I corpi chetonici, propionato, acetoacetato e β-idrossibutirrato, sono dei metaboliti prodotti durante la chetosi e giocano un ruolo significativo nel metabolismo energetico. In questo articolo vengono presi in esame i meccanismi fisiologici che legano i corpi chetonici al comportamento alimentare delle bovine da latte.

La regolazione dell’appetito negli animali è un processo complesso che coinvolge numerosi segnali e vie metaboliche. I corpi chetonici sono generalmente riconosciuti come segnali di soppressione dell’appetito; tuttavia, la realtà è decisamente più complessa in quanto è stato dimostrato che la chetosi può indurre l’attivazione sia dei centri della fame che di quelli della sazietà nell’ipotalamo, ovvero i neuroni oressigeni (che promuovono l’appetito) e anoressigeni (che inibiscono l’appetito).

Il sistema nervoso centrale riceve una grande quantità di informazioni che provengono dall’ambiente esterno, cioè dal contesto ecologico in cui l’animale vive, e dall’ambiente interno, cioè dal suo stesso organismo. L’ipotalamo (ma anche altre strutture) ha la funzione di integrare ed elaborare le informazioni per determinare il comportamento alimentare.

In particolare, in questa regione del sistema nervoso centrale, esistono dei circuiti neuronali che hanno la funzione di regolare il bilancio energetico. I neuroni del nucleo arcuato vengono identificati come neuroni del primo ordine; ricevono le informazioni a cui facevamo riferimento prima, elaborano una risposta e la mandano ai neuroni del secondo ordine.

All’interno del nucleo arcuato ci sono i neuroni anoressigeni che sono stimolati dai segnali di sazietà come la leptina e l’insulina.

Hanno la funzione di inibire l’assunzione di alimenti e producono due neuropeptidi:

  • Cocaine and Anphetamine Regulated Trascript (CART), chiamati così perchè la loro produzione aumenta quando si consumano cocaina e anfetamine.
  • Melanocyte Stimulating Hormone (α – MSH). L’ α – MSH a livello periferico promuove la produzione di melanina dei melanociti di cute e peli, mentre nell’ipotalamo inibisce l’appetito e aumenta il desiderio sessuale.

Sempre all’interno del nucleo arcuato troviamo i neuroni oressigeni che sono stimolati dai segnali di fame come la grelina e sono inibiti dai segnali di sazietà (leptina e insulina).

Hanno la funzione di promuovere l’assunzione di alimenti e producono due neuropeptidi:

  • Agouti Related Protein (AgRP), un antagonista dell’ α–MSH con cui compete a livello recettoriale. I suoi effetti pro-appetito sono stimolati dalla grelina e inibiti dalla leptina.
  • Neuropeptide Y (NpY) che è un potentissimo stimolante dell’appetito.

I neuroni del nucleo arcuato sono collegati attraverso le terminazioni assoniche con i neuroni del secondo ordine che sono localizzati in punti diversi dell’ipotalamo. I principali sono:

  • Area ipotalamica laterale, un tempo definita “centro della fame” che induce, quando stimolata, un aumento dell’appetito.
  • Nucleo ventromediale, un tempo definito “centro della sazietà” che induce, quando stimolato, un senso di sazietà.

Per riassumere, il comportamento alimentare è il risultato dell’attività combinata dei neuroni del nucleo arcuato.

Gli stimoli interni ed esterni, attraverso la leptina e l’insulina, attivano i neuroni anoressigeni che stimolano il nucleo ventromediale e inducono la sensazione di sazietà.

Gli stimoli interni ed esterni, attraverso la grelina, attivano i neuroni oressigeni che stimolano l’area ipotalamica laterale e inducono la sensazione di fame.

I corpi chetonici sono comunemente riconosciuti come segnali piuttosto potenti di inibizione dell’appetito ma se andiamo ad indagare nello specifico, i meccanismi di regolazione appaiono complessi e di difficile interpretazione.

La complessità e la confusione riguardo alla loro azione sono evidenziate dall’osservazione che la chetosi può indurre l’attivazione sia dei centri della fame che di quelli della sazietà nell’ipotalamo, attraverso la stimolazione dei neuroni oressigeni e anoressigeni.

La risposta oressigena può essere ottenuta durante la chetosi attraverso meccanismi che aumentano il rilascio di adiponectina e acido γ-amminobutirrico cerebrale. Tuttavia, la capacità di questi segnali di indurre un comportamento alimentare orientato ad un aumento di assunzione di alimento è discutibile, particolarmente alla luce dell’osservazione che l’induzione della chetosi risulta in effetti neutri o anoressici non solo nelle vacche ma in diverse specie animali.

I meccanismi specifici dietro gli effetti di riduzione dello stimolo della fame da parte dei chetoni sembrano includere l’attenuazione del segnale della grelina tramite la stimolazione dei neuroni CART/ α – MSH e la diminuzione dell’espressione di NPY e AgRP nell’ipotalamo.

È molto probabile che il duplice effetto, antitetico, dei corpi chetonici sull’appetito della vacca possa dipendere dallo stato fisiologico dell’animale.

In particolare, l’iperchetonemia potrebbe avere effetti differenti sull’assunzione di alimenti a seconda che la bovina si trovi in uno stato di bilancio energetico positivo o negativo.

Le osservazioni empiriche sembrano confermare un effetto neutro dei chetoni sul comportamento alimentare della vacca quando è in bilancio energetico positivo e un effetto anoressizzante quando è in bilancio energetico negativo.

Questo significa che la condizione di ridotta assunzione di alimento in concomitanza della chetosi sia più probabilmente da ascrivere alla condizione generale di NEBAL che non ad un effetto specifico dei corpi chetonici sull’appetito.

Alcuni studi di induzione della chetosi con butirrato di calcio (Rico et al., 2021; Ruiz-González et al., 2022) hanno permesso di osservare che una riduzione apprezzabile dell’appetito si osserva solo quando il β-idrossibutirrato (BHB) ematico supera i 3 mmoli/dl.

Per concludere possiamo dire che il ruolo dei corpi chetonici sul comportamento alimentare è decisamente complesso e sicuramente occorrerebbero più ricerche per indagare l’intimo meccanismo che ne è alla base.

La riduzione dell’appetito in concomitanza della chetosi clinicamente manifesta è comunemente osservata ma il ruolo dei corpi chetonici sui centri ipotalamici di regolazione del comportamento alimentare probabilmente è sopravvalutato.

È verosimile che l’effetto anoressizzante diretto dei corpi chetonici sull’appetito si abbia a partire da valori ematici elevati e che possa essere favorito da una condizione di equilibrio energetico negativo.