L‘istamina svolge molteplici ruoli nel corpo. Forse più famoso per il suo ruolo nel sistema immunitario, l’istamina aiuta anche a regolare la funzione intestinale e agisce come un neurotrasmettitore. Grazie al loro ruolo nelle reazioni allergiche, i farmaci che riducono i livelli di istamina – antistaminici – sono all’ordine del giorno. I farmaci che aumentano i livelli di istamina sono meno comuni, ma i medici a volte li prescrivono per trattare le vertigini. Secondo l’ultimo studio, tuttavia, i farmaci che stimolano l’istamina potrebbero, un giorno, diventare più prevalenti. Negli ultimi decenni, i ricercatori hanno dimostrato una relazione interessante tra aumento dell’istamina e miglioramenti nella memoria. Tuttavia, al momento, non comprendono appieno l’interazione. I ricercatori sperano che studiando l’interazione tra i due, possano intravedere modi innovativi di trattare le persone con problemi di memoria, come la demenza. Uno studio fra i più recenti sull’argomento ha proposto di scartare un altro strato di questo fenomeno. Gli scienziati volevano capire in che modo l’istamina influisce sulla memoria a lungo termine. Il team dell’Università di Tokyo in Giapponeè stato diretto dal Prof. Yuji Ikegaya e Hiroshi Nomura, PhD.

Per indagare, hanno reclutato 38 maschi e femmine, tutti nella loro metà degli anni ’20. I ricercatori hanno chiesto ai partecipanti di memorizzare immagini di oggetti di uso quotidiano, come orologi da polso e occhiali. Alcuni giorni dopo, hanno testato i partecipanti. I ricercatori hanno mostrato loro alcune delle immagini originali mescolate con alcune che non avevano mai visto prima. I ricercatori hanno chiesto ai partecipanti di identificare quale delle immagini avevano visto nella sessione iniziale. Quindi, 7-9 giorni dopo, i ricercatori hanno testato di nuovo i partecipanti. Tuttavia, questa volta, prima del processo, i partecipanti hanno preso un placebo o un farmaco che ha potenziato i livelli di istamina nel cervello. Come previsto, l’istamina ha avuto un impatto positivo sui punteggi dei test di memoria di alcuni partecipanti. Per gli individui con memorie più povere, l’aumento dell’istamina li ha aiutati a riconoscere più immagini di quante ne avessero nel primo turno di test. Vale anche la pena notare che l’istamina ha solo aumentato la memoria a lungo termine – non ha migliorato altre capacità cognitive. Uno dei risultati dello studio è particolarmente interessante. I ricercatori hanno mostrato ai partecipanti un’immagine particolare. Tuttavia, pochi giorni dopo, non sono riusciti a ricordare di aver visto quell’immagine. Poi, circa 1 settimana dopo, dopo il trattamento con l’istamina, hanno potuto ricordare di aver visto l’immagine.

Tuttavia, non tutti gli individui hanno visto un miglioramento. Coloro che avevano dato i risultati migliori nei test di memoria pre-medicazione hanno visto un calo delle prestazioni dopo il trattamento con l’istamina. E, per tutti i partecipanti, siano essi ad alto o basso punteggio, le immagini che sono state più facili da ricordare nelle prove di pre-medicazione, sono diventate più difficili da ricordare dopo aver aumentato i livelli di istamina. I ricercatori ritengono che questa sorprendente contraddizione possa implicare qualcosa chiamata risonanza stocastica. Se un segnale è troppo debole per essere rilevato da un sensore, la risonanza stocastica può contribuire ad aumentarla. Funziona aggiungendo rumore bianco al segnale. Le frequenze del segnale originale risuonano con il rumore bianco, sollevandolo sopra il resto del rumore bianco, rendendolo più facile da rilevare. Il Prof. Ikegaya e i suoi colleghi ritengono che la memoria funzioni in due modi; in primo luogo, è un sistema “digitale” – sì o no – è possibile richiamare la memoria, o non lo è. Allo stesso tempo, il cervello può immagazzinare le informazioni come un gradiente – l’attività neuronale deve prima raggiungere una certa soglia. Prima di raggiungere questa soglia, non possiamo ricordare, ma una volta che i livelli hanno superato la soglia, possiamo. Gli scienziati pensano che l’istamina potrebbe spingere il gradiente oltre il punto che fa scattare i neuroni ad emettere un impulso nervoso.

In questo modo, una memoria latente – una memoria memorizzata a cui non possiamo accedere – diventa accessibile. Viceversa, se una memoria è già al di sopra del gradiente, l’aggiunta di istamina in eccesso produce troppo rumore e l’attività nervosa aggiuntiva ostacola il richiamo della memoria. In un’altra parte del loro esperimento, i ricercatori hanno studiato i topi. Se un topo ha due giocattoli – uno che è familiare e uno nuovo – preferiranno giocare con quello nuovo. Tuttavia, dopo 3 giorni, i topi dimenticano quale è il più recente e danno ai giocattoli uguale attenzione. Sapendo questo, i ricercatori hanno trattato i topi con 1 su 2 farmaci che stimolano l’istamina: la tioprene o la betaistina. Dopo il trattamento, invece di dimenticare i nuovi giocattoli entro 3 giorni, li hanno ricordati per 28 giorni. L’effetto sulla memoria non durò a tempo indeterminato, tuttavia – il giorno 29, essi, ancora una volta, trattarono tutti i giocattoli come nuovi. Quando hanno dato un’occhiata al cervello dei topi, hanno visto che i livelli di istamina erano particolarmente alti in una regione chiamata corteccia peri-rinale. Questa area del cervello è coinvolta nell’elaborazione delle informazioni sensoriali, nella percezione ed è vitale per la memoria.

Sebbene questa via di ricerca sia relativamente nuova, gli scienziati sperano che possa avere implicazioni più ampie. Capire come funziona l’istamina sui fenomeni di richiamo potrebbe aiutare a progettare trattamenti per l’Alzheimer e altri tipi di demenza. La ricerca integrale è disponibile sulla rivista Biological Psychiatry.

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

Pubblicazioni scientifiche

Nomura H et al., Ikegaya Y. Biol Psychiatry. 2018 Dec 19.

Louis C, Llopis K et al. Behav Pharmacol. 2018 Nov 26.

Provensi G et al., Passani M. Br J Pharmacol. 2018 Aug 21.

Ito T, Kimura Y et al. EJNMMI Res. 2018 Jun 14; 8(1):48.