Valutazione RM funzionale della risposta cerebrale alla stimolazione visiva del cibo in pazienti con obesità patologica prima e dopo la chirurgia bariatrica

La chirurgia bariatrica media la perdita di peso attraverso uno o più meccanismi inerenti a ciascuna tecnica utilizzata. La restrizione chirurgica è il "minimo comune denominatore" condiviso, in varia misura, da tutte le procedure. Diversi gradi di malassorbimento sono utilizzati nelle "procedure di bypass" come il bypass gastrico Roux-Y (GBP), la diversione biliopancreatica (BPD) e la diversione biliopancreatica con switch duodenale (BPD-DS). Queste opzioni chirurgiche differiscono anche per il grado di perdita di peso che promuovono. Questa differenza è dovuta a diversi fattori tra cui l'entità della soppressione dell'appetito, l'aumento del dispendio energetico e il grado di malassorbimento raggiunto dalle diverse procedure.

Un cambiamento post-operatorio nell'asse ormonale intestino-cervello è una componente che ha recentemente attirato molta attenzione e ricerca ma è ancora mal definita. È un effetto, presumibilmente mediato da un cambiamento in una miriade di peptidi e ormoni originati principalmente dal tratto intestinale, che provoca un cambiamento nei sentimenti di fame e sazietà, nonché un cambiamento nella spinta a mangiare. In generale, i pazienti dopo la sleeve gastrectomy (SG) e le procedure di bypass menzionate, hanno un appetito ridotto e riferiscono una ridotta spinta a cercare cibo, che presumibilmente contribuisce alla loro perdita di peso.

La risonanza magnetica funzionale (fMRI) è una modalità di imaging che misura la risposta emodinamica (variazione del flusso sanguigno) correlata all'attività neurale nel cervello, consentendo quindi la mappatura delle aree del cervello che diventano attive a causa di stimoli discreti.

Recenti studi che utilizzano la fMRI per studiare la risposta neurale agli stati di fame e sazietà, nonché all'anticipazione e all'ingestione di cibo, hanno mappato aree discrete nel cervello che rispondono a questi stimoli. Fuhrer e colleghi hanno scoperto che durante la fame, l'attività cerebrale significativamente migliorata si trova nella corteccia striata ed extrastriata sinistra, nel lobo parietale inferiore e nelle cortecce orbitofrontali. La stimolazione con le immagini del cibo è stata associata ad una maggiore attività in entrambe le insulae, nella corteccia striata ed extrastriata sinistra e nella corteccia medioprefrontale anteriore. Le immagini non alimentari sono state associate a una maggiore attività nel lobo parietale destro e nel giro temporale medio sinistro e destro1. Stice e colleghi hanno riportato studi di imaging cerebrale che hanno suggerito che gli individui obesi rispetto a quelli magri mostrano una maggiore attivazione della corteccia gustativa (insula/opercolo frontale) e delle regioni somatosensoriali orali (opercolo parietale e opercolo rolandico) in risposta all'assunzione anticipata e al consumo di cibi appetibili.

La grelina è un peptide oressigeno (stimolante l'appetito) secreto dall'intestino anteriore prima dei pasti ed è quindi considerato un "iniziatore del pasto". I pazienti obesi hanno bassi livelli di grelina ma mantengono una normale variazione diurna di questo peptide, mentre i pazienti dopo GBP hanno livelli ridotti di grelina che rimangono bassi per tutto il giorno 3. Malik e collaboratori hanno dimostrato che quando la grelina è stata somministrata per via endovenosa a volontari sani durante fMRI la risposta neurale alle immagini del cibo è stata influenzata. Gli effetti neurali della grelina erano correlati con le valutazioni della fame auto-valutate.

La leptina è un ormone circolante derivato dagli adipociti che fornisce informazioni al cervello sulle riserve di energia. La risposta del cervello alla leptina comporta cambiamenti nel dispendio energetico e nell'assunzione di cibo. Farooqi e colleghi hanno riportato dati che suggeriscono che la leptina agisce sui circuiti neurali che regolano l'assunzione di cibo per diminuire la percezione della ricompensa alimentare, migliorando al contempo la risposta ai segnali di sazietà generati durante il consumo di cibo.

Il peptide YY3-36 (PYY) è un segnale di sazietà derivato dall'intestino i cui livelli aumentano dopo l'ingestione del pasto. È stato dimostrato che l'infusione endovenosa di PYY a volontari umani provoca una diminuzione del consumo di cibo e dei sentimenti di fame auto-riferiti. È stato anche in grado di alterare l'attività neuronale sia all'interno delle aree corticolimbiche e corticali superiori, sia nelle regioni cerebrali omeostatiche. I livelli di PYY sono bassi nei soggetti obesi ed è stato dimostrato che aumentano gradualmente già 2 giorni dopo GBP, forse contribuendo al successo di questa procedura in termini di controllo dell'appetito.

Il GLP-1 (peptide 1 simile ai glucagoni), come il PYY, è un segnale anoressigenico (che sopprime l'appetito). Viene secreto dall'intestino dopo i pasti e riduce l'assunzione di cibo mediante un effetto sul tronco encefalico, nonché diminuendo il tasso di svuotamento gastrico che si aggiunge alla sensazione di pienezza dopo un pasto. Come il PYY, i livelli di GLP-1 sono bassi nei pazienti obesi e aumentano drasticamente dopo la BPCO, contribuendo sia alla perdita di peso che al miglioramento della tolleranza al glucosio dopo questa operazione.

Verranno valutate diverse correlazioni:

1. Correlazione tra segnalazione soggettiva di fame/sazietà e immagini fMRI.
2. Cambiamento nella risposta neurale a immagini alimentari e correlate al cibo, dopo l'operazione (prima vs. 1m e vs. 6m dopo la procedura).
3. Differenza tra le due procedure chirurgiche (SG vs.GBP) per quanto riguarda la risposta neurale alle immagini del cibo.
4. Correlazione tra i livelli ematici dell'ormone regolatore dell'appetito derivati ​​dall'intestino e la segnalazione soggettiva di immagini di fame/sazietà e fMRI nei diversi punti temporali.
5. Correlazione dei parametri misurati alle variazioni di peso, BMI e perdita di peso in eccesso.