Glicogeno adiposo: questo sconosciuto

Il poco conosciuto glicogeno adiposo rappresenta una delle scorte di glicogeno corporeo minori e come tali raramente citate, assieme a quello accumulato ad esempio in cuore, cervello e reni. L’articolo intende fornire dei cenni generali su questa scorta energetica poco conosciuta, sulla base di quanto è stato osservato dalla poca ricerca sull’uomo.

Introduzione

Gli adipociti hanno una composizione relativamente stabile che vede ~85% di grassi e ~15% di acqua (1,2). Ma nella parte extra-lipidica degli adipociti vi è anche una minima quantità di glicogeno.

Nei roditori il glicogeno adiposo è studiato sin dagli anni 1940 (3), ma nell’uomo sembra essere stato analizzato da una sola ricerca in vivo (4). Eppure, anche nei modelli animali il ruolo del glicogeno adiposo non è ancora del tutto chiaro. 

Nei roditori il glicogeno adiposo viene depletato nella restrizione calorica e glucidica, ma passando alla rialimentazione arriverebbe al picco, per poi normalizzarsi una volta ripresa la regolare sintesi di trigliceridi (lipogenesi). 

È stato proposto che questo transitorio spike di glicogeno adiposo serva come interruttore metabolico durante il passaggio da un periodo prolungato di restrizione calorica all’abbondanza calorica (3). Ma oltre all’incertezza che lo stesso avvenga nell’uomo, queste evidenze sono confuse dalla somministrazione di leptina e dalla sua interruzione durante la rialimentazione.

Ricerca sull’uomo

Nel primo e unico studio in vivo sull’uomo (4) i ricercatori analizzarono il contenuto e le variazioni del glicogeno in sede adiposa in soggetti normopeso. In una parte dello studio vennero prelevati dei campioni da 5 soggetti giovani, osservando una grande variabilità inter-individuale (tra 0.06 e 0.78 mg/kg sul peso secco). 

In un’altra parte dello studio vennero fatti dei prelievi su un gruppo di 6 soggetti dopo il digiuno notturno e dopo un periodo di dieta molto iperglucidica non-controllata per 2.5 giorni (800 g/die per 2 giorni, e 500 g/die il terzo giorno). Dopo il digiuno notturno i livelli risultavano al minimo (0.05 mg/kg peso secco, o 0.75 g in totale), ma dopo i 3 giorni di dieta iperglucidica le riserve subirono un aumento medio di 18 volte (da 2.1 a 34 volte, o 7.5 g in totale) 

• Nel primo esperimento i livelli di glicogeno adiposo più bassi erano osservati in un soggetto che aveva digiunato per 19 ore; 
• Nel secondo esperimento i maggiori incrementi erano osservati nel soggetto con il più alto apporto di carboidrati abituale. 

Un altro recente studio sull’uomo degno di nota (5) ha osservato in vitro che il tessuto adiposo dei soggetti obesi insulino-resistenti fosse più ricco di glicogeno rispetto ai soggetti magri, e gli scienziati hanno ipotizzato che questo eccesso potesse mediare l’infiammazione, risultando patologico. Non è dato sapere però se il glicogeno adiposo sia una concausa o una semplice conseguenza di queste condizioni alterate.

Rilevanza fisiologica

Dalle poche evidenze disponibili sull’uomo, sembra che il glicogeno adiposo subisca una deplezione nel digiuno (anche a breve termine, come quello notturno), che la reintroduzione dei carboidrati lo ristabilisca a livelli basali, e che un alto apporto di carboidrati nella dieta ne aumenti l’accumulo (4).

Tali variazioni sarebbero simili a quelle osservate ad esempio per il fegato (6), ma a differenza di quest’ultimo, il glicogeno adiposo non sarebbe rilasciato in circolo poiché carente dell’enzima glucosio-6 fosfatasi (come nel muscolo), potendo essere usato solo dalla cellula (4).

Si consideri che le quantità totali di glicogeno adiposo stimate nell’uomo normopeso in una dieta iperglucidica ammonterebbero ad appena 7.5 g su 15 kg di tessuto adiposo (appena 0.5 g/kg), che verrebbero ridotti di almeno 10 volte dopo il digiuno notturno (4). Per questo motivo si ritenne che il glicogeno adiposo non ricoprisse un ruolo importante nell’omeostasi glicemica (4), nonostante il ruolo del tessuto adiposo sia invece molto importante a tal proposito (7).

Non è un caso che i principali destini del glucosio captato dagli adipociti sono ossidazione, conversione in glicerolo e conversione in acidi grassi, e che la glicogeno-sintesi non venga spesso neppure menzionata (7). Inoltre, sembra che l’obesità aumenti i depositi basali di questa scorta in maniera eccessiva, e si ipotizza che ciò possa predisporre allo sviluppo di malattie metaboliche e di uno stato infiammatorio.

Implicazioni per la ritenzione idrica e la forma fisica?

Una nozione nota è che il glicogeno trattiene acqua, anche se ad entità variabili a seconda del tessuto in cui è stoccato. Si potrebbe speculare che il glicogeno adiposo sia implicato in un peggioramento della ritenzione idrica, e che la sua deplezione possa causare quel fenomeno che nel fitness è stato chiamato “effetto whoosh” (8), che consiste in una brusca perdita di peso da ritenzione idrica dopo un periodo di stallo del peso durante la restrizione calorica.

McDonald ipotizzava che il whoosh potesse essere dovuto a una ritenzione idrica negli adipociti, anche se non la imputava al glicogeno adiposo e speculava che potesse essere attribuibile al glicerolo (9).

Ritenere che il glicogeno adiposo sia coinvolto in questi fenomeni è però improbabile, poiché nel dimagrimento se ne osserverebbe una riduzione, a maggior ragione se la restrizione calorica comporta anche una restrizione glucidica (dieta low carb), come accade il più delle volte.

Inoltre, questa scorta occupa ben poco volume negli adipociti (4), quindi è più plausibile che le sue eventuali variazioni non incidano particolarmente dal punto di vista estetico. Poiché però nell’uomo questa scorta subisce delle variazioni dettate dalla disponibilità energetica e glucidica, e forse dai livelli di grasso, non si può neppure escludere che sia coinvolta.

Punti chiave

• Il glicogeno adiposo è una scorta energetica di glicogeno minore presente negli adipociti anche nell’uomo;
• Questa scorta energetica non è stata ancora ben studiata nell’uomo, apparentemente con un solo studio in vivo ad oggi, condotto nel lontano 1990;
• Il glicogeno adiposo nell’uomo subisce delle variazioni dettate dalla disponibilità calorica e glucidica a breve e a lungo termine: esso verrebbe depletato con la restrizione calorica/glucidica e nel digiuno, e aumenterebbe con la reintroduzione o l’aumento dei carboidrati;
• Essendo che il glicogeno trattiene a sé acqua, è speculabile che sia implicato nel fenomeno che nel fitness è chiamato “effetto whoosh”, che consiste in una brusca perdita di peso da ritenzione idrica dopo un periodo di stallo del peso durante la restrizione calorica;
• Il coinvolgimento del glicogeno adiposo nell’effetto whoosh è poco convincente ma questa ipotesi non può essere esclusa;

Riferimenti:

1. Wang J, Pierson Jr RN. Disparate hydration of adipose and lean tissue require a new model for body water distribution in man. J Nutr. 1976 Dec;106(12):1687-93.
2. Melmed S, Polonsky KS, Larsen PR, Kronenberg HM. Williams Textbook of Endocrinology. Elsevier Health Sciences. 2015. pp. 1638.
3. Markan KR et al. Stranger in a strange land: Roles of glycogen turnover in adipose tissue metabolism. Mol Cell Endocrinol. 2010 Apr 29; 318(1-2): 54–60. 
4. Rigden DJ et al. Human adipose tissue glycogen levels and responses to carbohydrate feeding. Eur J Clin Nutr. 1990 Sep;44(9):689-92. 
5. Ceperuelo-Mallafré V et al. Adipose tissue glycogen accumulation is associated with obesity-linked inflammation in humans. Mol Metab. 2015 Oct 16;5(1):5-18. 
6. Nilsson LH, Hultman E. Liver glycogen in man–the effect of total starvation or a carbohydrate-poor diet followed by carbohydrate refeeding. Scand J Clin Lab Invest. 1973 Dec;32(4):325-30.
7. Song Z et al. Regulation and metabolic significance of de novo lipogenesis in adipose tissues. Nutrients. 2018 Oct; 10(10): 1383.
8. Pansini L. Is the “whoosh effect” a thing? An evidence-based perspective. Alan Aragon’s Res Rev. 2021, Feb. 
9. McDonald L. The Stubborn Fat Solution. Lyle McDonald, 2008. pp. 66-67.