I ricercatori hanno scoperto un ruolo inatteso del glucagone nell' “effetto del secondo pasto”, un meccanismo che potrebbe aiutare a comprendere meglio la glicemia nel diabete.
Il modo in cui il corpo gestisce il glucosio dopo colazione può influenzare la risposta ai pasti consumati nelle ore successive. A mostrarlo è un nuovo studio condotto dai ricercatori del Dipartimento di Fisiologia Molecolare e Biofisica della Vanderbilt University e pubblicato su Frontiers in Endocrinology. La ricerca ha approfondito i meccanismi alla base del cosiddetto “effetto del secondo pasto”, un fenomeno per cui ciò che accade dopo il primo pasto della giornata condiziona la capacità dell’organismo di controllare la glicemia più tardi. Al centro dell’analisi ci sono in particolare insulina e glucagone, due ormoni fondamentali per la regolazione dello zucchero nel sangue.
Il team, guidato da Hannah Waterman insieme ad Alan Cherrington e all’autore senior Dale Edgerton, ha scoperto che livelli elevati di glucagone al mattino possono modificare la risposta del fegato anche diverse ore dopo, influenzando il modo in cui il glucosio viene immagazzinato e utilizzato.
Insulina e glucagone, due ormoni con funzioni opposte
Per comprendere il risultato è necessario partire dal ruolo svolto dai due principali ormoni che regolano la glicemia. L’insulina e il glucagone agiscono infatti in direzioni opposte. L’insulina contribuisce ad abbassare la concentrazione di glucosio nel sangue, favorendone l’ingresso nelle cellule e, dopo un pasto, preparando anche il fegato a immagazzinarlo.
Il glucagone svolge invece un’azione complementare e opposta: quando necessario, stimola il fegato a liberare glucosio nel sangue, contribuendo così a mantenere adeguati i livelli di energia disponibili per l’organismo.
I ricercatori della Vanderbilt University si sono chiesti se il glucagone potesse avere sul fegato un effetto più duraturo di quanto ipotizzato finora. In particolare, hanno voluto verificare se la concentrazione dell’ormone presente al mattino potesse modificare la risposta del fegato a un pasto consumato successivamente. Il loro interesse nasce dal cosiddetto “effetto del secondo pasto”, già osservato in precedenza ma non ancora completamente spiegato nei suoi meccanismi.
Gli esperimenti hanno indicato che, quando al mattino i livelli di glucagone erano elevati, il fegato risultava meno efficace nell’immagazzinare il glucosio durante il pasto successivo. Il dato è emerso anche quando glicemia e livelli di insulina erano gli stessi, suggerendo che il glucagone possa lasciare una sorta di “memoria” metabolica nel fegato.
Il glucagone modifica la risposta del fegato anche ore dopo
L’elemento centrale emerso dalla ricerca riguarda proprio la capacità del glucagone di condizionare il comportamento del fegato oltre il momento in cui l’ormone viene prodotto. Quando i livelli di glucagone erano elevati al mattino, infatti, il fegato tendeva a continuare a rilasciare glucosio nel sangue durante il pasto successivo, anziché catturarlo e conservarlo. Questa risposta è stata collegata dai ricercatori a una riduzione dei livelli di glucocinasi, un enzima fondamentale per permettere al fegato di catturare il glucosio e avviarlo verso i processi di immagazzinamento.
Il risultato amplia quindi la comprensione dell’effetto del secondo pasto. Il glucagone non sarebbe soltanto il contrappeso dell’insulina nel controllo immediato della glicemia, ma potrebbe anche influenzare la capacità del fegato di gestire il glucosio diverse ore dopo. In altre parole, la risposta metabolica a un pasto non dipenderebbe esclusivamente da ciò che viene mangiato in quel momento, ma potrebbe essere condizionata anche dall’ambiente ormonale creatosi dopo il pasto precedente.
Questa scoperta potrebbe aiutare a comprendere meglio alcuni aspetti del diabete, soprattutto del diabete di tipo 2. Una persona potrebbe infatti presentare valori glicemici mattutini apparentemente normali e andare incontro a un aumento della glicemia più avanti nella giornata, anche a causa del modo in cui il fegato risponde ai segnali ormonali ricevuti in precedenza. Il dato non significa naturalmente che saltare o modificare la colazione possa da solo prevenire o curare il diabete, ma suggerisce che la regolazione della glicemia debba essere considerata come un processo dinamico che si sviluppa nell’arco dell’intera giornata.
Nuove prospettive per la ricerca sul diabete
I risultati potrebbero avere implicazioni anche per lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche. Se il glucagone contribuisce in modo significativo alla regolazione della glicemia dopo i pasti, intervenire esclusivamente sull’insulina potrebbe non essere sufficiente a spiegare o correggere tutti i meccanismi coinvolti. Lo studio rafforza quindi l’interesse verso approcci capaci di agire contemporaneamente sui diversi ormoni che controllano il metabolismo del glucosio. La ricerca si inserisce inoltre nel lungo lavoro di Alan Cherrington sulla regolazione metabolica della glicemia e sui meccanismi ormonali coinvolti nel diabete. Il suo contributo è stato importante anche nello sviluppo della ricerca sui farmaci che agiscono attraverso il sistema GLP-1, oggi utilizzati nel trattamento del diabete e dell’obesità.
Restano però ancora molte domande. Il prossimo obiettivo del gruppo di Vanderbilt sarà identificare i meccanismi molecolari che producono l’effetto del secondo pasto. Gli studiosi vogliono comprendere quali reti di geni e proteine permettano al fegato di conservare e tradurre nel tempo il segnale ricevuto dal glucagone. Sarà inoltre necessario chiarire se questo processo funzioni nello stesso modo nelle persone con malattie metaboliche.
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