L’obesità è definita come indice di massa corporea (BMI) pari o superiore a 30. Il sovrappeso o l’obesità aumentano il rischio di problemi di salute come l’ipertensione arteriosa e il diabete di tipo 2. Anche gli orari e i ritmi individuali di sonno, alimentazione ed esercizio fisico possono avere un impatto sulla salute, integrando o contraddicendo il naturale ritmo circadiano dell’organismo. Secondo la ricerca, il momento della giornata in cui viene bruciata l’energia potrebbe essere un fattore chiave del perché alcune persone lottano contro l’obesità.
Le persone magre consumano più energia durante il giorno
Infatti, un recente studio della Oregon Health & Science University pubblicato sulla rivista Obesity ha rilevato che le persone con un peso sano consumano più energia durante il giorno, quando la maggior parte delle persone è attiva e mangia, mentre le persone con obesità consumano più energia di notte, quando la maggior parte delle persone dorme e brucia più energia. I ricercatori hanno anche scoperto che le persone affette da obesità hanno livelli più elevati di insulina durante il giorno, segno che il corpo lavora di più per utilizzare il glucosio, uno zucchero ricco di energia. È stato sorprendente per i ricercatori scoprire quanto il momento in cui l’organismo brucia energia differisca tra le persone affette da obesità, ma non è chiaro quale sia la causa. Bruciare meno energia durante il giorno potrebbe portare all’obesità o essere la conseguenza dell’obesità.
Ogni 24 ore, le persone subiscono numerosi cambiamenti che sono innescati dall’orologio interno del corpo umano. Questi cambiamenti avvengono di solito in determinati momenti della giornata per soddisfare al meglio le esigenze dell’organismo in una determinata ora. Gli esperti hanno concentrato la loro ricerca sul modo in cui i ritmi circadiani e il sonno influenzano il corpo umano. Sebbene precedenti ricerche abbiano suggerito che il disallineamento del ritmo circadiano influisce sul metabolismo energetico e sulla regolazione del glucosio, questi studi hanno coinvolto soprattutto partecipanti con un peso sano. Per approfondire questo aspetto, i ricercatori hanno organizzato uno studio che ha coinvolto persone di diversa altezza. Un totale di 30 persone si è offerto volontario per partecipare allo studio, in cui i soggetti hanno soggiornato per sei giorni in un laboratorio di ricerca circadiana appositamente progettato. Lo studio ha seguito un rigoroso protocollo di ricerca circadiana che comprendeva un programma progettato in modo che i partecipanti fossero svegli e addormentati in momenti diversi ogni giorno.
Dopo ogni periodo di sonno, i volontari sono stati svegliati per mangiare e hanno partecipato a vari test per il resto della giornata. In un test, hanno fatto esercizio con una maschera collegata a un dispositivo chiamato calorimetro indiretto, che misura l’anidride carbonica espirata e aiuta a stimare il dispendio energetico. Sono stati inoltre prelevati campioni di sangue per misurare i livelli di glucosio in risposta a un pasto identico ogni giorno. In seguito, il team di ricerca intende studiare le abitudini alimentari e la fame nelle persone affette da obesità e in quelle con un peso sano. Questo nuovo studio fa anche seguito a uno studio del 2013 che ha rilevato che gli orologi circadiani aumentano naturalmente il desiderio di cibo durante la notte.
Come l’obesità influisce sul cervello
L’obesità comporta un’alterazione del metabolismo energetico e una riduzione della sensibilità all’insulina delle cellule. I cosiddetti “farmaci anti-obesità” sono sempre più utilizzati per trattare l’obesità e stanno suscitando grande interesse, soprattutto negli Stati Uniti. I ricercatori dell’Istituto Max Planck per la Ricerca sul Metabolismo di Colonia hanno ora dimostrato che, nelle persone affette da obesità, una ridotta sensibilità all’insulina compromette l’apprendimento delle associazioni sensoriali. Per controllare il nostro comportamento, il cervello deve essere in grado di formare associazioni. Ciò comporta, ad esempio, il collegamento tra uno stimolo esterno neutro e una conseguenza che segue lo stimolo (ad esempio, la stufa brucia di rosso – ci si può scottare la mano). In questo modo, il cervello impara quali effetti ha la nostra interazione con il primo stimolo.
L’apprendimento associativo è alla base della formazione delle connessioni neurali e conferisce agli stimoli il loro potere motivazionale. È controllato essenzialmente da una regione del cervello chiamata mesencefalo dopaminergico. Questa regione possiede molti recettori per le molecole di segnalazione dell’organismo, come l’insulina, e può quindi adattare il nostro comportamento alle esigenze fisiologiche del nostro corpo. Ma cosa succede quando la sensibilità all’insulina dell’organismo si riduce a causa dell’obesità? Questo cambia la nostra attività cerebrale, la nostra capacità di apprendere associazioni e quindi il nostro comportamento?
Un farmaco anti-obesità può migliorare la capacità di apprendimento
I ricercatori del Max Planck Institute for Metabolic Research hanno misurato il funzionamento dell’apprendimento per associazione in partecipanti con peso corporeo normale (alta sensibilità all’insulina, 30 volontari) e in partecipanti con obesità (ridotta sensibilità all’insulina, 24 volontari) e se questo processo di apprendimento è influenzato dal farmaco anti-obesità liraglutide.
Una bassa sensibilità all’insulina riduce la capacità del cervello di associare gli stimoli sensoriali. La sera, i ricercatori hanno iniettato ai partecipanti il farmaco liraglutide o un placebo. La liraglutide è un cosiddetto agonista GLP-1 che attiva il recettore GLP-1 nell’organismo, stimola la produzione di insulina e provoca una sensazione di sazietà. Viene spesso utilizzato per trattare l’obesità e il diabete di tipo 2 e viene somministrato una volta al giorno. Il mattino successivo, i soggetti sono stati sottoposti a un compito di apprendimento che i ricercatori hanno potuto utilizzare per misurare il funzionamento dell’apprendimento associativo. Hanno scoperto che la capacità di associare gli stimoli sensoriali era meno pronunciata nei partecipanti in sovrappeso rispetto a quelli di peso normale e che l’attività cerebrale era ridotta nelle aree che codificano questo comportamento di apprendimento. Dopo una sola dose di liraglutide, i partecipanti affetti da obesità non hanno più mostrato questi problemi e non è stata riscontrata alcuna differenza nell’attività cerebrale tra i partecipanti normopeso e quelli obesi. Il farmaco ha riportato l’attività cerebrale allo stato dei soggetti normopeso.
Questi risultati sono fondamentali perché dimostrano che comportamenti fondamentali come l’apprendimento associativo dipendono non solo dalle condizioni ambientali esterne, ma anche dallo stato metabolico dell’organismo. Se da un lato è incoraggiante che i farmaci disponibili abbiano un effetto positivo sull’attività cerebrale nell’obesità, dall’altro è allarmante che i cambiamenti nelle prestazioni cerebrali si verifichino anche in giovani con obesità senza altre condizioni mediche. Secondo i ricercatori, l’obiettivo dovrebbe essere la prevenzione dell’obesità.
