Silvia Iuorio - mediciunisa.it

Silvia Iuorio
leptina e obesità
PREMESSA
L’obesità è un problema che interessa circa 300-400milioni di persone nel mondo e tale numero è destinato ad aumentare. Un eccesso di tessuto
adiposo, localizzato in maniera diversa sul corpo a seconda del sesso, dell’età, del tipo di vita condotto e di fattori congeniti, può aumentare la
probabilità di incorrere in malattie quali: disfunzioni cardiocircolatorie, diabete, problemi alle articolazioni, ictus e sindrome da apnea notturna.
Una ricerca svolta negli ultimi 10 anni ha permesso di conoscere i meccanismi che portano a mangiare oltre il normale fabbisogno. E’ stato,
infatti, evidenziato un legame tra livelli di leptina, un ormone proteico, nel sangue e l’obesità; infatti, tale proteina agisce al livello del SNC
causando un senso di sazietà(effetti anoressizzanti). La scoperta della leptina ha confermato l'esistenza di un canale di comunicazione tra tessuto
adiposo e cervello, che ha lo scopo di regolare l’accumulo di grasso negli adipociti. Quando le riserve lipidiche aumentano, le cellule adipose
bianche accelerano la sintesi di leptina per segnalare all'ipotalamo che occorre ridurre l'assunzione di cibo.
DISCUSSIONE
La leptina è una proteina di 167 amminoacidi con un peso
sulla crescita della massa magra. La mancanza o resistenza alla
molecolare di 16 KDa, codificata dal gene dell'obesità (OB), situato
leptina può causare obesità. E’ stato dimostrato sperimentalmente
sul cromosoma 7 che si compone di tre esoni separati da due
che anche la mutazione di un singolo aminoacido provoca la
introni. La trascrizione del gene OB può essere regolata da parte di
modificazione strutturale e quindi una perdita (totale o parziale a
elementi responsivi, che sono sequenze di nucleotidi a cui si legano
seconda del luogo di modificazione dell’aminoacido) della
fattori di trascrizione come il CRE (elemento responsivo al cAMP).
funzionalità della proteina.
Molti tessuti producono leptina, come la placenta, la mucosa del
Per iniziare la sua azione, la leptina si accoppia con il suo recettore
fondo gastrico, il tessuto muscolare scheletrico e l’ipofisi. La
OB-Rb. Nel nucleo arcuato dell’ipotalamo si trovano due
maggiore produzione, comunque, resta quella realizzata dal tessuto
popolazioni di neuroni che rispondono alla leptina. La prima
adiposo. In presenza di sovrabbondanza di adipociti si avrà una
popolazione di neuroni è quella che produce il neuropeptide Y
maggiore produzione di leptina, in caso contrario si assisterà a un
(NPY) ed il peptide correlato alla proteina Agouti (AgRP,
abbassamento dei livelli dell'ormone.
dall’inglese Agouti-related peptide). Questi neuroni sono in grado
Quando l'organismo si trova in uno stato di digiuno lo sfruttamento
di aumentare l’attività di un altro tipo di neurone ipotalamico,
di lipidi come risorsa di energia è più alto, una risposta fisiologica
quello che produce l’ormone concentrante della melanina (MCH) e
generata dalla riduzione dei livelli di insulina plasmatica e dalla
oressine, che sono potenti promotori dell’appetito.
secrezione di glucagone ed epinefrina. Questi ormoni aumentano
L’altra popolazione di neuroni è quella che produce la proanche il tasso di gluconeogenesi e glicogenolisi per normalizzare i
opiomelanocortina (POMC) e il CART (cocaine-amphetamine
livelli di glucosio sanguigno. Tutti questi fenomeni che
regulated transcript, ossia, trascritto regolato dalla cocaina e
caratterizzano lo stato di digiuno contribuiscono alla diminuzione
dall’anfetamina). Quest’altra popolazione inibisce fortemente
della secrezione di leptina e, così, si aumenta il senso della fame.
l’appetito perché diminuisce l’attività dei neuroni produttori di
Anche l’inverso è verificato.
sostanze che promuovono l’appetito (oressigene). La leptina
Problemi della sintesi e secrezione di leptina causano un mancato
diminuisce l’attività della prima popolazione di neuroni e, quindi,
controllo dell’appetito e possono indurre all’obesità, dato che
inibisce le connessioni di questi con i neuroni che producono
l’individuo agisce come se l’organismo fosse in uno stato
sostanze oressigene. La seconda popolazione di neuroni, invece, è
permanente di digiuno.
stimolata dalla leptina e, quindi, è in grado di generare un’inibizione
La leptina agisce nella cellula tramite il suo recettore di membrana,
più forte sui neuroni che producono le sostanze oressigene. Così,
OB-R, che appartiene alla prima classe della famiglia dei recettori
tramite questa inibizione, l’appetito diminuisce. L'obesità, perciò, si
di interleuchine. È la via di segnalazione delle JAK/STAT la
associa ad una resistenza all'azione di questo modulatore
principale responsabile per la segnalazione della leptina. Essa,
dell'appetito.
accoppiata al recettore OB-Rb (uno fra i tipi di recettore OB-R),
In altre parole i recettori ipotalamici di buona parte delle persone
induce la dimerizzazione di quest’ultimo ed anche l’attivazione
obese sono poco sensibili all'azione dell'ormone. Inoltre gli studiosi
delle proteine JAK (Janus chinasi), che sono capaci di fosforilare
hanno anche notato che nelle persone obese i recettori ipotalamici,
entrambi i monomeri del recettore OB-R. Questa fosforilazione crea
pur non riuscendo a recepire il messaggio di astinenza del cibo dato
siti nel recettore cui si legano le proteine STAT (Signal transducers
dagli alti livelli di leptina, sono comunque sensibili al calo della
and activators of transcription,
concentrazione dell'ormone. Per questo motivo: quando un obeso
trasduttori del segnale ed attivatori
ingrassa lo stimolo della leptina viene "ignorato" e con esso anche
della trascrizione). Queste ultime,
la sua azione anoressigena; al contrario, quando un obeso tenta di
infine, vengono anch’esse fosforilate
dimagrire l'ipotalamo recepisce la diminuzione di leptina e spinge
dalla JAK, dopodiché lasciano il
l'individuo alla ricerca del cibo.
recettore e si accoppiano, formando
Il problema, quindi, non è dato da un difetto di leptina ma da una
dimeri. I dimeri di STAT fosforilati si
ridotta sensibilità recettoriale nei suoi confronti.
legano a sequenze specifiche di DNA
Inoltre mutazioni nel gene del recettore OB-R possono causare
promuovendo
resistenza alla leptina, un quadro in cui, nonostante alti livelli
plasmatici di leptina, le attività biologiche della proteina non sono
Schema di azione della leptina
l’espressione di alcuni geni. Nel caso
della leptina sono regolati i geni NPY, CRH e POMC.
verificate. Studi hanno rivelato che il recettore OB-R mutato ha un
Altre vie di trasduzione del segnale sono state descritte per la
dominio citoplasmatico più piccolo rispetto al recettore normale.
leptina come quelle che coinvolgono le MAP chinasi, la fosfolipasi
Questo dominio mutato non è capace di attivare la via delle proteine
C e l’cAMP.
STAT e si verifica quindi una situazione di resistenza.
La leptina ha, quindi, un’azione anoressica perché inibisce la
La leptina interviene anche nella regolazione di numerose funzioni
crescita del tessuto adiposo tramite la diminuzione dell’appetito e
biologiche: regola l’attività tiroidea, facilita l’emopoiesi, regola il
della lipogenesi e l’aumento della spesa energetica e della lipolisi.
sistema immunitario (potenzia le difese immunitarie), regola il
Questo meccanismo di retroazione negativa garantisce il controllo
sistema riproduttivo, regola la formazione dell’osso.
CONCLUSIONI
La leptina riesce,quindi, a regolare il senso di fame agisce sul nucleo dell’ipotalamo conosciuto come centro dell’appetito e segnala al cervello la
quantità di cibo ingerita riuscendo così a regolare l’appetito ed il metabolismo; in condizioni normali i livelli di leptina aumentano dopo il pasto
e si riducono nel digiuno prolungato; sono proporzionali alla massa grassa presente nell’organismo (maggiori negli obesi, minori nelle persone
magre).
RIFERIMENTI




“Leptin and obesity” De Luis DA, Perez Castrillon JL, Duenas A. Minerva Med. 2009 Jan 30. [Epub ahead of print]
“Reproductive hormonal function in the genetically obese mouse” Swerdloff RS, Batt RA, Bray GA. Endocrinology. 1976 Jun;98(6):1359-64.
http://www.albanesi.it/dietaitaliana/BLU/Articoli/leptina.htm
http://www.wikipedia.it