Effetti dell'iperinsulinemia acuta sul sistema endocannabinoide del tessuto adiposo

Di Ludovica Curcio

Le cellule del nostro organismo comunicano con le altre cellule attraverso la produzione ed il rilascio di mediatori specifici. Queste sostanze sono moltissime e con differenti strutture chimiche: amminoacidi, peptidi, proteine complesse, derivati del metabolismo del colesterolo, e addirittura sostanze gassose.
Particolari mediatori sono gli endocannabinoidi. Il coinvolgimento degli endocannabinoidi nella modulazione delle funzioni fisiologiche, sia a livello del sistema nervoso che nei tessuti periferici, è confermato dalla scoperta di specifici meccanismi biosintetici e degradativi. Pertanto, i recettori per i cannabinoidi, i loro ligandi endogeni e le proteine coinvolte nella loro sintesi, trasporto ed inattivazione formano un sistema cannabinoide endogeno integrato, definito “Sistema Endocannabinoide”. Tra le molteplici funzioni svolte emerge in maniera sempre più chiara il loro ruolo nel controllo alimentare.
Esiste una stretta correlazione tra l'iperattività del sistema endocannabinoide a livello del sistema nervoso centrale e dei tessuti periferici con l'insorgenza dell'obesità. A questa iperattività possono contribuire vari fattori, quali anomalie genetiche legate al malfunzionamento dell’enzima che inattiva gli endocannabinoidi oppure una dieta ricca in grassi che aumenta il livello di acidi grassi polinsaturi e di conseguenza causano l’incremento dei recettori delle cellule specializzate per l’accumulo di lipidi, ovvero degli adipociti, e per la lipogenesi epatica.
In questo studio si vogliono dimostrare gli effetti dell’iperinsulinemia sulla regolazione del sistema endocannabinoide specificamente localizzato a livello del tessuto adiposo. In particolare, l’iperinsulinemia cronica, che notoriamente costituisce un marcatore precoce di “insulino-resistenza” sistemica, può essere coinvolta nella disregolazione obesità-relata dei principali componenti del SE.

• Lingua: Italiano
• Editore: Ludovica Curcio
• Data di uscita: 19 mar 2012
• ISBN: 9788863697018

Anteprima del libro

I.  PARTE COMPILATIVA

CAPITOLO 1

L’organo adiposo

Da un punto di vista anatomico si definisce organo quella struttura complessa costituita da diverse parti elementari intimamente connesse, dotata di una o più specifiche funzioni.

Il tessuto adiposo risponde in pieno ai requisiti di cui sopra in quanto:

•  da un punto di vista macroscopico, due differenti sottotipi tessutali, tessuto adiposo bruno e bianco possono coesistere nello stesso deposito organico

•  da un punto di vista microscopico, i differenti sottotipi cellulari di cui il T.A. (tessuto adiposo) si compone cellule adipocitarie e componente non-adipocitaria, presentano una intima connessione anatomofunzionale, seppur svolgendo funzioni fisiologiche differenti (metabolica, endocrina, immunologica)

L’elevata organizzazione anatomo-strutturale dell’organo adiposo risulta finalizzata al mantenimento dell’integrità locale che, a sua volta, si dimostra condizione necessaria perché l’organo stesso possa riconoscere ed integrare differenti segnali periferici con risposte adattative appropriate.

Anatomia macroscopica

1.1  Tessuto adiposo bruno

Il tessuto adiposo bruno (Brown Adipose Tissue, BAT), composto da cellule poligonali di dimensioni variabili (20-50mm), è così definito per la colorazione rosso-brunastra dovuta essenzialmente alla ricca rete di capillari vascolari ed all’elevato contenuto mitocondriale delle cellule adipocitarie.

Durante la vita intrauterina, il BAT inizia a formarsi molto precocemente (9-12 settimane) ed i suoi depositi, localizzati nell’embrione in sede cervicale, ascellare, perisurrenalica e pararenale, tendono a permanere anche nel bambino. Tuttavia, nell’adulto la rappresentazione del BAT è minima, in quanto i depositi tessutali di BAT sono pressoché sostituiti dal tessuto adiposo bianco.

La funzione principale delle cellule del tessuto adiposo bruno è quello di dissipare l’energia immagazzinata sotto forma di trigliceridi nei vacuoli lipidici per produrre calore.

L’adipocita bruno, in virtù della presenza di specifiche proteine mitocondriali chiamate proteine disaccoppianti (Uncoupling Proteins, UCPs), utilizza tale energia contenuta nei trigliceridi per produrre calore. Le UCPs sono infatti in grado di disaccoppiare la fosforilazione ossidativa dalla sintesi di adenosintrifosfato (ATP), dissipando quindi il gradiente protonico attraverso la membrana mitocondriale.

Il BAT risulta in effetti dotato di una ricca innervazione simpatica che lo rende particolarmente sensibile all’attività delle catecolamine. In risposta ad uno stimolo adrenergico adeguato (es. freddo o assunzione di cibo), la β ossidazione mitocondriale procede in assenza della produzione di ATP e, per effetto del disaccoppiamento tra fosforilazione ossidativa e sintesi di ATP, viene generato calore.

La dissipazione energetica sotto forma di calore costituisce il principale meccanismo attraverso cui l’organismo è in grado di controllare la temperatura corporea senza far riscorso alla contrazione muscolare.

1.2  Tessuto adiposo bianco

Il tessuto adiposo bianco (White Adipose Tissue, WAT) macroscopicamente caratterizzato dal colore bianco-giallastro, è in gran parte costituito da cellule globalmente sferiche, gli adipociti, deputate all’accumulo di energia sotto forma di trigliceridi.

La capacità di accumulare trigliceridi da parte dell’adipocita bianco è impressionante se si pensa che la morfologia di tale cellula puo’ variare drammaticamente: circa dieci volte in diametro e, pertanto, 1000 volte in volume.

Gli adipociti bianchi sono cellule mediamente dotate di maggiori dimensioni (25-200 µm), in cui un singolo organello, il vacuolo lipidico, occupa più del 95% dell’intero corpo cellulare. Pertanto, essendo tale cellula altamente specializzata nell’accumulo di trigliceridi, le alterazioni del bilancio energetico in senso di un eccesso calorico si traducono in un aumento del diametro adipocitario.

Il WAT è un tessuto pressoché ubiquitario. Nell’uomo i depositi di tessuto adiposo bianco risultano particolarmente rappresentati al di sotto dell’apparato tegumentario, nell’area viscerale (regione toracica ed addominale), nella zone inguinali ed ascellari, nelle cavità orbitarie, nel palmo delle mani e nella pianta dei piedi. Inoltre microdepositi di WAT sono anche localizzabili in alcune regioni strategiche, in particolare in sede intramuscolare, in vicinanza del cuore (grasso pericardico) o in prossimità dei vasi arteriosi (T.A. perivascolare) ed in sede peri-renale e peri-epatica. Tali microdepositi, oltre a svolgere una funzione di tipo protettivo o di supporto meccanico, possono rivestire un importante ruolo fisiopatologico allorquando, per effetto di uno stato disfunzionale, rilasciano in vicinanza dell’organo satellite un eccesso di prodotti metabolici (es. acidi grassi liberi) o mediatori infiammatori (es. interleuchina-6) responsabili, in ultima analisi, di un deterioramento funzionale dell’organo bersaglio.

A differenza del tessuto adiposo bruno, il tessuto adiposo bianco rappresenta in primo luogo la centrale energetica dell’organismo. In base alle necessità energetiche dell’organismo, l’adipocita bianco è sia in grado di immagazzinare energia sotto forma di trigliceridi che di mobilizzare l’energia accumulata tramite il processo lipolitico.

Sebbene la regolazione del bilancio energetico rappresenti comunque una funzione vitale, il tessuto adiposo bianco rappresenta un importante organo endocrino. La produzione di numerose molecole, globalmente note come adipochine, fa assumere al tessuto adiposo un ruolo di primo piano non solo nella modulazione delle funzioni metaboliche, ma anche nella regolazione dei meccanismi che controllano