Gli ormoni dello stress spiegano come l’obesità causi il diabete

Una nuova ricerca mostra che l’eccesso di cibo e l’obesità aumentano il sistema nervoso simpatico del corpo – la risposta “combatti o fuggi” – e che l’aumento del livello degli ormoni dello stress noradrenalina ed epinefrina contrasta gli effetti dell’insulina anche se la segnalazione cellulare dell’insulina funziona ancora.

 

 

 

 

Uno studio della Rutgers Health e di altre istituzioni indica che gli ormoni dello stress – non la compromissione della segnalazione cellulare dell’insulina – possono essere il principale motore del diabete correlato all’obesità.

L’articolo pubblicato su Cell Metabolism può trasformare la nostra comprensione di come si sviluppa l’insulino-resistenza indotta dall’obesità e di come trattarla.

“Ci siamo interessati ai meccanismi di base di come l’obesità induce il diabete. Dato che il costo dell’epidemia di diabete nei soli Stati Uniti supera i 300 miliardi di dollari all’anno, questa è una domanda di fondamentale importanza”, ha detto Christoph Buettner, capo di endocrinologia, metabolismo e nutrizione presso la Rutgers Robert Wood Johnson Medical School e autore senior dello studio.

Gli scienziati hanno a lungo pensato che l’obesità causi il diabete compromettendo il modo in cui l’insulina segnala all’interno del fegato e delle cellule adipose.

Tuttavia, la nuova ricerca mostra che l’eccesso di cibo e l’obesità aumentano il sistema nervoso simpatico del corpo – la risposta “combatti o fuggi” – e che l’aumento del livello degli ormoni dello stress noradrenalina ed epinefrina contrasta gli effetti dell’insulina anche se la segnalazione cellulare dell’insulina funziona ancora.

Gli autori hanno osservato che l’eccesso di cibo nei topi normali aumenta l’ormone dello stress noradrenalina in pochi giorni, indicando quanto velocemente il cibo in eccesso stimola il sistema nervoso simpatico.

Per vedere quale effetto ha questa produzione di ormoni in eccesso nello stimolare lo sviluppo della malattia, gli autori hanno poi schierato un nuovo tipo di topi geneticamente modificati che sono normali in ogni modo tranne uno: non possono produrre catecolamine al di fuori del cervello e del sistema nervoso centrale.

I ricercatori hanno nutrito questi topi con una dieta ricca di grassi e zuccheri che induce l’obesità, ma anche se hanno mangiato tante calorie e sono diventati obesi quanto i topi normali, non hanno sviluppato malattie metaboliche.

“Siamo stati lieti di vedere che i nostri topi mangiavano tanto perché indica che le differenze nella sensibilità all’insulina e la loro mancanza di malattie metaboliche non sono dovute a una ridotta assunzione di cibo o a una ridotta obesità, ma agli ormoni dello stress notevolmente ridotti. Questi topi non possono aumentare gli ormoni dello stress che contrastano l’insulina; Quindi, l’insulino-resistenza non si sviluppa durante lo sviluppo dell’obesità”.

Le nuove scoperte possono aiutare a spiegare perché alcuni individui obesi sviluppano il diabete mentre altri no e perché lo stress può peggiorare il diabete anche con un piccolo aumento di peso.

“Molti tipi di stress – stress finanziario, stress coniugale, lo stress associato al vivere in aree pericolose o a subire discriminazioni o anche lo stress fisico che deriva dal consumo eccessivo di alcol – aumentano il diabete e si sinergizzano con lo stress metabolico dell’obesità”, ha detto Buettner.

“La nostra scoperta che anche l’obesità induce principalmente malattie metaboliche attraverso l’aumento degli ormoni dello stress fornisce nuove informazioni sulla base comune di tutti questi fattori che aumentano il rischio di diabete”.

Lo stress e l’obesità, in sostanza, lavorano attraverso lo stesso meccanismo di base nel causare il diabete, attraverso l’azione degli ormoni dello stress.

Mentre è ben noto che le catecolamine possono compromettere l’azione dell’insulina, il nuovo studio suggerisce che questo potrebbe essere il meccanismo fondamentale alla base della resistenza all’insulina nell’obesità.

L’interazione dinamica tra gli ormoni dello stress, che lavorano in opposizione all’insulina, è nota da tempo. Gli ormoni dello stress aumentano il glucosio e i lipidi nel sangue, mentre l’insulina li abbassa.

Tuttavia, una scoperta inaspettata del nuovo studio è che la segnalazione dell’insulina può rimanere intatta anche in stati di insulino-resistenza come l’obesità.

È solo che l’attività intensificata degli ormoni dello stress “spinge più forte il pedale dell’acceleratore”, con conseguente aumento dei livelli di zucchero e grassi nel sangue.

Anche se il livello dell’effetto “frenante” dell’insulina rimane lo stesso, l’effetto accelerato del pedale dell’acceleratore delle catecolamine travolge l’effetto frenante dell’insulina e si traduce in un’azione relativamente ridotta dell’insulina.

“Alcuni colleghi sono inizialmente sorpresi che l’insulino-resistenza possa esistere anche se la segnalazione cellulare dell’insulina è intatta. Ma non dimentichiamo che gli effetti del pedale dell’acceleratore degli ormoni dello stress vengono esercitati attraverso vie di segnalazione molto diverse rispetto alla segnalazione dell’insulina. Questo spiega perché la capacità dell’insulina di ‘frenare’ e ridurre il rilascio di zucchero e grassi nel flusso sanguigno è compromessa anche se la segnalazione dell’insulina è intatta perché la segnalazione dello stress è predominante”.

I risultati suggeriscono che i farmaci che riducono le catecolamine, un termine per tutti gli ormoni e i neurotrasmettitori legati allo stress prodotti dal SNS e dalla ghiandola surrenale, potrebbero aiutare a prevenire o curare il diabete.

Tuttavia, i farmaci che bloccano le catecolamine, poiché sono attualmente usati per trattare l’ipertensione, non hanno mostrato grandi benefici per il diabete.

Ciò può essere dovuto al fatto che i farmaci attuali non bloccano i recettori pertinenti o perché influenzano il cervello e il corpo in modi complessi, ha detto Buettner.

Buettner e il primo autore dello studio, Kenichi Sakamoto, assistente professore di endocrinologia presso la Robert Wood Johnson Medical School, stanno pianificando studi sull’uomo per confermare i loro risultati.

Stanno anche esaminando il ruolo del sistema nervoso simpatico e di altre forme di diabete, incluso il diabete di tipo 1.

“Vorremmo studiare se la sovralimentazione a breve termine, come alcuni di noi sperimentano durante le vacanze guadagnando da cinque a 10 libbre, aumenta la resistenza all’insulina con una maggiore attivazione del sistema nervoso simpatico”, ha detto Buettner.

I risultati potrebbero portare a nuovi approcci terapeutici per affrontare l’insulino-resistenza, il diabete e le malattie metaboliche, incentrati sulla riduzione degli ormoni dello stress piuttosto che sulla segnalazione dell’insulina.

“Speriamo che questo documento fornisca una visione diversa della resistenza all’insulina”, ha detto Buettner.

“Potrebbe anche spiegare perché nessuno dei farmaci attualmente utilizzati per trattare la resistenza all’insulina, ad eccezione dell’insulina stessa, aumenta direttamente la segnalazione cellulare dell’insulina”.