La riduzione della microglia attivata quando la colina viene somministrata ai topi prenatali. Anche la seconda generazione allevata da questi topi, pur non ricevendo una integrazione diretta di colina, mostra una riduzione della microglia attiva, a causa di cambiamenti epigenetici nei geni.
In un nuovo studio, i ricercatori del Biodesign Institute all'Arizona State University hanno esplorato un trattamento semplice e sicuro per una delle patologie più devastanti e imbarazzanti: il morbo di Alzheimer (MA).
Gli autori principali Ramon Velazquez e Salvatore Oddo, insieme ai loro colleghi dell'ASU-Banner Neurodegenerative Disease Research Center (NDRC), hanno studiato gli effetti della colina, una sostanza nutritiva importante che potrebbe essere promettente nella guerra contro il disturbo che ruba la memoria.
Lo studio si è concentrato sui topi progettati per mostrare i sintomi di tipo MA. I risultati dimostrano che, quando a questi topi viene aggiunta molta colina nella dieta, i loro figli mostrano miglioramenti nella memoria spaziale, rispetto a quelli che ricevono un regime normale di colina nel grembo materno.
Gli effetti benefici dell'integrazione di colina sembrano essere sorprendentemente transgenerazionali, perché non solo proteggono i topi che ricevono l'integrazione di colina durante la gestazione e l'allattamento, ma anche la progenie successiva di questi topi. Anche se questa seconda generazione non ha ricevuto una integrazione diretta di colina, ha colto i benefici del trattamento, probabilmente a causa delle modifiche ereditate nei loro geni.
L'esplorazione di tali alterazioni epigenetiche può generare nuovi percorsi di ricerca e suggerire modi di trattare un'ampia gamma di affezioni transgenerazionali, come la sindrome alcolica fetale e l'obesità.
Integrazione nel cervello
La colina protegge il cervello dal MA in almeno due modi, entrambi esaminati nel nuovo studio.
Innanzitutto, la colina riduce i livelli di omocisteina, un amminoacido che può agire come una potente neurotossina che contribuisce ai segni distintivi del MA: neurodegenerazione e formazione di placche amiloidi. È noto che l'omocisteina raddoppia il rischio di sviluppare il MA e si trova in livelli elevati nei pazienti con MA. La colina compie una trasformazione chimica, convertendo l'omocisteina dannosa in metionina chimica utile.
In secondo luogo, l'integrazione di colina riduce l'attivazione delle microglia responsabili della rimozione dei detriti nel cervello. Anche se le loro funzioni di pulizia sono essenziali per la salute del cervello, le microglia attivate possono andare fuori controllo, come in genere succede nel MA. L'eccessiva attivazione della microglia causa infiammazione cerebrale e può portare alla morte neuronale. L'integrazione di colina riduce l'attivazione della microglia, offrendo ulteriore protezione dalle devastazioni del MA.
I risultati appaiono nell'attuale numero della rivista Nature Molecular Psychiatry. I ricercatori del NDRC hanno lavorato con i coautori del Translational Genomics Research Institute di Phoenix. (Oddo è anche ricercatore della School of Life Sciences dell'ASU). [...]
Effetti della colina
La colina è una sostanza nutriente essenziale simile alla vitamina, che è presente naturalmente in alcuni alimenti e disponibile anche come integratore alimentare. È una fonte di gruppi metilici necessari per molti passaggi nel metabolismo. Tutte le cellule vegetali e animali richiedono la colina per mantenere la loro integrità strutturale.
La colina viene usata dall'organismo per produrre acetilcolina, un importante neurotrasmettitore essenziale per le funzioni del cervello e del sistema nervoso, come la memoria, il controllo muscolare e l'umore. La colina ha anche un ruolo vitale nella regolazione dell'espressione genica.
Sappiamo da tempo che la colina è particolarmente importante nello sviluppo precoce del cervello. Si consiglia alle donne incinte di mantenere livelli di colina di 550 mg al giorno per la salute del feto in sviluppo. "C'è un duplice problema con questo", afferma l'autore principale Velazquez. "Gli studi hanno dimostrato che circa il 90% delle donne non soddisfa nemmeno questo requisito. I deficit di colina sono associati a carenze nello sviluppo del feto, che non soddisfa pienamente le tappe previste come camminare e parlare. Ma dimostriamo che, anche se si dispone della quantità raccomandata, l'aggiunta in un modello di topo fornisce un beneficio ancora maggiore".
Infatti, quando i topi di MA dello studio hanno ricevuto colina supplementare nella loro dieta, la loro prole ha mostrato miglioramenti significativi nella memoria spaziale, che è stata testata in un labirinto di acqua. L'esame successivo del tessuto del topo estratto dall'ippocampo, una regione del cervello nota per il ruolo centrale nella formazione della memoria, ha confermato le alterazioni epigenetiche indotte dall'integrazione della colina. I geni modificati associati all'attivazione della microglia e all'infiammazione cerebrale e i livelli ridotti di omocisteina hanno portato ai miglioramenti delle prestazioni osservati nelle attività di memoria spaziale.
A causa delle modificazioni epigenetiche indotte dalla colina, i miglioramenti sono passati alla progenie dei topi che avevano ricevuto la colina supplementare nel grembo materno. "Abbiamo scoperto che l'integrazione precoce della colina diminuiva l'omocisteina mentre aumentava la metionina, suggerendo che alti livelli di colina convertono l'omocisteina in metionina", ha detto Velazquez. "Questa conversione avviene grazie ad un enzima chiamato betaina-omocisteina metiltransferasi (BMHT). Abbiamo scoperto che l'integrazione di colina aumenta la produzione di BMHT in 2 generazioni di topi".
Il significato dello studio è duplice, stabilendo effetti benefici dell'integrazione di nutrienti nelle generazioni successive e proponendo meccanismi epigenetici per spiegare la riduzione del deficit di memoria da MA nei topi. "Nessuno ha mai mostrato i benefici transgenerazionali dell'integrazione di colina", ha detto Velazquez. "Questa è la novità nel nostro lavoro".
La colina è un candidato attraente per il trattamento del MA poiché è considerato un'alternativa molto sicura rispetto a molti farmaci. Gli autori osservano che occorrono circa 9 volte la dose giornaliera raccomandata di colina per produrre effetti collaterali dannosi.
Il lavoro futuro esplorerà gli effetti sul MA di colina somministrata in adulti piuttosto che in topi fetali. Gli autori sottolineano tuttavia che, anche se i risultati nei topi sono promettenti, una sperimentazione clinica controllata negli esseri umani determinerà definitivamente l'efficacia della colina come una nuova arma nella lotta contro il morbo di Alzheimer.
Fonte: Richard Harth in Arizona State University (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Ramon Velazquez, Eric Ferreira, Wendy Winslow, Nikhil Dave, Ignazio S. Piras, Marcus Naymik, Matthew J. Huentelman, An Tran, Antonella Caccamo, Salvatore Oddo. Maternal choline supplementation ameliorates Alzheimer’s disease pathology by reducing brain homocysteine levels across multiple generations. Molecular Psychiatry, 2019; DOI: 10.1038/s41380-018-0322-z
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