Neurochimica del delirio: è l’infiammazione che fa “impazzire” togliendo zucchero al cervello

Gli scienziati del Trinity College di Dublino hanno scoperto un nuovo legame tra il metabolismo energetico cerebrale alterato e il delirio, un disordine disorientante e angosciante particolarmente comune negli anziani e che si sta verificando attualmente in una grande percentuale di pazienti ricoverati con COVID-19. Mentre gran parte della ricerca è stata condotta sui topi, ulteriori lavori suggeriscono che meccanismi umani sovrapposti sono in gioco nell’uomo perché il liquido cerebrospinale (CSF) raccolto da pazienti affetti da delirio conteneva anche marcatori rivelatori del metabolismo del glucosio cerebrale alterato. Collettivamente, la ricerca, che è stata appena pubblicata sul Journal of Neuroscience, suggerisce che le terapie focalizzate sul metabolismo dell’energia cerebrale possono offrire nuove vie per mitigare il delirio. Quando il corpo sperimenta alti livelli di infiammazione – come durante le infezioni batteriche o virali – cambia il modo in cui il nostro cervello funziona, il che a sua volta influenza il nostro umore e la nostra motivazione. Nei pazienti più anziani tale infiammazione acuta può produrre un profondo disturbo della funzione cerebrale noto come delirio.

L’infezione sistemica innesca uno spettro di cambiamenti metabolici e comportamentali, definito comportamento di malattia, che include febbre, letargia, inappenteza e anedonia (perdita di interesse). Il comportamento di malattia è una risposta evolutivamente conservata e rappresenta una riprogrammazione da parte dell’organismo per conservare energia e massimizzare la probabilità di guarigione. Il comportamento di malattia a volte comprende il deterioramento cognitivo. Il delirio è una sindrome ad esordio acuto e fluttuante caratterizzata dall’incapacità di sostenere l’attenzione, riduzione della consapevolezza e profondo deterioramento cognitivo che colpisce circa 1 su 5 pazienti ricoverati in ospedale o 1/3 per gli ultraottantenni. Il delirio è associato a ricovero ospedaliero prolungato, conseguente declino cognitivo e aumento del rischio di demenza, ma la comprensione neurobiologica del delirio è limitata. Data la frequenza del delirio durante i ricoveri degli anziani in ospedale e, dato che questi episodi possono accelerare la progressione della demenza, trattamenti di base sono disperatamente necessari.

Nonostante il disturbo sia relativamente comune, i meccanismi con cui si manifesta sono capiti male. Nella nuova ricerca gli scienziati hanno scoperto che indurre artificialmente l’infiammazione periferica nei topi ha innescato una disfunzione cognitiva a insorgenza improvvisa e che questo è mediato da un disturbo al metabolismo energetico. In questi esperimenti, l’infiammazione ha lasciato i topi con livelli più bassi di zucchero nel sangue (glucosio), che il cervello richiede per mantenere la normale funzione. Quando gli animali sono stati integrati con glucosio, le loro prestazioni cognitive sono tornate alla normalità, nonostante la continua infiammazione. Il semplice fornire glucosio ai pazienti non è in grado di trattare il delirio nella maggior parte dei casi, ma i dati collettivamente sottolineano che un apporto adeguato di ossigeno e glucosio al cervello diventa particolarmente importante nei pazienti più anziani e in quelli con demenza esistente. Nell’uomo, le citochine nel cervello fanno rilasciare noradrenalina, mentre a livello periferico abbassano la glicemia; la combinazione degli effetti condurrebbe al delirio.

Il professor Colm Cunningham, che guida il laboratorio del Trinity Biomedical Science Institute in cui è stato eseguito il lavoro, ha dichiarato: “Una caratteristica importante di questi esperimenti è stata che i topi con le prime fasi di malattie neurodegenerative preesistenti erano molto più sensibili alla disfunzione quando si sono verificati questi cambiamenti metabolici I nostri collaboratori di Oslo hanno anche rilevato prove di alterato metabolismo del glucosio cerebrale nel liquido cerebrospinale prelevato da persone che soffrono di delirio, il che sostiene la sovrapposizione di meccanismi nell’uomo e nei topi, in altre parole, i segni indicano che processi simili sono in atto nelle persone. Il fatto che gli animali “dementi” sono meno resistenti a questo disturbo del metabolismo energetico risuona davvero con ciò che vediamo nei nostri pazienti in terapia intensiva con delirio. Pertanto, crediamo che concentrarsi sul metabolismo energetico del cervello possa offrire vie per mitigare il delirio”.

Kealy J et al. J Neuroscience 2020 Jul 15; 40(29):5681-5696.

Skelly DT et al. Mol Psychiatry 2019 Oct; 24(10):1533-1548. 

Hennessy E et al. Brain Behav Immun. 2017 Jan; 59:233-244. 

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Informazioni su Dott. Gianfrancesco Cormaci 2443 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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