risposte comportamentali integrate

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1 PERCHE STUDIARE I MECCANISMI DI CONTROLLO DELL ASSUNZIONE DI CIBO?!obesità, diabete, sindrome metabolica!overconsumption (disponibilità del cibo) Controlli fisiologici!fame, sazietà!stimoli sensoriali!gradimento verso il cibo sapore, contenuto energetico innato, acquisito, invecchiamento! conditional taste aversion!condizioni ambientali!condizioni psicologiche!condizioni socio-economiche!clinici e nutrizionisti devono considerare questi aspetti Gli animali si nutrono e si fecondano in modo attivo Comportamenti fondamentali Nutrizione e comportamento di assunzione di cibo Riproduzione e comportamento sessuale Sistemi di controllo complessi risposte comportamentali integrate 1!

2 MOTIVAZIONE Condizione interna dell organismo la cui esistenza è stata postulata per spiegare la variabilità delle risposte comportamentali STATI MOTIVAZIONALI SPECIFICI o IMPULSI Sollecitazioni o tendenze, indotte da necessità dell organismo, che spingono ad entrare in azione Es: l impulso a regolare la temperatura corporea controlla i comportamenti che influenzano questo parametro (vasocostrizione/dilatazione, brivido, strofinamento ecc.) 2!

3 I PROCESSI OMEOSTATICI (termoregolazione, assunzione di cibo, ecc) corrispondono a STATI MOTIVAZIONALI STATI MOTIVAZIONALI FAME Segnale endogeno di alterazione dell omeostasi (deprivazione) SAZIETA Segnale di ripristino dell omeostasi Da distinguere da PALATABILITA GLI STATI MOTIVAZIONALI POSSONO ESSERE REGOLATI DA FATTORI DIVERSI DA QUELLI CHE DETERMINANO I FABBISOGNI LIMITAZIONI ECOLOGICHE Analisi costo-beneficio Frequenza e durata dei pasti MECCANISMI ANTICIPATORI Sensori quantitativi/qualitativi bioritmi FATTORI EDONISTICI Gratificazione Ricompensa Meccanismi di rinforzo Centro del piacere (n. accumbens) Tono dopaminergico e assuefazione (droghe) 3!

4 PERCEZIONE SENSORIALE E ASSUNZIONE DI CIBO Percezione sensoriale comportamento Visione Olfatto Attenzione Avvicinamento Udito Ispezione Tatto Accettazione Gusto Accettazione Repulsione Enterocezione Qualità INPUTS (esterni-interni) OMEOSTASI Sensore Effettore SISTEMA NERVOSO risposte comportamentali integrate COMPORTAMENTO SISTEMA ENDOCRINO Effettore 4!

5 SISTEMI COINVOLTI NEL CONTROLLO DELL ASSUNZIONE DI CIBO Sistema nervoso Sistema endocrino Tessuto adiposo Apparato digerente L ORGANISMO DIFENDE IL PROPRIO PESO Il peso corporeo viene regolato intorno a un valore di riferimento (set-point) Legge di KLEIBER Con alimentazione libera: dispendio energetico giornaliero (Kcal) K = massa metabolica (peso corporeo 0.75 ) Set-point= Peso corporeo per il quale K= 70 Il set-point può variare in funzione di:!stress!appetibilita DEL CIBO!ESERCIZIO FISICO!FATTORI AMBIENTALI E GENETICI 5!

6 FUNZIONE IPOTALAMICA LATERALE Insieme all area ipotalamica ventromediale e al nucleo paraventricolare media il feedback inibitorio che mantiene il bilancio energetico ed il peso corporeo ad un livello specifico Le sue funzioni si esercitano grazie alle connessioni con il MFB PVN LHA DHM DHM LHA VMH VMH ARC MFB ME Effetti della dieta ipocalorica Peso (kg) Kcal K !

7 LH and VMH lesions alter the set-point VMH-lesioned! New! Set! Point! Possibili effetti della lesione Alterazione delle informazioni sensoriali Variazioni del set-point Alterazioni equilibrio ormonale (steroidi, GH, Insulina) Interruzione fibre di passaggio (MFB) CONTROLLO DELL ASSUNZIONE DI CIBO Terminologia corrente a breve termine Segnali a lungo termine Controllo dimensioni pasto Controllo peso corporeo Controllo frequenza dei pasti Gradimento degli alimenti Palatabilità 7!

8 Controllo della sazietà a breve termine Sensazioni Gastrointestinali SNC FAME - cibo Distensione gastrica Stomaco contrazione gastrica (parziale) Evidenze sperimentali non sostengono tale teoria!! Il senso di fame appare anche dopo asportazione dello stomaco Il senso di fame appare anche dopo distensione gastrica con palloncino 8!

9 CONTROLLO DELLA ASSUNZIONE DI CIBO (SEGNALI A BREVE TERMINE) GLP1: glucagon-like peptide1 PYY: peptide YY CCK: colecystokinin CCK Segnala presenza di nutrienti (grassi, proteine) via riflesso vagale Long Evans Takushima Fatty Rat (null CCK-A RX): aumento dimensioni pasto, iperfagia, obesità 9!

10 CONTROLLO DELLA ASSUNZIONE DI CIBO (SEGNALI A BREVE TERMINE) GLP1: glucagon-like peptide1 PYY: peptide YY CCK: colecystokinin Ghrelina La Ghrelina (Ghrelin)è un ormone peptidico (28 AA) secreto dalle cellule gastriche (ossintiche) che stimola la secrezione dell ormone della crescita GH GH blood levels meal sleep 10!

11 Controllo della sazietà a lungo termine LEPTINA Prodotto del gene Ob Proteina di 16 Kda prodotta dal tessuto adiposo Recettori a livello ipotalamico La leptinemia è correlata alla quantità di lipidi presenti nei grassi corporei Riduce assunzione di cibo Aumenta il dispendio energetico Topo Ob/Ob Mutazione gene Ob Zucker obese rat (fa/fa) Mutazione leptinr 11!

12 CONTROLLO SINTESI E SECREZIONE LEPTINA Ingestione glucosio secrezione insulina Metab. glu Azione diretta sugli adipociti Aumento sintesi e secrezione leptina Aumento espressione leptina Glucocorticoidi Diminuzione espressione leptina Noradrenalina (via beta3) 12!

13 AZIONE DELLA LEPTINA Riduzione dell espressione di NPY nel NArc PVN LEPTINA NPY - NPY neurons ARC Assunzione di cibo Termogenesi Tess adiposo bruno PESO CORPOREO Neuropetide Y (NPY) Famiglia neuropetidi C-amidati (NPY, PYY, PP) 36 AA, tirosina (Y) terminale Ampiamente distribuito nel SNC Recettori coinvolti NPY1, NPY2 e NPY5 Topo KO : normale!!!! In particolare Arc Digiuno alto NPY in Arc Assunzione di cibo basso Ratti Zucker geneticamente obesi alto NPY Lesione VHM alto NPY Iperfagia bloccata da anti-npy 13!

14 Leptina (-)!MSH (Ormone melanocita-stimolante) Promuove la sintesi di melanina Promuove la disaggregazione dei melanosomi (pelle scura) 14!

15 MC4-R SNC!MSH MC1-R periferia Deficienza genetica di MC4-R >>> OBESITA AGOUTI Protein Inibisce la sintesi di melanina Promuove l aggregazione dei melanosomi (pelle chiara) Antagonista competitivo di!msh sui recettori MC1-R e MC4-R Solitamente è prodotta a livello della cute Topo mutante per Agouti >>> Yellow obese mouse Ay!Pelo giallo invece che bruno!obesità (perché?) Iperproduzione di Agouti >>> passaggio BBB 15!

16 NArc AGOUTI RP (AGRP) MC4-R SNC!MSH MC1-R cute AGOUTI Vie cataboliche Vie anaboliche NEUROTRASMETTITORI COINVOLTI NEI MECCANISMI DI CONTROLLO DELL ASSUNZIONE DI CIBO Noradrenalina Serotonina Dopamina Oppioidi TRH NPY GABA Glutamato Galanina 16!

17 Carbohydrate intake control system Fat intake control system NA NPY GABA(A) 5HT(1B) Blood CRH TRH AVP SS PVN Gal Opioids DA AMPH CS(II) Blood Glyc CCK Insulin Tryp Aldo Increase carbohydrate intake Increase fat intake 17!

18 Central nervous circuits targeted by cannabinoids and opioids in the regulation of food intake < EC! EC >! Mechanisms: interference on NT relase Psychological imputs N.Accumbens neurotransmitters POMC/ CART 18!

19 19!