Un consumo di zuccheri eccessivo, e quindi un elevato livello di glucosio nel sangue simile a quello dei diabetici non compensati e di chi segue diete ipercaloriche, deteriora le capacità cognitive e di memorizzazione, intaccando le riserve di cellule staminali coinvolte nella costruzione di nuovi circuiti nervosi. La nuova via metabolica, appena descritta sulle colonne di Cell Report , potrà suggerire nuove terapie, e anche chiarire perché i diabetici invecchiano prima e si ammalano di più di Alzheimer.
Glucosio e staminali cerebrali: una relazione pericolosa. Gli autori dello studio, ricercatori dell’Università Cattolica di Roma, hanno verificato, prima in vitro su colture di cellulari, poi in vivo su topi di laboratorio, che il glucosio in concentrazioni eccessive limita in maniera sensibile la capacità di moltiplicarsi delle cellule staminali neuronali del cervello.
Le cellule staminali cerebrali (ne abbiamo una riserva: non numerose ma necessarie) sono cellule indifferenziate, cioè elementi che non hanno ancora assunto le caratteristiche tipiche dei neuroni, le cellule nervose mature ma che prima o poi potranno diventarlo. Proprio grazie alla loro ‘immaturità’ sono cellule ‘plastiche’ in grado, oltre che di riparare eventuali danni cerebrali, di intervenire nella costruzione di nuovi circuiti neuronali, cognitivi e di memorizzazione: in pratica vengono reclutate nei processi di formazione dei ricordi e degli apprendimenti. “Noi le abbiamo messe in provetta – spiega Giovanbattista Pani, ricercatore all’istituto di patologia dell’UCSC e coautore della ricerca – a concentrazione di glucosio sia elevata che bassa. E abbiamo visto che a concentrazioni alte queste cellule si autorproducevano meno, mentre a concentrazioni basse, fisiologiche (80-90 milligrammi per decilitro) conservavano sensibilmente più a lungo la loro capacità di riprodursi rimanendo staminali”.
Animali a dieta. Per ricreare in vivo le condizioni del laboratorio, i ricercatori hanno sottoposto gli animali a una dieta ipocalorica, paragonabile alle nostre 1500 calorie al giorno, “confermando i risultati ottenuti in provetta”. Semplificando, negli animali a dieta, le staminali dell’ippocampo, la zona del cervello più attiva nei processi cognitivi e di memoria, mantenevano più a lungo la loro capacità di autorinnovarsi.
L’interruttore molecolare. Ma cosa accade esattamente a livello di molecole? “Si sa che il gene HES – ancora Pani – è responsabile della sintesi di una proteina, la proteina HES, che conserva e protegge le cellule staminali: in pratica più si lavora HES meglio le cellule si moltiplicano conservando la loro funzionalità. Ma questo gene, sottostà a sua volta all’azione di due molecole: creb, che lo stimola, e sirtuina-1 che, al contrario, lo inibisce. Ebbene, il glucosio in quantità bassa attiva creb ma blocca la sirtuina. Il “glucosio basso” insomma – semplifica il ricercatore – agisce come un interruttore molecolare: accendendo il primo fattore e spegnendo il secondo. Questo studio ha due ricadute positive – conclude Pani -: la prima è di fare del meccanismo molecolare appena individuato un bersaglio per nuove terapie farmacologiche che mantengano più a lungo la capacità autorinnovante delle staminali cerebrali. La seconda di spiegare in che modo il cervello dei diabetici invecchia prima e perché questi pazienti hanno un rischio più elevato di ammalarsi di Alzheimer“.