venerdì, Giugno 21, 2024

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Glucosio: si altera con lo stress cronico e compromette la memoria

Lo stress cronico è un noto fattore di rischio per lo sviluppo di malattie psichiatriche, compresi i disturbi della depressione. Il cervello richiede una grande quantità di glucosio e lo stress è noto per alterare il metabolismo del glucosio. Tuttavia, se i disturbi mentali associati allo stress sono legati al metabolismo del glucosio interessato, resta da vedere. Il cervello umano ha bisogno di un’enorme quantità di energia per funzionare, circa dieci volte di più di tutte le altre parti del corpo. Queste richieste di energia rendono il cervello molto sensibile ai cambiamenti nell’approvvigionamento energetico. L’assorbimento del glucosio dal sangue è molto importante in questo processo. Perché lo stress cronico porta a disturbi psichiatrici in alcune persone (suscettibili) mentre altri, che vivono eventi della vita simili, rimangono sani (resilienti)? Lo stress cronico porta a cambiamenti dipendenti dallo stress nel metabolismo del glucosio? E lo stress, il metabolismo del glucosio e le alterazioni psichiatriche sono direttamente collegati? Queste domande sono state affrontate dai ricercatori del laboratorio di Psichiatria Translazionale della Professoressa Marianne Müller, presso il Centro Medico Universitario dell’Università Johannes Gutenberg di Mainz (JGU), insieme ai ricercatori del Dipartimento di Psichiatria e Psicoterapia presso il Centro Medico dell’Università di Mainz .

Gli scienziati hanno ora scoperto che i disturbi mentali indotti dallo stress nei topi sono direttamente collegati al metabolismo del glucosio anormale. Normalizzando le alterazioni indotte dallo stress nei livelli di glucosio, utilizzando il farmaco antidiabetico empagliflozin, ripristinato la memoria spaziale e il metabolismo del glucosio a lungo termine. Nel loro nuovo studio, i ricercatori hanno studiato i cambiamenti a lungo termine nel metabolismo del glucosio in un modello animale per lo stress sociale cronico. Lo stress ha sconvolto i livelli di glucosio e il suo metabolismo nella periferia e nel cervello. Questi difetti hanno portato a problemi di memoria spaziale. Gli animali stressati mostravano livelli aumentati di glicemia che si sviluppavano subito dopo lo stress, e il cervello era iperglicemico mentre mostrava una ridotta assunzione di glucosio. Per indagare se gli alti livelli di glucosio dopo lo stress sono dannosi, i ricercatori hanno fatto uso del farmaco antidiabetico empagliflozin. L’aggiunta di empagliflozin al normale cibo ha stimolato l’escrezione di glucosio attraverso l’urina, normalizzando l’iperglicemia indotta dallo stress. Tuttavia, sembrava che non tutti gli animali rispondessero allo stesso modo: all’interno della popolazione stressata si potevano distinguere sottogruppi chiari.

C’erano quelli che aumentavano i livelli di glucosio dopo lo stress, mentre altri mantenevano normali livelli di glucosio. È interessante notare che solo i topi stressati con alti livelli di glucosio dopo lo stress hanno sviluppato disturbi cognitivi (suscettibili). Anche gli animali con alto grado di glucosio hanno tratto beneficio dal trattamento con empagliflozin, poiché la memoria spaziale è stata normalizzata e il metabolismo del glucosio a lungo termine. Questo farmaco è un inibitore del cotrasportatore di sodio-glucosio 2 ed è il principale cotrasportatore coinvolto nel riassorbimento del glucosio nel rene. Tuttavia, per gli animali stressati che mantenevano livelli normali di glucosio (resilienti), empagliflozin ha alterato la loro memoria spaziale, altrimenti intatta. I topi stressati hanno sviluppato alterazioni del metabolismo del glucosio sia a livello periferico che a livello cerebrale (dimostrato dalla PET e dall’indagine bioluminescente metabolica indotta), che è stato accompagnato da deficit di memoria spaziale correlati all’ippocampo. I risultati dimostrano che lo stress cronico può alterare la memoria spaziale, attraverso alterazioni dei livelli di glucosio e che il metabolismo intestinale del glucosio è fondamentale per i processi correlati alla memoria. Inoltre, i risultati evidenziano l’importanza dell’individualità poiché tutti gli animali coinvolti nello studio hanno vissuto lo stesso stress, ma solo una percentuale era suscettibile in quanto questi disturbi sviluppati ai livelli del metabolismo del glucosio e, di conseguenza, dei deficit cognitivi.

Il fatto che la sensibilità allo stress o la resilienza possano essere previsti subito dopo lo stress misurando i livelli di glucosio nel sangue alimenta la convinzione che forse negli esseri umani con disturbi legati allo stress, come la depressione, il metabolismo del glucosio anormale possa anche svolgere un ruolo importante e che le strategie di classificazione come impiegato nel presente studio potrebbe migliorare l’efficacia del trattamento.

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

Pubblicazioni scientifiche

Van der Koij MA et al. PNAS USA 2018 Oct 23; 115(43):E10187-E10196.

González-Reyes RE, Aliev G et al. Curr Pharm Des. 2016; 22(7):812-18.

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Dott. Gianfrancesco Cormaci
Dott. Gianfrancesco Cormaci
Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998, specialista in Biochimica Clinica dal 2002, ha conseguito dottorato in Neurobiologia nel 2006. Ex-ricercatore, ha trascorso 5 anni negli USA alle dipendenze dell' NIH/NIDA e poi della Johns Hopkins University. Guardia medica presso la casa di Cura Sant'Agata a Catania. In libera professione, si occupa di Medicina Preventiva personalizzata e intolleranze alimentari. Detentore di un brevetto per la fabbricazione di sfarinati gluten-free a partire da regolare farina di grano. Responsabile della sezione R&D della CoFood s.r.l. per la ricerca e sviluppo di nuovi prodotti alimentari, inclusi quelli a fini medici speciali.

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