Una nuova ricerca, pubblicata su una rivista scientifica, potrebbe aver trovato il motivo per cui l’esposizione cronica allo stress è così intimamente legata all’obesità. La risposta risiede nella relazione tra le cellule di grasso e il ritmo degli ormoni dello stress.
I ricercatori guidati da Mary Teruel, assistente professore di biologia chimica e dei sistemi presso la Stanford University School of Medicine in California, sono stati sconcertati da un processo altrimenti naturale e ben noto attraverso il quale il nostro corpo produce cellule adipose.
Nel corpo umano, i cosiddetti precursori o cellule progenitrici – cioè lo stato intermedio tra una cellula staminale indifferenziata e una completamente differenziata – si trasformano in cellule adipose, contribuendo così all’aumento di peso.
Una persona sana non trasforma più dell’1% delle cellule precursori in cellule di grasso, e questo avviene quando attivato da ormoni chiamati glucocorticoidi.
I glucocorticoidi sono ormoni steroidei naturali prodotti dal corpo umano per alleviare l’infiammazione. Come spiegano Teruel e colleghi nel loro articolo, i livelli di glucocorticoidi di una persona aumentano e diminuiscono naturalmente durante il giorno, seguendo un ciclo regolato dai nostri ritmi circadiani.
Tuttavia, questi ormoni possono anche essere stimolati da fattori esterni, come lo stress a breve o lungo termine. L’investigatore senior della nuova ricerca ha trovato questa dinamica particolarmente intrigante.
«Perché non stiamo affogando nel grasso ogni volta che i livelli di glucocorticoidi sono alti al mattino a causa dei normali ritmi circadiani o quando i nostri livelli di glucocorticoidi aumentano durante l’esercizio fisico o passando da un ambiente caldo a uno freddo?» si è chiesta Teruel.
«E perché la perdita del ritmo normale della secrezione di glucocorticoidi – come in condizioni di stress cronico, jet lag e interruzione del sonno nei lavoratori a turni – è così legata all’obesità?»
Queste domande hanno spinto Teruel e i suoi colleghi a intraprendere la nuova ricerca.
In che modo i glucocorticoidi influenzano le cellule adipose?
Per trovare risposte, gli scienziati hanno effettuato diversi esperimenti. Nel primo, il team ha esposto le cellule adipose a un cocktail di glucocorticoidi in «impulsi ritmici» per un periodo di 4 giorni.
Hanno contato quante cellule progenitrici si sono trasformate in cellule grasse e hanno scoperto che un impulso prolungato degli ormoni di 48 ore ha causato il maggior numero di trasformazioni in cellule adipose, mentre gli impulsi più brevi hanno portato a una differenziazione cellulare minima.
Teruel e colleghi hanno voluto approfondire, così hanno analizzato i meccanismi molecolari attraverso i quali le cellule progenitrici possono «decidere» quando trasformarsi in cellule adipose. Gli scienziati sono stati incuriositi da ciò che rende le cellule progenitrici in grado di ignorare gli impulsi brevi, ma rispondere a quelli più lunghi.
Per risolvere il mistero, hanno utilizzato l’imaging in tempo reale a singola cellula per monitorare l’attività di una proteina nota per essere correlata alla differenziazione e alla maturità di una cellula adiposa: PPAR-gamma (PPARG).
Il monitoraggio di questa proteina in migliaia di cellule nel corso di diversi giorni e l’utilizzo della modellazione computerizzata hanno rivelato che esistono due tipi di feedback che aiutano le cellule progenitrici a ignorare il normale ciclo circadiano dei glucocorticoidi e filtrano solo gli impulsi ormonali prolungati.
Nello specifico, gli autori scrivono: «Questo filtraggio circadiano richiede un feedback positivo rapido e lento al PPARG». Basandosi sulla loro ricerca precedente, gli scienziati hanno anche trovato altre proteine che mediano un ciclo di feedback di 34 ore che consente al PPARG di accumularsi, portando a una maggiore formazione di cellule adipose.
«Ora conosciamo il codice circadiano che controlla l’interruttore e abbiamo identificato le molecole chiave coinvolte», afferma Teruel.
Infine, gli scienziati hanno dovuto verificare se questo codice circadiano appena identificato funzionasse allo stesso modo nei mammiferi. Quindi, nel corso di 21 giorni, hanno aumentato i livelli di glucocorticoidi in un gruppo di topi e hanno confrontato il loro peso con quello di un gruppo di controllo di roditori.
L’esperimento ha rivelato che i topi trattati con glucocorticoidi hanno guadagnato il doppio del peso rispetto al gruppo di topi di controllo. Gli scienziati hanno scoperto che ciò era dovuto non solo alla produzione di nuove cellule adipose, ma anche alla crescita di quelle già esistenti.
Lo stress continuo può portare a un aumento di peso
I risultati, afferma Teruel, «[spiegano] perché i trattamenti con farmaci glucocorticoidi, che sono spesso essenziali per le persone con artrite reumatoide e asma, sono così legati all’obesità e [suggeriscono] modi in cui tali trattamenti possono essere somministrati in sicurezza senza i comuni effetti collaterali dell’aumento di peso e della perdita di tessuto osseo.»
Inoltre, l’investigatore senior osserva come la ricerca illumini il processo di aumento di peso indotto dallo stress nelle persone, oltre a offrire indizi su come controllarlo.
«Sì, i tempi del tuo stress sono importanti», afferma. «Poiché la conversione delle cellule precursori in cellule adipose avviene tramite un interruttore bistabile, significa che è possibile controllare il processo con impulsi.»
«I nostri risultati suggeriscono che anche se si è significativamente stressati o si sta trattando l’artrite reumatoide con glucocorticoidi, non si aumenterà di peso», continua Teruel, «fino a quando lo stress o il trattamento con glucocorticoidi avviene solo durante il giorno.
«Ma se si verifica uno stress cronico, continuo o si assumono glucocorticoidi durante la notte, la conseguente perdita di oscillazioni circadiane normali si tradurrà in un significativo aumento di peso.»
Mary Teruel
Nuove scoperte e prospettive future (2024)
Le recenti ricerche hanno messo in luce non solo i meccanismi attraverso cui lo stress influisce sull’aumento di peso, ma anche potenziali strategie per mitigare questi effetti. Studi recenti hanno dimostrato che interventi comportamentali, come la meditazione e l’esercizio regolare, possono ridurre significativamente i livelli di stress e, di conseguenza, il rischio di obesità.
Inoltre, un’analisi condotta su un ampio campione di popolazione ha rivelato che una dieta equilibrata, ricca di antiossidanti e povera di zuccheri raffinati, può attenuare l’impatto negativo dei glucocorticoidi sulla formazione di cellule adipose. Queste scoperte potrebbero cambiare le linee guida cliniche per la gestione dello stress e della salute metabolica.
Infine, l’integrazione di terapie psicologiche con trattamenti farmacologici potrebbe rappresentare una nuova frontiera nella lotta contro l’obesità legata allo stress, offrendo un approccio più olistico e personalizzato per i pazienti. La ricerca continua in questo campo promette di fornire ulteriori informazioni vitali per la prevenzione e il trattamento dell’obesità.
