Semantica dellalimentazione Appetito –desiderio* di (quel) cibo; piacevole. Fame –bisogno di (...

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Semantica dell’alimentazione

• Appetito– desiderio* di (quel) cibo; piacevole.

• Fame– bisogno di ( qualsiasi) cibo; poco piacevole.

• Pienezza– fine del bisogno di cibo. Nel contesto del pasto.

• Sazietà.– mancanza di fame. Prolungata; dopo il pasto.

• Appetito– desiderio* di (quel) cibo; piacevole.

• Fame– bisogno di ( qualsiasi) cibo; poco piacevole.

• Pienezza– fine del bisogno di cibo. Nel contesto del pasto.

• Sazietà.– mancanza di fame. Prolungata; dopo il pasto.

* Mediato da fattori non energetici

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CIBO

SazietàSazietà PienezzaPienezza

precoce tardivo

SensorialePost-ingestione

CognitivaCentrale

Post-assorbimentoMetabolica

Mediazione

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APO

LH

DMH

PFH

ARC

VMH

PVN

APO = Area PreOttica

LH = Lateral Hypothalamus

DMN = DorsoMedial Nucleus

PFH = PeriFornicolal Hypothalamus

VMH = VentroMedial Hypothalamus

ARC = Arcuatus Nucleus

PVN = ParaVentricular Nucleus

Regioni cerebrali nelle quali vengonointegrati i segnali di controllo del consumo di cibo

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IMMMAGINI DI ATTIVAZIONE CEREBRALE IN RISPOSTA IMMMAGINI DI ATTIVAZIONE CEREBRALE IN RISPOSTA ALLAALLA FAMEFAME ((blublu) ) E ALLA SAZIETA’E ALLA SAZIETA’ ( (giallogiallo))

Tataranni et al, 1999

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Fattori bioumorali coinvolti nel controllo dell’alimentazione

• Ormoni

• Citochine

• Neuropeptidi

• Nutrienti ematici

• Neurotrasmettitori

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Fattori bioumorali coinvolti nel controllo dell’alimentazione

• Ormoni– Glucocorticoidi– Aldosterone– Estrogeni– Insulina– Cholecistokinina– GLP-1– PYY– Grelina

• Citochine– Leptina– Resistina– Adiponectina– IL-6– TNF-alfa

• Ormoni– Glucocorticoidi– Aldosterone– Estrogeni– Insulina– Cholecistokinina– GLP-1– PYY– Grelina

• Citochine– Leptina– Resistina– Adiponectina– IL-6– TNF-alfa

• Neuropeptidi– Neuropeptide Y– Grelina– Galanina– Opioidi– Endocannabinoidi– GHRH– CRH– MCH– Orexina– CART– AGRP– POMC– OXM

• Neuropeptidi– Neuropeptide Y– Grelina– Galanina– Opioidi– Endocannabinoidi– GHRH– CRH– MCH– Orexina– CART– AGRP– POMC– OXM

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Nutrienti e neurotrasmettitori capaci di regolare l’alimentazione

• Nutrienti ematici

– Glucosio

– Acidi grassi

– Aminoacidi

– Lattato

– Corpi chetonici

• Nutrienti ematici

– Glucosio

– Acidi grassi

– Aminoacidi

– Lattato

– Corpi chetonici

• Neurotrasmettitori– Noradrenalina– Dopamina– Serotonina– GABA– NO

• Neurotrasmettitori– Noradrenalina– Dopamina– Serotonina– GABA– NO

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• NPY (Neuropeptide Y)• ART/AgRP

• MCH (Melanin Concentrating Hormone)

• Endocannabinoidi • Anandamide

• Oppioidi endogeni • -Endorfine

• Dinorfine

• Encefaline

• Grelina

SEGNALI ORESSIGENISEGNALI ORESSIGENI

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• NPY (Neuropeptide Y)• ART/AgRP

• MCH (Melanin Concentrating Hormone)• Endocannabinoidi

• Anandamide• Oppioidi endogeni

• -Endorfine• Dinorfine• Encefaline

• Grelina• Galanina

SEGNALI ORESSIGENISEGNALI ORESSIGENI

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NPY (Neuropeptide Y)

• E’ sintetizzato prevalentemente nel ARC• Proietta afferenze a PVN, DMN e LH• E’ il più importante attivatore di consumo

di cibo; risponde sia la digiuno che alla restrizione calorica

• Stimola la produzione di altri segnali oressigeni, quali le ß-endorfine

• E’ co-espresso con AgRP

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Nucleo Arcuato (ARC)

POMC cells

MSH

AgRP

NPY

Leptina

Nucleo Paraventricolare

(PVN)

ß-endorfine

MC3-4R

• Digiuno• Grelina• Steroidi (Test, Estr, Cort)• Ritmo circadiano

• CART• GLP1

CB-1

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05

10

15202530

354045

R. Gast WATi

ng*

mg-1

*min

-1

Controlli

Dopo NPY

Effetto della i.c.v. di NPY sull’utilizzazione insulino-mediata di glucosio nel muscolo e nel tessuto adiposo di ratti obesi

**

**

Vettor, 1996

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La somministrazione i.c.v. di NPY in ratti

normali determina una situazione

metabolica che è simile a quella osservata

nella fase dinamica dell’obesità genetica

di modelli animali ed è similare a quanto

osservato nella sindrome metabolica

umana.

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Caratteristiche fenotipiche di ratti normali (OB/OB), obesi (ob/ob), ed obesi NPY -/-

OB/OB ob/ob ob/ob NPY -/-

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• NPY (Neuropeptide Y)• ART/AgRP

• MCH (Melanin Concentrating Hormone)

• Endocannabinoidi • Anandamide

• Oppioidi endogeni • -Endorfine• Dinorfine• Encefaline

• Grelina

SEGNALI ORESSIGENISEGNALI ORESSIGENI

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MCH (Melanin Concentrating Hormone)

• E’ sintetizzato nell’ipotalamo laterale• Proietta afferenze a molte aree

ipotalamiche • Attiva il consumo di cibo, rispondendo

al digiuno, indipendentemente dal NPY• La sua azione è potenziata dal NPY e

dagli Endocannabinoidi

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ARC(Nucleo Arcuato )

POMC cellsMSH

AgRP

NPY

Leptina

PVN(Nucleo

Paraventricolare )

ß-endorfine

MC3MC4

• Digiuno• Grelina• Steroidi (Test, Estr, Cort)• Ritmo circadiano

CB-1

LH - Ipotalamo laterale

CB-1

MCH

• Digiuno • EC• NPY

• CART• GLP1

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Segal-Lieberman et al, 2003

L’ormone MCH è L’ormone MCH è un mediatore critico un mediatore critico

del del fenotipo leptino-fenotipo leptino-

carentecarente

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• NPY (Neuropeptide Y)• ART/AgRP

• MCH (Melanin Concentrating Hormone)

• Endocannabinoidi • Anandamide

• Oppioidi endogeni • -Endorfine• Dinorfine• Encefaline

• Grelina

• NPY (Neuropeptide Y)• ART/AgRP

• MCH (Melanin Concentrating Hormone)

• Endocannabinoidi • Anandamide

• Oppioidi endogeni • -Endorfine• Dinorfine• Encefaline

• Grelina

SEGNALI ORESSIGENISEGNALI ORESSIGENI

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Endocannabinoidi (Anandamide)

• Sono prodotti in molte aree del SNC, dove i suoi recettori (specie CB-1) sono ubiquitari

• I CB-1 sono attivati da numerosi neuropeptidi, specie NPY e -Endorfine

• Facilitano il consumo di cibo, rispondendo al digiuno, indipendentemente dal NPY

• La loro azione è potenziata dal NPY e dalle -Endorfine ed inibita dalla leptina

• La loro azione è simile a quella del 9-THC

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Hypothalamic levels of arachinodoyl ethanolamina (anandamide: AEA), 2-Hypothalamic levels of arachinodoyl ethanolamina (anandamide: AEA), 2-arachidonoyl glycerol (2-AG) and palmitoyl ethanolamide (PEA)arachidonoyl glycerol (2-AG) and palmitoyl ethanolamide (PEA)

Di Marzo et al, 2001

obese db/db mice

lean controls

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Leptin-regulated endocannabinoids are involved in maintaining food intakeVINCENZO DI MARZO*, SRAVAN K. GOPARAJU†, LEI WANG†‡, JIE LIU†‡, SÁNDOR BÁTKAI†‡, ZOLTÁN JÁRAI†, FILOMENA FEZZA*, GRANT I. MIURA§, RICHARD D. PALMITER§, TAKAYUKI SUGIURA & GEORGE KUNOS†‡

Nature 410, 822 - 825 (2001)

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Hypothalamic levels of anandamide and 2-arachidonoyl glycerol Hypothalamic levels of anandamide and 2-arachidonoyl glycerol

125

µg

lept

in

125

µg

lept

in

250

µg

lept

in

250

µg

lept

in

Di Marzo et a, 2001

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Cota et al, 2003

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Effect of SR141716A (CB1-inibhitor) on food intake in non-fasted db/db mice.

1 2 3 hours

food

inta

ke (

gr x

mou

se)

Vehicle

SR141716A

Di Marzo et al, 2001

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Gli endocannabinoidi sembrano avere un ruolo nei processi che amplificano la motivazione al consumo di cibi palatabili, aumentando gradualmente nell’intervallo tra i pasti, sino a raggiungere un livello critico quando scatta la necessità di cibo.

Cota et al, 2003

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• NPY (Neuropeptide Y)• ART/AgRP

• MCH (Melanin Concentrating Hormone)

• Endocannabinoidi • Anandamide

• Oppioidi endogeni • -Endorfine• Dinorfine• Encefaline

• Grelina

• NPY (Neuropeptide Y)• ART/AgRP

• MCH (Melanin Concentrating Hormone)

• Endocannabinoidi • Anandamide

• Oppioidi endogeni • -Endorfine• Dinorfine• Encefaline

• Grelina

SEGNALI ORESSIGENISEGNALI ORESSIGENI

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Oppioidi endogeni (-Endorfine)

• Sono prodotti in molte regioni cerebrali, ma soprattutto nel PVN

• Proiettano afferenze a molte aree ipotalamiche e alla corteccia

• Facilitano il consumo di cibo, rispondendo al digiuno, su stimolo del NPY e dell’AgRP

• La loro azione potenzia quella degli Endocannabinoidi

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ARC(Nucleo Arcuato )

POMC cellsMSH

AgRP

NPY

Leptina

PVN(Nucleo

Paraventricolare )

ß-endorfine

MC3MC4

• Digiuno• Grelina• Steroidi (Test, Estr, Cort)• Ritmo circadiano

CB-1

LH - Ipotalamo laterale

CB-1

MCH

• Digiuno • EC• NPY

• CART• GLP1

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• NPY (Neuropeptide Y)• ART/AgRP

• MCH (Melanin Concentrating Hormone)

• Endocannabinoidi • Anandamide

• Oppioidi endogeni • -Endorfine• Dinorfine• Encefaline

• Grelina

• NPY (Neuropeptide Y)• ART/AgRP

• MCH (Melanin Concentrating Hormone)

• Endocannabinoidi • Anandamide

• Oppioidi endogeni • -Endorfine• Dinorfine• Encefaline

• Grelina

SEGNALI ORESSIGENISEGNALI ORESSIGENI

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Segnali periferici Segnali periferici afferenti afferenti al SNC al fine di al SNC al fine di regolare regolare il consumo di il consumo di cibocibo

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Ruolo della grelina nella regolazione Ruolo della grelina nella regolazione centrale dell’alimentazionecentrale dell’alimentazione

MASAMITSU NAKAZATO et al , Nature 409, 194 - 198 (2001);

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Oxintomodulin suppress appetite and reduces food intake in humans (Cohen et al, 2003).

OXM

Gut(post postprandially)

Brain

Gut Ghrelin

Food Intake

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Livelli (%) di grelina in alcuni disturbi dell’alimentazione

1

1,9 1,89

2,2

1,2

0

0,5

1

1,5

2

2,5

Controlli AN-R AN-BP BN-P BN-NP

Tanaka et al, 2003

Gre

lina

(%

)

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Effetto della somministrazione icv di un antagonista NPY (D-Tyr27, 36, D-Thr32) o di un antagonista GHRH (MZ-4-71)

sulla stimolazione al consumo di cibo da parte della Grelina

Bagnasco et al, 2003

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

Controlli Grelina Grelina + ant NPY

*

Con

sum

o d

i cib

o (g

)

Grelina + ant GHRH

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Livelli e secrezione gastrica del mRNA

della grelina nel ratto

Digiuno Post-prandiali

Lee et al, 2002 (modified)

**

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NPY

Svuotamento gastrico

CitokineIL 1-ß

(Cachetizzanti)Fame

+

+

+

+

- -

- -

GRELINAGRELINA DIGIUNO Glicemia IRI Leptina

PASTO Leptina IRI Glicemia Distensione gastrica

FAME

ANORESSIANERVOSA

ETA’

OBESITA’BMI

leptina+

+

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• Leptina• Insulina• Peptide YY (PYY)• CCK (Colecistochinina)• CART (cocaine -anphetamine-regulated-transcript)

• Pro-opiomelacortina (POMC)• -MSH (Melanocyte Stimulating Hormone)

• Corticotropin Releasing Hormone (CRH)• Urocortina

• Leptina• Insulina• Peptide YY (PYY)• CCK (Colecistochinina)• CART (cocaine -anphetamine-regulated-transcript)

• Pro-opiomelacortina (POMC)• -MSH (Melanocyte Stimulating Hormone)

• Corticotropin Releasing Hormone (CRH)• Urocortina

SEGNALI ANORESSIGENI SEGNALI ANORESSIGENI