di riposo della giornata, hanno scoperto che una proteina circadiana chiamata CCAAT enhancer binding protein alfa (CEBPA) provoca un rapido aumento della produzione di PPARG. Una volta che i livelli di PPARG raggiungono una certa soglia, le cellule precursori si impegnano a diventare cellule adipose, un processo che richiede alcuni giorni per essere completato.
“La decisione di diventare una cellula di grasso avviene rapidamente nell’arco di quattro ore. È come un cambiamento“, ha detto. “Succede solo a una certa ora del giorno“.
La dottoressa Teruel e i suoi colleghi stanno ora lavorando per capire perché disturbare i ritmi quotidiani dei glucocorticoidi innesca cambiamenti metabolici protettivi temporanei. Vogliono anche sapere se lo stress prolungato o una dieta ricca di grassi rende permanenti questi cambiamenti. I risultati di questi studi potrebbero aiutare a determinare per quanto tempo è sicuro trattare le persone con farmaci glucocorticoidi per condizioni come l’asma.
La ricerca potrebbe anche portare allo sviluppo di farmaci che aiutano a ripristinare i ritmi degli orologi circadiani nelle persone con obesità come alternativa a trattamenti più invasivi come la chirurgia bariatrica. Un’altra possibilità potrebbe essere rappresentata da terapie mirate alla finestra di 4 ore in cui i precursori delle cellule adipose si impegnano a diventare cellule adipose per prevenire l’accumulo di grasso in eccesso.
La Dottoressa Teruel, insieme ai suoi collaboratori, ritiene altresì essenziale imparare a sincronizzare gli orologi circadiani cellulari e master del corpo: “Ogni cellula del nostro corpo ha un orologio cellulare intrinseco, proprio come le cellule adipose adipose, e abbiamo un orologio principale nel nostro cervello, che controlla la secrezione ormonale“, ha concluso l’esperta: “Stiamo cercando di capire come lavorano insieme e come possiamo coordinarli“.
