L'obesità è un grave problema sia negli esseri umani che nei loro animali da compagnia e uno dei fattori che contribuisce è una disfunzione nella regolazione dell'appetito. (Per ulteriori informazioni sull'obesità, vai a pagina xx.) Se un animale domestico o una persona ha sempre fame, può facilmente mangiare troppo e aumentare di peso. Il cervello e il sistema nervoso centrale lavorano per regolare l'appetito nei cani e nei gatti (e nelle persone!), ma lo stile di vita e i fattori dietetici possono influenzare questa regolazione.
L'appetito è controllato dai sentimenti di fame e sazietà (il cosiddetto "appestat") ed è regolato centralmente attraverso l'ipotalamo del proencefalo, nonché il mesencefalo e il tronco encefalico.
L'ipotalamo è il principale organo regolatore dell'appetito e controlla il volume del cibo consumato. Comunica con altre aree del tronco cerebrale del sistema nervoso centrale (SNC), nonché con le vie limbiche del mesencefalo legate alla ricompensa.
Agisce come un sensore tramite numerosi ormoni (più su questi sotto) e come un orologio biologico che stimola la fame. La fame si verifica quando la riserva di nutrienti del corpo è esaurita:le riserve di riserva a breve termine sono carboidrati mentre le riserve di riserva a lungo termine sono grassi. Il glucosio regola il controllo a breve termine sull'appetito e il lipostato (la parte del cervello che controlla quanto peso dovrebbe trasportare il corpo) controlla l'appetito a lungo termine attraverso un effetto cumulativo nel tempo. L'ipotalamo interpreta e integra l'input di fattori neurali e umorali (circolanti) che si traducono in risposte coordinate di alimentazione e dispendio energetico del corpo.
L'ipotalamo induce la secrezione di adiponectina (un ormone che regola la secrezione di insulina e l'ossidazione degli acidi grassi), nonché di leptina e grelina (rispettivamente gli ormoni della fame "stop" e "go"). La leptina proviene dalle cellule del tessuto adiposo bianco e diminuisce l'appetito. Fondamentalmente, questi ormoni agiscono come segnali di sazietà, regolando così l'assunzione di cibo. La leptina e un altro biomarcatore, la serotonina, funzionano in sistemi separati per controllare l'appetito. La serotonina (5-idrossitriptamina o 5-HT), un marker biochimico dell'umore, è associata a diversi fattori comportamentali e psicologici. È anche coinvolta nella regolazione ipotalamica del consumo energetico ed è influenzata dalle condizioni energetiche.
Più cellule adipose (adipose) sono nel corpo, più secernono citochine pro-infiammatorie che aiutano a regolare l'immunità e l'infiammazione sistemica cronica dei tessuti. Questo induce stress ossidativo cellulare, che porta non solo all'obesità, ma anche alle infezioni e persino ai tumori. L'adiponectina e la leptina sono gli ormoni che regolano i grassi. Le citochine proinfiammatorie e i peptidi bioattivi secreti dal tessuto adiposo sono detti adipochine.
Il tronco cerebrale trasferisce le informazioni dal sistema nervoso periferico al mesencefalo e al proencefalo. Si collega direttamente con l'intestino tramite percorsi neuronali (sistema nervoso)
e regola i processi meccanici che coinvolgono l'appetito e l'assunzione di cibo, come la masticazione e la deglutizione. Il tronco cerebrale può organizzare alcuni aspetti del comportamento alimentare senza input dall'ipotalamo. È coinvolto nella regolazione del bilancio energetico.
Insieme all'ipotalamo, il tronco cerebrale controlla anche il metabolismo dei carboidrati. In uno studio, le concentrazioni di leptina erano più elevate in un gruppo di cani obesi rispetto a un gruppo di cani magri. Le concentrazioni di adiponectina e liquido cerebrospinale 5-HT erano più elevate nel gruppo magro rispetto al gruppo obeso. L'analisi del microbioma intestinale ha anche rivelato che la diversità dei microbi era inferiore nel gruppo degli obesi (vedi barra laterale a pagina xx). I microbi del phylum Firmicutes (85%) erano il gruppo predominante nel microbiota intestinale dei cani magri.
Le strutture limbiche all'interno e intorno al mesencefalo supportano una varietà di funzioni, tra cui emozione, comportamento, motivazione, memoria a lungo termine e senso dell'olfatto (olfatto). Quando si tratta di regolazione dell'appetito, il sistema di ricompensa mesencefalo partecipa al controllo dell'alimentazione "edonica" (assunzione di cibi appetibili), che può prevalere sul segnale di sazietà.
Cani, gatti ed esseri umani stanno affrontando problemi crescenti associati all'aumento di peso e all'obesità. Il successo del controllo dell'appetito può dipendere da farmaci e integratori convenzionali mirati efficaci, ma questi dovrebbero sempre essere usati insieme a modifiche della dieta (evitando carboidrati ad alto indice glicemico e grassi "cattivi") e cambiamenti nello stile di vita che incorporano più esercizio.
Il desiderio di mangiare è regolato da un'interazione tra il tubo digerente, il tessuto adiposo e il cervello. Durante lo stress, i livelli di appetito, e quindi le calorie consumate, possono aumentare, mentre la disregolazione dell'appetito può anche portare a un'alimentazione eccessiva.
Anche due principali ormoni influenzati dall'esercizio controllano l'appetito, ma in direzioni diverse. La grelina stimola l'appetito, provocando la fame, mentre il peptide YY sopprime l'appetito.
Lo stile di vita sedentario della maggior parte delle popolazioni urbane e gli animali domestici che condividono le loro case hanno senza dubbio contribuito al ridotto utilizzo dell'apporto calorico metabolico. Se associato a una mancanza di esercizio fisico regolare, l'utilizzo calorico è ulteriormente stagnante.
È stato dimostrato che la restrizione calorica aumenta la durata della vita aumentando gli attivatori dietetici delle sirtuine, proteine che regolano il metabolismo e la durata della vita, come il resveratrolo e altri polifenoli (tè verde e nero ed estratto di semi d'uva).
Un transitorio "alto zucchero" deriva da alimenti con un alto indice glicemico, come zuccheri, farina, riso, patate bianche, pane e frutta come banane e anguria. Questo è seguito da sentimenti di fame, che promuovono il desiderio di più cibo. Inoltre, le persone ben intenzionate possono condividere cibi inadatti con i loro animali domestici "affamati" per impedire loro di mendicare, come pancetta, hamburger o patatine fritte, il che aggrava la situazione.
I batteri intestinali possono influenzare il modo in cui i diversi alimenti vengono digeriti e produrre sostanze chimiche che producono una sensazione di sazietà. Le persone e gli animali domestici che mangiano cibi ricchi di fibre generalmente hanno un peso inferiore, probabilmente a causa del ruolo dei batteri intestinali nella digestione delle fibre. Questi batteri digeriscono anche alcuni antiossidanti, noti come flavonoidi, che si trovano nelle piante; questo aiuta a prevenire l'aumento di peso. Infine, i batteri intestinali possono influenzare il modo in cui i grassi alimentari vengono assorbiti nell'intestino, il che può influenzare il modo in cui viene immagazzinato il grasso corporeo.
Il microbiota intestinale regola l'asse cervello-intestino. Mentre l'ipotalamo e il tronco cerebrale sono i principali siti centrali della regolazione dell'appetito, il microbioma intestinale può stimolare i neuroni sensoriali periferici (cellule che trasmettono gli impulsi nervosi). Il nervo vagas è la principale via del sistema nervoso coinvolta e veicola le informazioni dal contenuto gastrointestinale al cervello:modula anche la motilità gastrointestinale e il comportamento alimentare.
