Insonnia e obesità: un possibile legame | Biologia

Stare sveglio fino a tardi può ingrassare? I ricercatori hanno scoperto che potrebbe essere vero il contrario quando hanno studiato il sonno nei vermi: non è la perdita del sonno che porta all’obesità, ma piuttosto un eccesso di peso che può causare l’insonnia.

Caenorhabditis elegans: un modello particolare

Caenorhabditis elegans (C. elegans) è un piccolo verme nematode che vive comunemente in terreni fangosi in zone temperate. A intuire l’utilità di questo verme fu Sydney Brenner, a cavallo fra gli anni ’60 e ’70. Questo verme è composto da 959 cellule e se ne conosce bene tutta la biologia. Dal suo corpo trasparente se ne può vedere ogni suo dettaglio. Ma nel tempo gli scienziati hanno imparato a conoscerne bene il metabolismo e molti dettagli sul suo sviluppo. In questo modo questo nematode è diventato un modello per lo studio del metabolismo, dello sviluppo cellulare e di tante patologie e condizioni.

Insonnia e obesità

Un numero crescente di ricerche ha suggerito che una scarsa qualità del sonno è collegata all’obesità sregolando l’appetito, che a sua volta porta a un maggiore consumo di calorie. Nell’uomo, l’interruzione acuta del sonno può comportare un aumento dell’appetito ed alla resistenza all’insulina. Le persone che cronicamente dormono meno di sei ore di sonno a notte hanno maggiori probabilità di essere obese e diabetiche. Inoltre, è stato dimostrato che la fame negli esseri umani, nei ratti, nei moscerini della frutta e nei vermi influenza il sonno, indicando che è regolato, almeno in parte, dalla disponibilità di nutrienti. Tuttavia, i modi in cui sonno e alimentazione lavorano insieme è ancora poco chiaro.

Un nuovo studio, pubblicato su PLOS Biology, ha scoperto che la direzione di questa relazione potrebbe essere invertita: non è l’insonnia che porta all’obesità, ma un eccesso di peso che può portare alla perdita di sonno. Secondo i ricercatori dell’Università della Pennsylvania Perelman School of Medicine e l’Università del Nevada, C. elegans offre un modello sorprendentemente buono per studiare il sonno dei mammiferi. Come tutti gli altri animali anche loro hanno bisogno di dormire. Ma a differenza degli umani, che ha un cervello complesso da studiare, un C. elegans ha solo 302 neuroni. Gli scienziati sanno che uno di questi è un punto chiave per la regolazione del sonno. Il suo spegnimento può indurre il verme a non dormire.

Il nuovo studio

Per studiare l’associazione tra metabolismo e sonno, i ricercatori hanno modificato geneticamente i vermi C. elegans per “spegnere” un neurone che controlla il sonno. Per farlo, i ricercatori hanno inibito un gene chiamato KIN-29. Questo gene è omologo al gene Salt-Inducible Kinase (SIK-3) nell’uomo, già noto regolare il sonno. I vermi modificati potevano ancora mangiare, respirare e riprodursi, ma hanno perso la capacità di dormire. Con questo neurone spento, i ricercatori hanno visto un forte calo dei livelli di adenosina trifosfato (ATP), che è la valuta energetica del nostro corpo.  Sorprendentemente, quando i ricercatori hanno generato i vermi con insonnia, questi hanno iniziato ad accumulare grasso in eccesso, simile alla condizione di obesità umana. I ricercatori hanno ipotizzato che il rilascio di depositi di grasso fosse un meccanismo che promuove il sonno e che la ragione per cui i mutanti KIN-29 non dormono è che non sono stati in grado di liberare il grasso.

Per verificare questa ipotesi, i ricercatori hanno nuovamente manipolato i vermi mutanti, questa volta esprimendo un enzima che “liberava” il loro grasso. Con quella modifica, i vermi erano di nuovo in grado di dormire. Il prof. Raizen, uno dei principali autori dello studio, ha affermato che questo potrebbe spiegare come mai le persone obese soffrano di insonnia. Raizen ha sottolineato che, sebbene queste scoperte nei vermi non possano tradursi direttamente nell’uomo, C. elegans offre un modello sorprendentemente buono per lo studio del sonno dei mammiferi.

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