Psiche e diabete: correlazioni subdole tra mente e corpo

Microbiota: come l'esercizio fisico lo modella

Le principali cause note per il diabete di tipo 2 includono l’obesità e la mancanza di esercizio fisico, entrambe potendosi associare all’insulino-resistenza, così come una storia di familiarità. L’insulino-resistenza si verifica quando i muscoli, il fegato e le cellule adipose diventano insensibili agli effetti molecolari dell’insulina in modo appropriato, il che porta ad un’iperglicemia stabile. Ora, i ricercatori del Max Planck Institute of Psychiatry di Monaco, in Germania, hanno scoperto che una proteina chiamata FKBP51 può anche svolgere un ruolo nell’innescare il diabete di tipo 2. La proteina è stata finora associata ad ansia e depressione; inoltre, essa è un regolatore del recettore del cortisolo, contribuendo alla regolazione genetica del sistema di stress. Prima di queste cognizioni, la proteina FKBP51 è stata studiata primariamente perché interviene in fenomeni come l’attivazione immunitaria: è infatti il recettore di un farmaco immunosoppressore, il tacrolimus (FK506).

Una terza funzione della proteina è di influenzare lo stato dello scheletro cellulare (microtubuli), specie a livello nervoso. Questo ha implicazioni enormi al riguardo, poiché lo stato di aggregazione di queste strutture si modifica in fenomeni come la memoria, l’apprendimento e le variazioni dell’umore. Ecco spiegato l’interesse per i ricercatori sulle correlazioni fra FKBP51 e depressione. Un processo importante che FKBP51 è ancora in grado i controllare è la metilazione del DNA. Questo fenomeno è implicato nella maturazione delle cellule embrionali, come anche nell’insorgenza dei tumori e nella conservazione delle cellule cerebrali. Con diversi gradi di coinvolgimento, FKBP51 è stata precedentemente associata ad abuso di droghe, autismo, disturbo bipolare, depressione, schizofrenia, disturbo da stress post-traumatico (PTSD), suicidio, disordine da deficit di attenzione / iperattività (ADHD) ed ansia. Quando il gene che controlla la produzione di FKBP51 soffre di una mutazione, ciò può sregolare il sistema di stress, che a sua volta può disturbare la salute mentale.

Mathias Schmidt – capo ricercatore del presente studio – e colleghi hanno recentemente notato che la proteina FKBP51 contribuisce anche a formare un legame molecolare tra il sistema di stress e la regolazione delle varie funzioni metaboliche. Questo potrebbe rendere FKBP51 responsabile per l’insorgenza di malattie metaboliche come obesità e diabete. I risultati del team sono stati pubblicati sulla rivista Nature Communications. Schmidt e il team hanno esaminato un modello di topi per comprendere il potenziale ruolo svolto da FKBP51 nei processi metabolici. Hanno studiato l’effetto di una dieta ricca di grassi nei topi in cui il gene FKBP51 è stato espresso, così come nei topi knockout, in cui tale gene è stato inattivato artificialmente. Ebbene, i topi knockout non aumentavano di peso dopo l’esposizione alla dieta, avevano una migliore glicemia, tolleranza e avevano una più efficace azione molecolare di insulina.

Ciò ha permesso ai ricercatori di capire che la proteina FKBP51 – regolata dal gene con lo stesso nome – influenza le vie di segnalazione nei muscoli scheletrici. Poiché la proteina è sensibile ai fattori di stress metabolico, come l’assunzione di alto contenuto di grassi, può portare a un accumulo di zucchero nel sangue e all’insulino-resistenza. Questi sono i principali fattori da incolpare nello sviluppo del diabete di tipo 2 e dell’obesità. L’FKBP51 influenza una cascata di segnali nel tessuto muscolare, che con un apporto calorico eccessivo porta allo sviluppo di intolleranza al glucosio. Fortunatamente, questo meccanismo ha anche offerto agli scienziati una panoramica su come potrebbero essere in grado di prevenire la risposta di FKBP51 alle consegue create da una dieta ricca di grassi. La risposta si trova in SAFit2, che è un antagonista FKBP51, in grado di bloccare l’azione di questa proteina.

Alcuni studi di qualche anno fa avevano già ipotizzato l’associazione fra FKBP51 e stato diabetico. Ad esempio, cellule di grasso in colture esposte a cortisolo diventando resistenti all’insulina, perché questo ormone gli fa esprimere maggiormente la FKBP51 (Pereira MJ et al. 2014). Gli stessi topi knockout per il gene FKBP51 se sottoposti ad una dieta ricca di grassi non ingrassano affatto e sono insensibili al rosiglitazone, un farmaco correntemente in uso nel diabete tipo 2 (Stechschulte LA et al. 2016). Ma la pubblicazione più interessante è stata fatta sui topi in cui la loro “adolescenza” è stata condotta con una dieta “occidentale”, seguita dall’esposizione ad un evento ansiogeno traumatico (Kalyan-Masih P et al. 2016). L’analisi TAC di questi animali ha fatto vedere che regioni del cervello come ipotalamo e ventricoli hanno subito forti variazioni del loro volume. Non a caso, le loro cellule cerebrali avevano raddoppiato i livelli di FKBP51. Adesso i ricercatori del Max Planck Institute hanno in programma di continuare a migliorare il SAFit2 e di testarlo nei futuri studi clinici, per elaborare trattamenti più efficaci per il diabete e altri disturbi metabolici.

  • a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, Medico specialista in Biochimica Clinica.

Letteratura specifica

Balsevich G. et al. Nat Commun. 2017 Nov 23; 8(1):1725.

Fries GR et al. Int J Mol Sci. 2017 Dec 5; 18(12).

Stechschulte LA et al. Endocrinology 2016; 157(10):3888. 

Füchsl AM et al. PLoS One. 2016; 11(4):e0153164.

Rein T. Bioessays. 2016 Sep; 38(9):894-902. 

Gaali S et al. Nat. Chem. Biol. 2015; 11:33–37.

Informazioni su Dott. Gianfrancesco Cormaci 601 Articoli
Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998. Specialista in Biochimica Clinica nel 2002. Dottorato in Neurobiologia nel 2006. Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hiopkins University, dal 2004 al 2008. Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata. Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. Autore di articoli su informazione medica, salute e benessere sul sito salutesicilia.com.