Neurofisiologia del comportamento alimentare

Il ruolo dell’ipotalamo

Il cervello riceve una serie di informazioni dall’esterno e dall’interno, le integra e le elabora per determinare il comportamento alimentare. Un ruolo di primo piano in questo processo lo riveste l’ipotalamo.

L’ipotalamo

L’ipotalamo costituisce la faccia inferiore del diencefalo e il pavimento del terzo ventricolo. In questa regione esistono una serie di circuiti neuronali deputati al controllo omeostatico del BILANCIO ENERGETICO.

I neuroni del NUCLEO ARCUATO (ARC) rappresentano la prima stazione di raccolta ed integrazione: ricevono segnali di diversa natura ed origine provenienti dalla periferia, elaborano una risposta che trasmettono a neuroni presenti in altri nuclei ipotalamici (neuroni di second’ordine). I neuroni del nucleo arcuato sono i neuroni del primo  ordine.

I neuroni del nucleo arcuato (neuroni del primo ordine)

Nel nucleo arcuato esistono due popolazioni  di  neuroni che esprimono differenti neuropeptidi.

Neuroni anoressigeni (Pomc/Cart), stimolati da segnali di sazietà (leptina, insulina) inibiscono l’assunzione di cibo, i neuropeptidi espressi sono:

• Cart: cocaina and amphetamine ragulated transcript – chiamato così perché i suoi livelli  aumentano in seguito ad assunzione di cocaina e amfetamine
• α- MSH: melanocyte stimulating hormone deriva dal precursore Pomc (pro-opiomelanocortin) in seguito al suo clivaggio post-traduzionale

Neuroni oressigeni (Npy, AgRP), stimolati da segnali di fame(grelina), (inibiti da leptina, insulina) stimolano l’assunzione di cibo,i neuropeptidi espressi sono:

• AgRP: agouti related protein antagonista di α- MSH
• Npy: neuropeptide Y, potentissimo oressigeno

Neuroni del secondo ordine

I neuroni del nucleo arcuato inviano le loro terminazioni assoniche in  altri nuclei ipotalamici, da questi (neuroni del secondo ordine) dipartono vie efferenti che, mediate dal sistema nervoso autonomo e da ormoni, trasmettono le conseguenti risposte alla periferia.

I neuroni di 2° ordine sono quindi contenuti in altri nuclei ipotalamici coinvolti nel controllo del comportamento alimentare, i principali sono:

• Area ipotalamica laterale (LHA), se stimolata induce fame, a lungo considerata  “centro della fame”
• Nucleo Ventromediale (VMN), grande nucleo ipotalamico, se stimolato induce sazietà, a lungo considerato  “centro della sazietà”
• Nucleo Paraventricolare (PVN), centro d’integrazione situato lateralmente all’apice del terzo ventricolo
• Nucleo Dorsomediale (DMN), situato dorsalmente al nucleo ventromediale

Leptina, Insulina  —->Nucleo Arcuato (+POMC/CART;-NPY/AgRP) —-> +VMN  —-> SAZIETA’

Grelina  —-> Nucleo Arcuato (-POMC/CART;+NPY/AgRP) —->+LHA —-> FAME

Conclusioni

Sebbene l’ipotalamo rivesta un ruolo cruciale nel controllo del comportamento alimentare, esso non è l’unica struttura del SNC coinvolta in questo delicato e complesso meccanismo, esiste infatti un controllo extra-ipotalamico del comportamento alimentare il cui ruolo verrà esaminato in un altro articolo.

Dott. Giancarlo Monteforte, Biologo della Nutrizione