Ricerche

Un peso eccessivo intorno alla vita dà alle cellule immunitarie residenti del nostro cervello una pesante esposizione ad un segnale che le rivolta contro di noi, mettendo in moto un crescendo di infiammazione che danneggia la cognizione, secondo quanto riferiscono degli scienziati nel Journal of Clinical Investigation.

È noto che l'adiposità viscerale, caratterizzata da un fisico a forma di mela, è considerata particolarmente grave per il corpo e il cervello. Ma gli scienziati del Medical College of Georgia hanno dimostrato, per la prima volta, che un modo nel quale il grasso viscerale fa male al cervello è consentendo un accesso facile ed eccessivo al segnale della proteina proinfiammatoria interleuchina-1 beta.

"Ci siamo spostati al di là della correlazione che dice che se c'è molto grasso viscerale, c'è il declino cognitivo, quindi potrebbe esserci un'interazione tra di loro", afferma la dott.ssa Alexis M. Stranahan, neuroscienziata nei dipartimenti di neuroscienze del MCG e di Medicina Rigenerativa dell'Augusta University. "Abbiamo identificato un segnale specifico che viene generato nel grasso viscerale, rilasciato nel sangue, che passa attraverso la barriera emato-encefalica ed entra nel cervello dove attiva le microglia e danneggia la cognizione".

Il cervello di solito non vede granché di questa beta interleuchina-1, ma la Stranahan e i suoi colleghi hanno scoperto che l'adiposità viscerale genera livelli alti e cronici del segnale, che a loro volta vanno a sovra-attivare le microglia, cellule immunitarie solitamente protettive, residenti nel nostro cervello.

Questa infiammazione cronica da grasso viscerale, un po' come una pentola soffocata, induce la formazione di complessi  inflammasomi che amplificano ulteriormente la risposta immunitaria e l'infiammazione. La proteina NLRP3 è un componente fondamentale del complesso inflammasoma nel grasso, ed è ciò che promuove la produzione e il rilascio di interleuchina-1 beta da parte delle cellule adipose, e alimenta il fuoco dell'infiammazione.

Sapevamo che queste reazioni causano problemi nel corpo, e ora gli scienziati del MCG hanno le prove che causano problemi nel cervello.

Per esplorare gli effetti sul cervello, gli scienziati hanno estratto la NLRP3 dai topi e hanno scoperto che i topi sono stati protetti dall'infiammazione del cervello indotta da obesità e dai problemi cognitivi che ne possono derivare. Inoltre hanno trapiantato il tessuto adiposo viscerale dei topi obesi e da topi obesi senza la NLRP3 in topi magri destinatari e hanno scoperto che il trapianto dal topo senza NLRP3 non aveva essenzialmente alcun effetto.

Ma il trapianto dai topi obesi, ma geneticamente intatti, ha aumentato i livelli di interleuchina-1 beta nell'ippocampo, un centro di apprendimento e memoria nel cervello, e disturbato la cognizione.

Hanno cercato più a fondo e hanno scoperto che il solo trapianto di grasso viscerale ha causato essenzialmente lo stesso impatto dell'obesità derivante da una dieta ricca di grassi, compreso un significativo aumento dei livelli di interleuchina-1 beta nel cervello e l'attivazione delle microglia. I topi ai quali mancava il recettore dell'interleuchina-1 beta sulle microglia sono stati protetti da queste devastazioni del cervello.

Queste scoperte hanno permesso agli scienziati di cominciare a capire che il NLRP3 lavora attraverso l'interleuchina-1 beta, portandoli anche ad eliminare il recettore dell'interleuchina-1 beta sulle microglia per confermare l'azione nel cervello.

La microglia di norma funziona come cane da guardia, sorvegliando costantemente e vagando nel cervello per eliminare le cellule morte e altri detriti, nonché eseguendo una miriade di altre attività come formare e potare le connessioni tra i neuroni. Le microglia hanno anche i recettori dell'interleuchina-1 beta, e la proteina, i cui molti interventi includono promuovere l'infiammazione, passa facilmente attraverso la barriera protettiva emato-encefalica.

Le azioni utili, o nocive, delle microglia risultano probabilmente dai segnali ai quali sono esposte, e un'altra cosa che sembra fare l'interleuchina-1 beta è preparare le microglia ad avvolgere le sinapsi, esercitando forse una pressione dannosa e/o rilasciando sostanze che in realtà interferiscono con le conversazioni tra i neuroni, secondo la Stranahan. In assenza di malattia, le microglia sono note per abbracciare le sinapsi ma anche per rilasciare cose buone come il 'fattore neurotrofico derivato dal cervello', che è come fertilizzante per queste connessioni preziose.

Delle microglia felici hanno anche processi lunghi che consentono loro di estendersi ed eseguire i loro numerosi compiti; e l'infiammazione ritrae tali processi. Gli scienziati hanno scoperto processi molto più brevi e microglia meno complesse nei topi con una dieta ricca di grassi, e altri cambiamenti che non sono avvenuti quando la NLRP3 è stata eliminata.

Per misurare la capacità cognitiva, gli scienziati hanno esaminato la capacità dei topi di navigare in un labirinto d'acqua dopo 12 settimane con una dieta ad alto o basso contenuto di grassi. Hanno trovato che i topi di tipo normale, o selvatico, con la dieta più ricca di grassi, così come i riceventi di trapiantati viscerali con NLRP3 intatta, hanno preso più tempo per navigare nel labirinto d'acqua. Infatti, anche se riuscivano a raggiungere una piattaforma in vista, avevano difficoltà a trovarne una sotto la superficie dell'acqua, che era stato loro insegnato di trovare. I topi con il recettore dell'interleuchina-1 eliminato, riuscivano a trovarla facilmente, dice la Stranahan.

I topi con trapianto e con dieta ricca di grassi, avevano anche collegamenti più deboli (sinapsi) fra i neuroni coinvolti nell'apprendimento e nella memoria. I topi con una dieta ricca di grassi, ma senza NLRP3, non avevano questi cambiamenti, come i topi con una dieta povera di grassi.

Inoltre, come molti di noi, i topi tendono a preferire giocattoli nuovi e quelli su una dieta a basso contenuto di grassi o con NLRP3 rimosso andavano meglio a riconoscere gli oggetti nuovi con cui giocare e loro sinapsi erano più forti. I topi trapiantati e con dieta ad alto contenuto di grassi sembravano non ricordare così bene con quale giocattolo avessero giocato in precedenza.

C'è già una potenziale protezione disponibile dagli effetti cerebrali, dice la Stranahan, indicando gli agenti biologici in uso negli esseri umani per problemi come l'artrite reumatoide e la malattia di Crohn, che puntano l'interleuchina-1 beta. "L'Infiammazione indotta da obesità si verifica nel corso degli anni e così fa l'infiammazione in alcune di queste malattie infiammatorie croniche", dice la Stranahan.

Ci sono anche prove emergenti che la chirurgia bariatrica, che a volte comprende la rimozione di grasso viscerale, può migliorare l'attenzione, l'umore e la funzione esecutiva. Ci sono molte ipotesi sul perché il grasso viscerale è così infiammato, compresa la sua vicinanza con la flora intestinale, un centro della nostra risposta immunitaria, che è programmato per attaccare gli invasori.

L'aumento dei tassi di declino cognitivo sono stati collegati all'obesità negli esseri umani, compreso il restringimento delle aree chiave del cervello come l'ippocampo, anche se ci sono rapporti contraddittori circa l'impatto dell'obesità sulla salute in generale, riferiscono gli scienziati.

La contraddizione nell'impatto può riguardare dove si trova il grasso, dice la Stranahan, i cui prossimi obiettivi includono studiare gli effetti protettivi apparenti del grasso depositato sotto la pelle, chiamato grasso sottocutaneo, i cui benefici possono includere l'immagazzinamento dell'energia lontano dalla zona addominale altamente infiammatoria.

Il rapporto vita-fianchi è un migliore indicatore di adiposità viscerale rispetto all'indice di massa corporea normale (IMC o BMI), che divide il peso per l'altezza.