I taniciti sono i neuroni che spengono la fame

Lo stimolo della fame è uno strumento di salvaguardia che l'evoluzione ha "escogitato" per assicurare un adeguato apporto di nutrienti all'organismo spingendolo a cercare il cibo; al contrario la sazietà (che non corrisponde esattamente all'assenza dello stimolo "fame") disincentiva il comportamento proattivo di ricerca del cibo. Un equilibrio dinamico che ha funzionato egregiamente negli esseri umani per migliaia di anni, ma che recentemente è "cortocircuitato" a causa della disponibilità di cibo ad ogni ora del giorno, soprattutto di quello ipercalorico, che noi siamo programmati a cercare in quanto difficile da reperire in natura. Non a caso il cibo più calorico è anche quello che noi troviamo più "gustoso", per alcuni semplicemente "irresistibile" (vedi anche --> "La top 10 degli imprevisti evolutivi").

I meccanismi che regolano l'oscillazione dinamica tra sensazione di fame e sazietà sono vari e vanno dal semplice atto di masticare (prolungare il tempo di masticazione diminuisce la fame e innesca la produzione di ormoni metabolici come l'insulina) alla distensione delle pareti dello stomaco (da cui il temporaneo sollievo alla fame ottenibile con l'acqua) fino ai meccanismi neurochimici che "titolano" il livello di zuccheri e aminoacidi ematici e trasmettono l'informazione ai centri di controllo "comportamentale" del cervello.

Dato che su questi temi vi sono già ottime descrizioni divulgative evito qui inutili ripetizioni, reindirizzandovi ad un ottimo sito quale albanesi.it, wikipedia o ad articoli più "tecnici".

In questo articolo vedremo invece i recenti sviluppi neurochimici sul tema, con la identificazione delle cellule in grado di mediare il critico passaggio tra l'informazione "nutrienti presenti" e la percezione inconscia di "bisogno soddisfatto".

Lo studio, condotto da ricercatori della università di Warwick e pubblicato sulla rivista Molecular Metabolism, è centrato sulla caratterizzazione funzionale dei taniciti.

Un tanicita murino (freccia) nel 3° ventricolo
(derivative work: CopperKettle /wikimedia)

I taniciti sono speciali cellule ependimali site nel terzo e quarto ventricolo del cervello, i cui prolungamenti entrano in contatto con un'area chiave per la connessione neuroendocrina quale l'ipotalamo. Lo stesso nome tanicita ne indica la forma, con il suffisso tanus che significa allungato.

Il terzo ventricolo (rosso) nell'uomo
(credit: LSDB. Permission CC-BY-SA-2.1-jp)

Una delle funzioni comunemente attribuita a queste cellule è il trasferimento dei segnali chimici captati nel liquido cerebrospinale ai centri di regolazione.

I ricercatori inglesi hanno confermato tale ipotesi ridefinendo meglio il campo d'azione di tali cellule; sembra infatti che i taniciti siano particolarmente abili nel quantificare la variazione del livello di aminoacidi circolanti, come tipicamente avviene dopo un pasto. Elemento ancora più interessante il fatto che il rilevamento sarebbe operato dallo stesso tipo di recettori che nelle papille gustative della lingua identificano il gusto "umami" (vedi articolo precedente --> "Il gusto e la genetica").
Per essere più precisi i recettori sui taniciti non "vedono" un qualunque aminoacido circolante ma solo arginina e lisina.

Gli aminoacidi sono i mattoni con cui sono costruite le proteine e come tali sono elementi essenziali. Oltre che per le caratteristiche chimiche (idrofobicità vs. polarità, occupazione sterica della catena laterale, ... ) gli aminoacidi possono essere suddivisi in essenziali e non essenziali, sebbene questo termine imponga una precisazione. Tutti gli aminoacidi sono essenziali, chi più chi meno a seconda della loro presenza nella sequenza della proteina. Quello che varia è la capacità dell'organismo di sintetizzarli a partire da altre componenti; gli aminoacidi che non siamo in grado di produrre (o di farlo in quantità sufficienti al fabbisogno giornaliero) sono definiti essenziali in quanto DOBBIAMO assumerli con la dieta. Nove sono gli aminoacidi essenziali e tra questi la lisina è al secondo posto come fabbisogno giornaliero. L'arginina potremmo invece definirla un "essenziale condizionato" nel senso che è tale solo fino al termine dell'adolescenza. Per inciso la penuria di alcuni aminoacidi essenziali nella dieta vegana è uno dei fattori di rischio che impongono una attenta pianificazione dei cibi consumati e/o l'utilizzo di integratori.

Arginina e lisina sono particolarmente abbondanti in cibi come la spalla di maiale, le bistecche di manzo, pollo, sgombri, prugne, albicocche, avocado, lenticchie e mandorle. Una porzione di questi cibi fornisce un contributo di aminoacidi sufficiente ad attivare "in fretta" i recettori sui taniciti e a cascata la sensazione di sazietà.

Il livello degli aminoacidi ematici riflette le caratteristiche nutrizionali del cibo, o per essere più precisi, i nutrienti assimilati a livello intestinale.

Nel caso degli zuccheri la capacità assimilativa è data dall'indice glicemico, diretta conseguenza della facilità con cui i carboidrati presenti nel cibo riescono a passare nel flusso sanguigno (maggiore l'indice, più veloce l'assimilazione e maggiore il rischio di "picchi glicemici"). I carboidrati complessi sono assimilati lentamente e questo permette di tenere lontana la fame più a lungo. I cibi o bevande ricche di zuccheri semplici danno una rapida "soddisfazione" ma si associano a picchi glicemici più ripidi.

Nel caso di arginina e lisina, poiché i taniciti fungono da relay tra il sensore e il "decisore comportamentale", ne deriva che queste cellule sono il bersaglio ideale se lo scopo è mandare al cervello il messaggio "obiettivo raggiunto. Non hai più fame".  Candidati perfetti per sviluppare terapie capaci di facilitare l'ardua lotta per il controllo del peso in soggetti "resistenti" (anche solo psicologicamente) ai normali trattamenti.

Sperimentalmente i ricercatori hanno usato cellule cerebrali di ratti opportunamente modificate in modo che la loro attivazione provocasse la comparsa di fluorescenza; dopo avere esposto le cellule a soluzioni contenenti diversi nutrienti "elementari", si ebbe l'evidenza che arginina e lisina erano le molecole più efficaci per attivare "l'interruttore". Sono sufficienti trenta secondi dall'aggiunta alla coltura per indurre la risposta dei taniciti.

Il passo successivo sarà valutare i risultati su cellule neuronali umane e meglio ancora in vivo usando, dove possibile, strumenti di diagnostica per immagini.

Fonte
- Amino acid sensing in hypothalamic tanycytes via umami taste receptors
Greta Lazutkaite et al. (2017) Mol Metab. 6(11):1480-1492