Estratto di thè verde per la cognitività: gli studi compiuti sulla sindrome di Down

La sindrome di Down è un’alterazione genetica prodotta dalla presenza di una copia aggiuntiva del cromosoma 21, motivo per cui questa sindrome è anche nota come trisomia 21. È la principale causa di disabilità intellettiva e l’alterazione genetica umana più comune. Si stima che ci siano un totale di sei milioni di malati in tutto il mondo. In Spagna, ad esempio, si contano almeno 34000 individui affetti dal problema; attualmente in Italia 1 bambino su 1200 nasce con questa sindrome. A causa della presenza di una terza copia del cromosoma 21, molti geni codificati in esso diventano prodotti in quantità maggiore e sono responsabili delle anomalie della malattia. Ad esempio, maggiore proteina IFNAR prota ad alcuni difetti immunitari; maggiore fattore nucleare ETS2 è responsabile dei difetti muscolo-scheletrici, e co sì via. Ma quello che preme molto in questa condizione è la disabilità mentale, determinata in parte dalla terza copia del gene che produce la proteina beta-amiloide e dalla terza copia del gene DYRK1, una proteina chinasi che modifica molte proteine cellulari strutturali e delle sinapsi. Non esiste al momento una soluzione al problema dei difetti cognitivi per chi è affetto da questa sindrome, anche se alcune opzioni terapeutiche sono disponibili dal 2013 (antiossidanti, memnatina, agonisti adrenergici). Comunque, è provato che il normale insegnamento ed inserimento sociale possono ridurre la disabilità cognitiva.

Adesso, un team di ricercatori guidato dalla Dr.ssa Victoria Puig dell’Hospital del Mar Medical Research Institute (IMIM), che ha anche coinvolto il Center for Genomic Regulation (CRG), ha studiato le basi neurali della disabilità intellettiva nei topi con sindrome di Down e ha scoperto che le reti neurali dei circuiti cerebrali rilevanti per la memoria e l’apprendimento siano iperattivate; e che la connettività di questi circuiti sia scarsa. I ricercatori hanno anche osservato che l’attività neurale durante il sonno è anormale e probabilmente interferisce con il consolidamento della memoria. Lo studio ha anche identificato biomarcatori nei ritmi cerebrali in grado di predire deficit di memoria nei topi che sono corretti da un trattamento cronico con un componente naturale del thè verde, la epigallocatechina gallato (EGCG), un polifenolo che altri studi hanno già dimostrato di migliorare la funzione esecutiva negli adulti con sindrome di Down. Fino ad oggi, era stato riconosciuto che l’epigallocatechina gallato corregge alcune alterazioni a livello molecolare e cellulare derivate dalla trisomia del cromosoma 21 che sono associate a deficit cognitivi nella sindrome di Down. Tuttavia, mancava una descrizione dinamica delle azioni della EGCG sull’attività neurale durante distinti stati cerebrali.

Questa è, quindi, la prima volta che qualcuno ha osservato come il cervello del topo risponde al trattamento cronico con EGCG a livello funzionale in condizioni di trisomia. Questo studio fornisce una descrizione approfondita delle anomalie neurofisiologiche presenti nei diversi stati cerebrali nei topi modello sindrome di Down e fornisce le chiavi per comprendere i meccanismi cellulari alla base della migliore funzione esecutiva osservata nelle persone con sindrome di Down dopo il trattamento cronico con EGCG. La ricerca ha coinvolto la registrazione simultanea dell’attività neuronale in due regioni cerebrali critiche per l’apprendimento e la memoria, la corteccia prefrontale e l’ippocampo, in topi trisomici e non trisomici durante periodi di riposo mentre sono svegli, addormentati e durante l’esecuzione di un semplice compito di memoria. I dati sono stati raccolti prima e dopo un mese di trattamento con EGCG. Sono state analizzate le alterazioni nell’attività delle reti neuronali nelle due regioni e la connettività dei circuiti correlati alle capacità di memoria e sono stati trovati corretti con l’estratto di thè verde. Fra i suoi bersagli cellulari, la EGCG ha proprio la proteina chinasi DYRK1, prodotta dal suo gene sul cromosoma 21. Alcuni gruppi pensano che l’effetto della EGCG possa dipendere, almeno in parte, dal condizionamento di tale proteina sulla struttura delle sinapsi cerebrali.

La Dott.ssa Mara Dierssen, del Laboratorio di Neurobiologia cellulare e dei sistemi, ha spiegato: “Questo studio fornisce una descrizione approfondita delle anomalie neurofisiologiche presenti in diversi stati cerebrali nei topi modello sindrome di Down e fornisce le chiavi per comprendere i meccanismi cellulari alla base della migliore funzione esecutiva osservata nelle persone con sindrome di Down dopo il trattamento cronico con epigallocatechina gallato”. La Dr.ssa Victoria Puig, ricercatrice del Gruppo di Ricerca sulle Neuroscienze e Farmacologia IMIM, ha commentato: “Questi risultati suggeriscono che sia l’iperattività delle reti neuronali sia le carenze nella connettività di specifici circuiti cerebrali sono possibili meccanismi disfunzionali che contribuiscono ai deficit di memoria nella sindrome di Down e, quindi, offrono nuove possibilità terapeutiche per trattare la disabilità intellettiva”. La Dr.ssa Maria Alemany, prima autrice dell’articolo, ha concluso: “Il nostro team sta valutando gli effetti della stimolazione cognitiva durante lo sviluppo del cervello sull’attività neuronale dei topi con sindrome di Down. Questo è importante per comprendere i meccanismi cellulari di stimolazione cognitiva normalmente utilizzati nelle persone per migliorare la disabilità intellettiva”.

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

Pubblicazioni scientifiche

De Toma I et al. Front Mol Neurosci. 2019 Nov; 12:272. 

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Informazioni su Dott. Gianfrancesco Cormaci 2450 Articoli
- 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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