La resistenza all’insulina è una caratteristica comune dell’obesità e del diabete di tipo 2 con effetti dannosi per il sistema nervoso periferico e centrale.
Nei soggetti sani, l’insulina agisce nel cervello in modo anoressigeno riducendo l’appetito e l’assunzione di cibo, mentre nello stato insulino-resistente, l’azione dell’insulina non regola più correttamente il metabolismo energetico e il comportamento alimentare.
Contemporaneamente, le persone con risposta insulinica anomala hanno una massa di tessuto adiposo viscerale più elevata e un metabolismo periferico compromesso e riacquistano più massa grassa dopo un intervento sullo stile di vita. Inoltre, i risultati di numerosi studi suggeriscono che l’interruzione della reattività all’insulina nel cervello promuove malattie metaboliche, psichiatriche e neurodegenerative.
Tuttavia, l’andamento dello sviluppo della risposta cerebrale all’insulina negli esseri umani non è ancora chiaro.
Nello studio di Kullmann et al. (Nat Metab. 2025 Feb 21. doi: 10.1038/s42255-025-01226-9), gli autori hanno analizzato l’effetto di una dieta ipercalorica, che includeva spuntini ultra-elaborati ricchi di calorie, sull’azione dell’insulina nel cervello, sulla composizione del grasso corporeo e sulla sua sensibilità periferica.
Sono stati selezionati ventinove soggetti maschi di età compresa tra 19 e 27 anni, normopeso con un BMI compreso tra 19-25 kg m−2, con un peso stabile da almeno 3 mesi prima dello studio.
Diciotto soggetti hanno seguito una dieta ad alto contenuto calorico (gruppo HCD, high-caloric diet) per 5 giorni, che includeva snack ultra-elaborati, (tra cui, ad esempio, Snickers, brownies e patatine, con un’equivalenza di composizione nutrizionale del 47-50% di grassi e del 40-45% di carboidrati), e undici hanno mantenuto la loro dieta regolare senza calorie aggiuntive, come gruppo di controllo.
I partecipanti hanno completato tre visite in laboratorio, iniziale, follow-up 1 e follow-up 2, durante il periodo di valutazione di circa 3-4 settimane. La tempistica delle visite di controllo è stata adattata al primo giorno del periodo della dieta HCD.
Due settimane prima di questo periodo i soggetti sono stati sottoposti a due giorni di valutazione basale dopo un digiuno notturno, comprendente un’analisi sull’integrità della sostanza bianca e sull’azione dell’insulina, utilizzando la fMRI (per studiare gli effetti specifici dell’azione dell’insulina sul cervello, è stata utilizzata un’applicazione intranasale di insulina come metodo non invasivo per la sua somministrazione), seguita da un compito di apprendimento con ricompensa.
In giorni diversi (a distanza di 1-3 giorni), è stata eseguita una MRI dell’intero corpo per la misurazione e distribuzione della massa grassa e un Test da carico orale di glucosio (oGTT, Oral Glucose Tolerance Test), per la misurazione della sensibilità periferica all’insulina.
Al temine delle due settimane, 18 soggetti sono stati istruiti ad aumentare il loro apporto calorico giornaliero di 1500 kcal per cinque giorni consecutivi con spuntini ad alto contenuto calorico, mentre undici hanno mantenuto la loro dieta regolare. Al sesto e settimo giorno (follow up 1) sono stati rieseguiti i test sull’integrità della sostanza bianca e sull’azione dell’insulina e il oGTT e dopo sette giorni (follow up 2), è stato rifatto solo il test della fMRI sul cervello. Riassumendo, l’obiettivo principale dello studio era valutare l’attività cerebrale indotta dall’insulina prima (iniziale), subito dopo l’HCD (follow-up 1) e 1 settimana dopo la ripresa di una dieta calorica normale (follow-up 2), rispetto al gruppo di controllo che ha mantenuto la propria dieta regolare.
Lo studio ha dimostrato che, in uomini normopeso, la reattività insulinica cerebrale si adatta a cambiamenti dietetici a breve termine dopo un consumo di snack ultra-elaborati dolci e grassi, in aggiunta ad una dieta regolare, in assenza di cambiamenti nella massa corporea, nella sensibilità periferica all’insulina e nel desiderio di cibo.
Il contenuto di grassi epatici, tuttavia, era aumentato sostanzialmente. Anche una settimana dopo aver ripreso una dieta normale, le scansioni MRI hanno mostrato una sensibilità all’insulina persistentemente bassa nel cervello. Sebbene non sia stato osservato alcun aumento di peso significativo, il breve periodo è stato abbastanza lungo da far aumentare significativamente il grasso epatico.
Sembra, quindi, che l’obesità non sia solo una questione di cattiva alimentazione e di esercizio insufficiente. Questa patologia ha anche molto a che fare con l’adattamento della risposta insulinica del cervello a cambiamenti a breve termine nella dieta, prima che si verifichi un aumento di peso; è, quindi, necessario tenere in considerazione anche il ruolo del cervello, poiché i meccanismi dell’organismo che portano all’obesità sono più complessi di una dieta errata e della mancanza di esercizio fisico.
