Cosa succede al nostro corpo quando abbiamo fame, secondo la scienza

La fame, quella fisiologica, ci dice “Ehi, ho bisogno di nuova energia per far funzionare questo corpo!” ed è una fondamentale strategia di sopravvivenza, talmente ancestrale da essere regolata da più percorsi ridondanti, cioè che si ripetono e che si rinforzano a vicenda.

Come confermato nello studio “Molecular Mechanisms of Appetite Regulation” pubblicato sul Diabetes & Metabolism Journal, a scatenare questa reazione è una sofisticata combinazione di stimoli nervosi e ormonali che coinvolge diversi attori: dal cervello allo stomaco; dall’ormone della fame, la grelina, al nervo vago. Quando lo stomaco rimane vuoto e in prossimità dei pasti abituali, viene rilasciata grelina nel circolo sanguigno: questa arriva all’ipotalamo, il centro di controllo della fame, che attiva comportamenti che portano alla ricerca di cibo e a ridurre il dispendio di energia. Le cellule sensibili alla pressione nello stomaco segnalano quando questo è pieno, e il cervello genera una sensazione di sazietà per evitare un eccesso alimentare.

Il centro di controllo della fame è l’ipotalamo

Come spiega lo studio “The Physiology of Hunger” – pubblicato sulla rivista The New England Journal of Medicine – al nostro organismo piace l’equilibrio ed è infatti in grado di autoregolarsi in risposta all’ambiente esterno (lo chiamiamo, in gergo tecnico, equilibrio omeostatico). Il direttore di questo delicato equilibrio è l’ipotalamo: ci fa bere quando abbiamo bisogno di liquidi, ci fa sudare quando fuori fa caldo, e quando consumiamo più energia di quella ingeriamo, ci spinge a cercare nuova energia, cioè cibo. Al suo interno ci sono diversi nuclei interconnessi, che possiamo immaginare come reparti specializzati di un’azienda. A noi interessa il nucleo arcuato (ARC), situato in una zona del cervello in cui la barriera ematoencefalica è più permeabile e quindi nutrienti e ormoni presenti nel circolo sanguigno possono passare più facilmente.

All’interno del nucleo arcuato “vivono” due popolazioni di neuroni: un gruppo fa venire fame (oressigeni), un altro fa sentire sazi (anoressigeni). I primi sono attivati dal legame con la grelina e producono 2 neuropeptidi, il neuropeptide Y (NPY) e la proteina correlata all'agouti (AgRP) che inducono comportamenti di ricerca del cibo, mentre al contempo riducono il dispendio di energia. Quelli anoressigeni producono invece peptidi che “spengono” la fame, la pro-opiomelanocortina (POMC) e il CART (cocaine- and amphetamine-regulated transcript).

Cos’è l’ormone della fame: gli studi sulla grelina

La grelina, nota anche come “ormone della fame”, è un ormone peptidico (cioè fatto da amminoacidi) prodotto e rilasciato dalle cellule greliniche dello stomaco. Come riporta lo studio “Biochemistry, Ghrelin” pubblicato sulla National Library of Medicine, la grelina aumenta prima dei pasti, anticipando l’arrivo di cibo. Attiva i recettori dei neuroni oressigeni per stimolare la sensazione di fame e la ricerca di cibo e inibisce quelli anoressigeni. Ma non solo: stimola la secrezione acida nello stomaco e dice agli adipociti di prepararsi a immagazzinare grassi.

Inoltre, ha dei recettori anche in aree legate alla memoria, all’elaborazione delle immagini legate al cibo e all’attenzione, rientrando nel complesso circuito della ricompensa e del rilascio di dopamina. Infatti, la grelina può essere rilasciata anche in risposta a stimoli legati al piacere del cibo (la cosiddetta fame edonistica) e non solo quando mangiamo perché ne abbiamo realmente bisogno.

A questo punto, quando lo stomaco è vuoto (ci impiega dalle 4 alle 6 ore) nel sangue cominciano a calare le concentrazioni di glucosio e nutrienti. Allarme: dobbiamo mangiare di nuovo per recuperare le energie! A questi segnali di “scatenate l’inferno”, viene rilasciata proprio la grelina, che viaggia nel sangue fino ad arrivare nel Sistema Nervoso Centrale, precisamente nel nucleo arcuato dell’ipotalamo. In condizioni di digiuno, viene rilasciata motilina, che stimola la contrazione delle pareti gastriche causando quel ben noto brontolio dello stomaco.

Qui si lega a specifici recettori su neuroni oressigeni (che stimolano la fame) “svegliandoli” per far attivare comportamenti che inducono la ricerca di cibo. L’informazione “stomaco vuoto” arriva al cervello anche per un’altra strada. Attraverso il nervo vago, lo stomaco “avvisa” il cervello del proprio stato: i segnali viscerali vengono prima integrati nel tronco encefalico e solo successivamente modulano l’attività dei centri della fame, aumentando la motivazione a cercare cibo.

L’arrivo del cibo e la leptina: l’ormone della sazietà

Basta vedere o annusare il nostro prossimo pasto, che l’attività dei neuroni oressigeni può ridursi, mentre i neuroni anoressigeni stimolano la secrezione salivare, la produzione di enzimi gastrici per la digestione e la lubrificazione del canale alimentare. Insomma, stiamo per mangiare e il corpo si prepara, saziandoci ancora prima di addentare il primo boccone.

Il problema è che se quel boccone non arriva, i neuroni della fame tornano in attività al galoppo!

A spiegarci l'intero processo è lo studio “The Biochemistry of Hunger Stimulating Hormone: Why Understanding This Cascade In Hypothalamus Is Beneficial”, pubblicato sulla rivista Biochemistry & Physiology: quando è pieno, lo stomaco si distende, attivando meccanocettori (recettori della pressione) che segnalano al cervello, tramite il nervo vago, che non c’è più spazio. L’intestino secerne messaggeri chimici come la colecistochinina (CCK), il glucagon-like-peptide 1 (GLP-1) e il peptide YY (PYY) e la concentrazione di glucosio e insulina nel sangue aumentano. Ma è la leptina, prodotta dal tessuto adiposo, il più potente ormone soppressore dell’appetito sul lungo termine: attiva i neuroni anoressigeni, stimolando così la sensazione di sazietà.

La fame come strategia evolutiva: il legame con la dopamina

Dopamina, in biochimica, vuol dire ricompensa. Come evidenziato in uno studio dell'Università di Melboune, la stretta relazione tra cibo, grelina, fame e circuiti di ricompensa potrebbe aver avuto un ruolo fondamentale a livello evolutivo. Poiché ci siamo evoluti nell’incertezza della disponibilità di cibo, quando ne avevamo a disposizione in abbondanza, il cervello entrava in modalità farming: mangia più che puoi e metti via per periodi di carestia, come un orso che si prepara per il letargo. Ricevere un “premio” metabolico quando si mangia era talmente importante da bypassare i sistemi fisiologici che ci dicono “ok, adesso basta, ho tutto quello che mi serve”. Una salvezza nell’età della pietra… una dannazione nell’era dei cibi ultra processati e ricchi di grassi.

non perderti questo articolo

Perché in inverno si mangia di più? Cosa succede nel cervello e nel corpo quando fa freddo