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L’ipocretina: la molecola che regola il ciclo sonno-veglia

L’ipocretina è uno dei principali fattori che controllano il nostro ciclo sonno-veglia: i ricercatori hanno scoperto che questa molecola è regolata da un gene le cui mutazioni possono influire sul fabbisogno delle ore di sonno.

Quante ore bisognerebbe dormire?
Il sonno è un bisogno essenziale per la salute fisica e mentale dell’essere umano. La quantità delle ore necessarie per riposare bene e la qualità del sonno possono variare in ogni individuo ma, generalmente, una persona adulta necessita di 7-8 ore di riposo a notte per sentirsi bene e permettere al proprio organismo di funzionare in modo ottimale.

L’ipocretina, la molecola che regola il ciclo sonno-veglia
Il nostro sonno viene regolato da un insieme di fattori presenti nel nostro organismo, tra i quali troviamo l’ipocretina, un neurotrasmettitore, cioè una molecola di natura proteica presente nel nostro cervello. Questa sostanza si comporta da vera e propria “sveglia” dell’organismo, stimolando il nostro cervello a rimanere attivo, in uno stato di veglia. L’ipocretina, conosciuta anche con il nome di oressina, viene prodotta nell’ipotalamo, una regione del nostro cervello della grandezza pari a quella di una mandorla, particolarmente importante nella regolazione del ritmo sonno-veglia. Nell’essere umano questo ritmo, noto comunemente come ciclo sonno-veglia, segue fisiologicamente le fasi naturali di luce-buio inducendo l’organismo a riposare durante le ore notturne e a rimanere attivo durante il giorno. In alcune persone, questo ritmo sembra però essere più breve: alcuni soggetti riescono a dormire di meno (5-6 ore) sentendosi comunque riposati, vigili e mantenendo un ottimo stato di salute.

Come la produzione di ipocretina influenza l’insonnia e le ipersonnie
Alcuni scienziati dell’Università della California hanno pubblicato, nel marzo 2018, una ricerca genetica per spiegare il motivo del ridotto bisogno di sonno in alcune persone. La protagonista di questo studio è l’ipocretina che, in alcune persone, verrebbe prodotta in quantità maggiore favorendo lo stato di veglia a discapito delle ore di sonno. Il responsabile di questo incremento sarebbe il gene dell’ipocretina, denominato DEC2, normalmente presente in tutti gli individui. In alcuni soggetti, DEC2 può presentare delle mutazioni che provocano un aumento dei livelli di ipocretina nel cervello, con un conseguente minor fabbisogno di riposo senza ripercussioni negative o patologiche per l’organismo.
Gli studi scientifici relativi all’ipocretina e alle sue funzioni nel ciclo sonno-veglia aprono le porte a future possibili terapie farmacologiche mirate alla cura dei disturbi del sonno, molto diffusi nella popolazione, come l’insonnia e le ipersonnie. Nel primo caso potrebbe esserci una produzione eccessiva di ipocretina, che mantiene il cervello continuamente sveglio, riducendo la qualità e la quantità di riposo. Nelle ipersonnie, invece, sarebbe la scarsa quantità di ipocretina a causare sonnolenza costante. In futuro avremo, probabilmente, strumenti ancora più efficaci per migliorare il sonno e prenderci cura della nostra salute.

Quali sono le funzioni dell’ipocretina?
L’ipocretina influenza diverse attività biologiche nel nostro organismo:

  • stimola lo stato di veglia: l’ipocretina è la molecola che permette al nostro cervello di svegliarsi e rimanere vigile durante le ore diurne. L’azione eccitatoria dell’ipocretina è concentrata principalmente sui neuroni che costituiscono l’IPOtalamo, l’area cerebrale da cui ha ereditato il nome. I due neuroscienziati che scoprirono questo neurotrasmettitore nel 1998, scelsero di chiamarlo IPOcretina in virtù della sua influenza su questa parte del cervello;
  • attiva lo stimolo della fame: l’ipocretina sembra essere legata anche all’assunzione di cibo. Essa infatti sembrerebbe esercitare questa funzione agendo direttamente sull’ipotalamo, un’area del nostro cervello che è sia origine che bersaglio di questo neurotrasmettitore. L’oressina viene prodotta dall’ipotalamo, una struttura che regola molte attività metaboliche tra cui lo stimolo della fame. Secondo uno studio dell’Istituto Nazionale di Neuroscienze dell’Università di Verona, pubblicato nel 2012, un incremento di oressina a livello ipotalamico genera una sequenza di segnali che attiverebbe lo stimolo della fame indipendentemente da quanto mangiamo. Questa ricerca ha messo in evidenza il ruolo dell’ipocretina nelle patologie legate all’eccesso di peso corporeo come l’obesità. Il complesso meccanismo con cui l’ipocretina influenza il nostro cervello è stato studiato nel dettaglio solo in organismi animali. Ad oggi sono in corso ricerche sulla regolazione dell’ipocretina nell’organismo umano che potrebbero favorire la progettazione di nuovi farmaci contro l’obesità;
  • favorisce l’incremento del consumo di energia: una normale produzione di ipocretina mantiene in attività il nostro metabolismo energetico. Sembra, invece, che una carenza di ipocretina sia legata a un eccessivo aumento di peso nei soggetti con disturbi del sonno. Una ricerca dell’Università di Orlando, in Florida, pubblicata nel 2011, ha dimostrato come in roditori carenti di ipocretina e affetti da ipersonnia vi fosse un progressivo aumento di peso che in alcuni casi sfociava in obesità. Gli esperti hanno, quindi, indagato un possibile legame tra carenza di ipocretina e scarsa attivazione del metabolismo energetico concludendo che esiste un legame tra un’insufficiente quantità di oressina ed un basso dispendio energetico. Ulteriori studi sul ruolo dell’ipocretina nel metabolismo energetico umano sono in fase di elaborazione.

Fonti

  • Hirano, A., et al., DEC2 modulates orexin expression and regulates sleep. PNAS, volume 115, issue 13, pages 3434-3439, 2018.

    https://doi.org/10.1073/pnas.1801693115

  • Sellayah, D., et al., Orexin is required for brown adipose tissue development, differentiation, and function, Cell Metab., volume 14, issue 4, pages 478-90, 2011.

    https://doi.org/10.1016/j.cmet.2011.08.010

  • Cristino L., et al., Obesity-driven synaptic remodeling affects endocannabinoid control of orexinergic neurons, Proc Natl Acad Sci USA, volume 110, issue 24, pages E2229-38, 2013.

    https://doi.org/10.1073/pnas.1219485110

  • de Lecea L., et al., The hypocretins: hypothalamus-specific peptides with neuroexcitatory activity, Proc Natl Acad Sci USA, volume 95, issue 1, pages 322-7, 1998.

    https://doi.org/10.1073/pnas.95.1.322

Ultimo aggiornamento 01-01-2020