Ricerche
Trovato nuovo collegamento tra diabete e Alzheimer
Foto: Shutterstock
Gli scienziati della Washington University di St. Louis hanno scoperto una connessione univoca tra il diabete e l'Alzheimer, fornendo ulteriori prove che la malattia che priva le persone dei loro ricordi può essere influenzata dalla glicemia elevata.
Anche se molti studi precedenti avevano puntato il diabete come un possibile contributo all'Alzheimer, il nuovo studio (nei topi) dimostra che un'alta quantità di glucosio nel sangue può aumentare rapidamente i livelli di amiloide-beta, un componente chiave delle placche cerebrali dei malati di Alzheimer. L'accumulo di placche è ritenuto un elemento motore precoce nella complessa serie di modifiche che l'Alzheimer causa nel cervello.
La ricerca è pubblicata da ieri, 4 maggio, su The Journal of Clinical Investigation.
"I nostri risultati suggeriscono che il diabete, o altre condizioni che rendono difficile controllare i livelli di zucchero nel sangue, possono avere effetti nocivi sulla funzione del cervello e aggravare malattie neurologiche come l'Alzheimer", ha detto l'autrice Shannon Macauley PhD, studiosa di ricerca post-dottorato. "Il legame che abbiamo scoperto potrebbe portare a futuri obiettivi di trattamento in grado di ridurre questi effetti".
Le persone con diabete non possono controllare i livelli di glucosio nel sangue, che schizzano in alto dopo i pasti. Al contrario, molti pazienti si basano sull'insulina o su altri farmaci per mantenere sotto controllo i livelli di zucchero nel sangue. Per capire come livelli elevati di zucchero nel sangue possono influenzare il rischio di Alzheimer, i ricercatori hanno infuso glucosio nel sangue di topi allevati per sviluppare una condizione simile all'Alzheimer.
Nei topi giovani, senza placche amiloidi nel cervello, il raddoppio dei livelli di glucosio nel sangue ha provocato un aumento dei livelli di beta amiloide nel cervello del 20 per cento. Quando gli scienziati hanno ripetuto l'esperimento in topi anziani che avevano già sviluppato le placche cerebrali, i livelli di beta amiloide sono aumentati del 40 per cento.
Esaminando la cosa più da vicino, i ricercatori hanno dimostrato che i picchi di glucosio nel sangue aumentano l'attività dei neuroni nel cervello, fatto che induce la produzione di amiloide-beta. Uno dei modi che provocano l'attivazione di tali neuroni è costituito dalle aperture chiamate «canali KATP» sulla superficie delle cellule cerebrali. La glicemia elevata nel cervello induce questi canali a chiudersi, eccitando le cellule cerebrali, e rendendole più inclini a «sparare» un segnale.
La segnalazione normale è il modo in cui una cellula cerebrale codifica e trasmette le informazioni. Ma una segnalazione eccessiva in particolari parti del cervello può aumentare la produzione di amiloide-beta, che alla fine può portare ad un aumento di placche amiloidi e a favorire lo sviluppo dell'Alzheimer.
Per dimostrare che i canali KATP sono responsabili dei cambiamenti dell'amiloide-beta nel cervello, quando la glicemia è elevata, gli scienziati hanno dato ai topi il diazoxide, un farmaco che eleva il glucosio, usato di solito per trattare la carenza di zucchero nel sangue. Per aggirare la barriera emato-encefalica, il farmaco è stato iniettato direttamente nel cervello.
Il farmaco ha costretto i canali KATP a rimanere aperti anche quando aumentavano i livelli di glucosio. La produzione di amiloide-beta è rimasta costante, al contrario di ciò che i ricercatori in genere osservano durante un picco di zuccheri nel sangue, fornendo la prova che i canali KATP collegano direttamente i livelli di glucosio, l'attività neuronale e l'amiloide-beta.
La Macauley ed i suoi colleghi del laboratorio di David M. Holtzman MD, Professore e direttore del Dipartimento di Neurologia, stanno usando farmaci anti-diabete nei topi con condizioni simili all'Alzheimer per esplorare ulteriormente questa connessione.
"Dato che i canali KATP sono il modo con cui il pancreas secerne insulina, in risposta ad alti livelli di zucchero nel sangue, è interessante vedere un collegamento tra l'attività di questi canali nel cervello e la produzione di amiloide-beta", ha detto la Macauley. "Questa osservazione apre una nuova strada di esplorazione sullo sviluppo dell'Alzheimer nel cervello, e offre pure un nuovo bersaglio terapeutico per il trattamento di questa malattia neurologica devastante".
I ricercatori stanno anche studiando come i cambiamenti causati da un aumento dei livelli di glucosio influenzano la capacità di varie aree cerebrali di mettersi in rete tra loro e completare le attività cognitive.
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La ricerca è stata finanziata dai National Institutes of Health, dalla National Science Foundation e dalla JPB Foundation.
Fonte: Michael C. Purdy in Washington University in St. Louis (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Shannon L. Macauley, Molly Stanley, Emily E. Caesar, Steven A. Yamada, Marcus E. Raichle, Ronaldo Perez, Thomas E. Mahan, Courtney L. Sutphen, David M. Holtzman. Hyperglycemia modulates extracellular amyloid-β concentrations and neuronal activity in vivo. Journal of Clinical Investigation, 2015; DOI: 10.1172/JCI79742
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