Perché i topi affamati preferiscono il sesso al cibo
La leptina sopprime la fame quando c’è l'opportunità di interazione sociale e riproduzione con il sesso opposto. Ma se la fame è troppo forte, i topi preferiscono il cibo
[28 Febbraio 2023]
Lo studio “Complementary lateral hypothalamic populations resist hunger pressure to balance nutritional and social needs”, pubblicato su Cell Metabolism da un team di ricercatori del Max-Planck-Institut für Stoffwechselforschung und dem Exzellenscluster für Alternsforschung (CECAD) dell’Universität zu Köln e della Universitätsklinikum Köln si è posto la domanda: «Mangiare o accoppiarsi?» e la risposta è che «I topi moderatamente affamati scelgono di accoppiarsi». Infatti, «Quando i loro cervelli sono stimolati con la leptina, un ormone soppressore dell’appetito, i topi affamati danno la priorità all’interazione con membri del sesso opposto rispetto al mangiare e bere».
L’autrice senior dello studio Tatiana Korotkova, neuroscienziata dell’università di Colonia, università Clinica di Colonia e del o Max Planck, spiega che «Possiamo perseguire solo un comportamento alla volta, quindi il nostro cervello deve in qualche modo calcolare quale sarà il comportamento più gratificante o qual è il nostro bisogno più urgente».
Per chiarire la gerarchia dei comportamenti innati come mangiare, bere, socializzare e accoppiarsi, il team ha osservato e stimolato i neuroni dei topi all’interno dell’ipotalamo laterale, uno dei principali “centri di alimentazione” del cervello. All’università di Colonia evidenziano che «Si sono concentrati sui neuroni che portano i recettori per la leptina e sui neuroni che producono la neurotensina, due ormoni legati alla fame e alla sete. Con loro loro sorpresa, hanno scoperto che questi neuroni erano anche coinvolti nella guida del comportamento sociale e nell’aiutare i topi a bilanciare i loro bisogni nutrizionali e sociali».
La principale autrice dello studio, Anne Petzold dell’Universität zu Köln, conferma: «Siamo rimasti stupiti nello scoprire che l’ipotalamo laterale collega l’alimentazione e il bere ai comportamenti sociali. L’attivazione dei neuroni del recettore della leptina fa sì che, nonostante la fame o la sete acuta, i topi diano la priorità all’interazione sociale. Questo ha senso dal punto di vista biologico perché i partner che si accoppiano non sono qualcosa che si ha sempre intorno, e quindi bisogna essere in grado di ignorare la fame o la sete per potersi accoppiare».
I ricercatori hanno utilizzato minuscoli microscopi per visualizzare l’attività dei singoli neuroni cerebrali mentre i topi esploravano e si impegnavano in vari comportamenti in un recinto. La Korotkova fa notare che «E’ stato un enorme vantaggio poter registrare l’attività dei neuroni in un animale che si comporta liberamente. Potremmo davvero vedere come cambia l’attività neuronale durante particolari comportamenti e potremmo monitorare e modificare l’attività delle singole cellule con un’elevata precisione temporale».
Per capire come le priorità dei topi cambiassero in base al loro livello di fame, il team ha confrontato il comportamento dei topi che avevano accesso illimitato al cibo con topi “acutamente affamati”, il cui cibo era stato limitato durante la notte, e topi “cronicamente affamati”, il cui cibo aveva stato limitato per 5 giorni, e ricordano che «Questa “fame cronica” può verificarsi anche in natura, dove il cibo non è sempre disponibile».
Hanno scoperto così che «Ii neuroni del recettore della leptina erano inibiti quando i topi mangiavano e si attivavano quando interagivano con topi del sesso opposto, potenziali compagni, ma non quando interagivano con topi dello stesso sesso».
Successivamente, i ricercatori hanno utilizzato segnali luminosi e chimici per stimolare selettivamente i neuroni, il che ha permesso loro di osservare se e come questa attivazione alterasse il comportamento dei topi e riferiscono che «La stimolazione della leptina ha avuto scarso effetto sul comportamento dei topi sazi, che erano generalmente più interessati a socializzare che a mangiare», ma quando i ricercatori hanno attivato i neuroni del recettore della leptina dei topi molto affamati, «Le loro priorità sono cambiate: erano più lenti ad avvicinarsi al cibo, mangiavano di meno, e hanno trascorso più tempo a socializzare con potenziali compagni. Tuttavia, la stimolazione della leptina non è stata in grado di superare la fame più forte dei topi “cronicamente” con restrizioni alimentari, i cui appetiti non erano ridotti e le cui priorità non erano state modificate dall’attivazione della leptina».
La Korotkova spiega ancora: «Quindi, abbiamo questo sistema che può regolare solo una fame moderata, ma non una fame più forte. Questo circuito potrebbe contribuire al motivo per cui le diete non funzionano: non è un problema ridurre l’assunzione di cibo per un breve periodo, ma non funziona se provi a farlo più a lungo».
Al contrario, quando i ricercatori hanno attivato i neuroni della neurotensina, hanno osservato «Un aumento del comportamento nel bere a scapito della socializzazione, sia con potenziali compagni che con topi dello stesso sesso».
Korotkova conclude: «Di solito pensiamo ai neuroni che hanno una funzione particolare, ma abbiamo scoperto che una cellula può effettivamente codificare più stimoli diversi. Questo ha molto senso dal punto di vista biologico perché i comportamenti devono essere coordinati, ed è molto più efficiente coordinare i comportamenti con la stessa cellula piuttosto che con molti tipi di cellule differenti che comunicano in qualche modo tra loro. Successivamente, vorremmo capire come cambia l’attività di queste cellule durante la progressione dell’obesità o lo sviluppo dei disturbi alimentari».