Maculopatia senile: comprendere i tratti comuni col diabete per una migliore terapia

La degenerazione maculare legata all’età (AMD) rimane la principale causa di cecità tra gli anziani nei paesi sviluppati. Almeno 11 milioni di persone sono colpite negli Stati Uniti e si prevede che la prevalenza di AMD raddoppierà entro il 2050. Le cellule di epitelio pigmentato retinico (RPE) sono compromesse nell’AMD e la loro disfunzione si traduce in degenerazione dei fotorecettori. L’AMD è una malattia multifattoriale con meccanismi sottostanti complessi. Gli studi suggeriscono il contributo di fattori genetici, ambientali e metabolici nella AMD. Drusen, il segno distintivo della AMD secca, sono depositi extracellulari sotto l’RPE che contengono lipidi (grassi) e proteine. L’autofagia è nota come processo di degradazione mediata dal lisosoma per organelli cellulari danneggiati, che fornisce energia alle cellule. Recentemente studi hanno associato l’autofagia all’AMD e hanno dimostrato che l’RPE dei donatori AMD mostra un percorso autofagico anomalo. Sono stati inoltre segnalati diminuzione dell’attività mitocondriale e mitocondri disintegrati, aumento delle goccioline lipidiche e granuli di glicogeno, auto-fagolisosomi allargati e anulari e aumento della citotossicità per lo stress ossidativo.

Tuttavia, i meccanismi sottostanti che inducono queste omeostasi metaboliche difettose che portano all’AMD rimangono sfuggenti. Sono molte le pubblicazioni che suggeriscono che la maculopatia senile e le complicanze diabetiche hanno molta patogenesi in comune. Senza addentrarsi troppo nei dettagli, in realtà sia le complicanze del diabete che le casistiche sulla maculopatia senile concordano che una glicemia non controllata è un parametro che misura l’entità del danno e della progressione di ambo le condizioni. Anche il meccanismo sottostante è comune, almeno in parte, ovvero lo stress ossidativo causato dall’eccessivo metabolismo del glucosio. E sembra che anche certe segnalazioni cellulari siano comuni alle due patologie. Questa sembra la conclusione di un team di ricerca dei dipartimenti di Neurologia, Biochimica ed Oculistica dell’Università di Washington che ha analizzato in dettaglio il metabolismo di campioni di tessuto prelevati da pazienti con maculopatia e comparandoli con cellule retiniche (RPE) normali. Lo stress ossidativo è risultata la caratteristica di fondo, che ha portato ad una drastica perdita di NAD+, un cofattore vitaminico di centinaia di enzimi e protettore antiossidante.

A causa di ciò, sono variate proteina cellulari di regolazione metabolica profonda, tra cui la AMPK-alfa che si attiva in caso di deprivazione energetica mimando uno stato di digiuno. La seconda proteina più abbondante è risultata la PARP-2, un enzima che è implicato nell’espressione genetica e nel riparo del DNA. Fatto singolare, questo enzima richiede proprio la presenza di NAD+ per poter svolgere il suo lavoro. Ed una terza proteina che vuole NAD+ si è modificata, questa volta riducendosi di molto: SIRT-1. La sirtuina-1 prende il NAD+ e lo scinde enzimaticamente per modificare altre proteine. Gli scienziati sanno che è coinvolta nell’invecchiamento cellulare e protegge dalla degenerazione tumorale. A catena, SIRT-1 modifica una quarta proteina che è importante sia per la formazione che per l’energia dei mitocondri: PGC1-alfa. Gli scienziati hanno visto che le sia le cellule della retina normale che maculopatica, contengono molto PGC1-alfa. L’unica differenza è che nelle cellule AMD la proteina è meno attiva; questo compromette il metabolismo energetico cellulare. Sarebbe questo il passo finale per cui la cellula retinica poi si scompensa e muore.

Il team ha completato il quadro di indagine con una analisi metabolomica, un’indagine abbastanza recente che in un “colpo d’occhio” di vedere tutto l’andamento metabolico di una cellula o di un tessuto. Con sorpresa, le variazioni fra cellule retiniche normali e con maculopatia sono state solamente tre. Le cellule malate avevano una minore concentrazione solo di tre metaboliti cellulari: glutatione (GSH), l’amminoacido glutammina e la guanosina, una delle basi strutturali del DNA e del cofattore enzimatico GTP. È stato riportato che la disregolazione di questi metaboliti è associata a stress ossidativo e neurotossicità, metabolismo cellulare, resistenza allo stress e recupero del potenziale della membrana mitocondriale. Del metabolismo dei grassi, solo due molecole sono risultate alterate di livello fra cellule RPE normali e cellule AMD malate: la PhtE e la PhtS, tutte e due appartengono alla famiglia dei fosfolipidi glicerici. È interessante notare che PhtE è una delle due classi di glicerofosfolipidi dominanti nella retina animale e nelle membrane del segmento esterno dei bastoncelli retinici. È coinvolta nel trasporto dei pigmenti visivi (derivati della vitamina A) dentro la cellula per incorporarli nelle proteine della vista (rodopsine).

In via di nota correlata all’argomento, la pratica clinica della correzione dei problemi oculari degenerativi (AMD inclusa) impiega un integratore medico a fini speciali, il cui principio attivo è la molecola PEA, un grasso che in un certo senso è precursore della PhtE. In alcuni casi è risultato prescritto un altro integratore a base di alfa-glicerofosfo-etanolamina (GPE), che è il diretto precursore metabolico della PhtE. Quindi, il razionale di impiego di questi integratori è più che giustificato. Al di fuori di questo, però, si deve rimarcare che questi integratori tentano di riparare il danno, non di curare la condizione definitivamente. Specialmente se il danno ossidativo sottostante viene mantenuto da un cattivo stile di vita di chi è affetto, ovvero un diabete malgestito (ove fosse compresente), un forte tabagismo ed un’alimentazione ipercalorica o povera di frutta e verdura.

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

Pubblicazioni scientifiche

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- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry specialty in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins 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 (owner of a patent concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - 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 sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it
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