Ulteriori prove collegano l'Alzheimer e il diabete

Ulteriori prove collegano l'Alzheimer e il diabete

Un nuovo livello di zucchero nel sangue può aumentare rapidamente i livelli di beta-amiloide, un componente chiave delle placche cerebrali nei pazienti con malattia di Alzheimer.

L'accumulo di placche è pensato per essere un precursore del complesso insieme di cambiamenti che le cause del morbo di Alzheimer nel cervello.

"I nostri risultati suggeriscono che il diabete, o altre condizioni che rendono difficile controllare i livelli di zucchero nel sangue, possono avere effetti nocivi sulla funzione cerebrale e esacerbare le condizioni neurologiche come il morbo di Alzheimer", dice Shannon Macauley, autore principale dello studio e studioso di ricerca post-dottorato alla Washington University School of Medicine di St. Louis. "Il collegamento che abbiamo scoperto potrebbe portarci a futuri obiettivi terapeutici che riducono questi effetti".

Le persone con diabete non possono controllare i livelli di glucosio nel loro sangue, che possono spuntare dopo i pasti. Invece, molti pazienti fanno affidamento su insulina o altri farmaci per mantenere sotto controllo i livelli di zucchero nel sangue.

Per capire quanto il livello di zucchero nel sangue possa influenzare il rischio di malattia di Alzheimer, i ricercatori hanno infuso il glucosio nei flussi sanguigni dei topi allevati per sviluppare una condizione simile all'Alzheimer.

Nei topi giovani senza placche di amiloide nel cervello, il raddoppio dei livelli di glucosio nel sangue ha aumentato i livelli di beta-amiloide nel cervello di 20 per cento.

Quando gli scienziati hanno ripetuto l'esperimento su topi più anziani che avevano già sviluppato placche cerebrali, i livelli di beta amiloide sono aumentati del 40 per cento.

Neuroni iperattivi

Guardando più da vicino, i ricercatori hanno dimostrato che i picchi di glucosio nel sangue aumentavano l'attività dei neuroni nel cervello, che promuoveva la produzione di beta-amiloide. Un modo in cui il licenziamento di tali neuroni viene influenzato è attraverso aperture chiamate canali KATP sulla superficie delle cellule cerebrali. Nel cervello, l'elevata glicemia causa la chiusura di questi canali, che eccita le cellule cerebrali, rendendole più suscettibili di sparare.

La cottura normale è come una cellula cerebrale codifica e trasmette informazioni. Ma un eccessivo innesco in particolari parti del cervello può aumentare la produzione di beta amiloide, che alla fine può portare a più placche amiloidi e favorire lo sviluppo della malattia di Alzheimer.

Per dimostrare che i canali KATP sono responsabili dei cambiamenti nella beta dell'amiloide nel cervello quando il livello di zucchero nel sangue è elevato, gli scienziati hanno somministrato ai topi il diazossido, un farmaco che aumenta il glucosio comunemente usato per trattare il basso livello di zucchero nel sangue. Per bypassare la barriera emato-encefalica, il farmaco è stato iniettato direttamente nel cervello.


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Il farmaco ha costretto i canali KATP a restare aperti anche quando i livelli di glucosio aumentavano. La produzione di beta amiloide è rimasta costante, contrariamente a quanto i ricercatori hanno in genere osservato durante un picco di zucchero nel sangue, fornendo la prova che i canali KATP collegano direttamente il glucosio, l'attività neuronale e i livelli di beta-amiloide.

Macauley e i suoi colleghi nel laboratorio di David M. Holtzman, un professore e capo del dipartimento di neurologia, stanno usando droghe diabetiche nei topi con condizioni simili all'Alzheimer per esplorare ulteriormente questa connessione.

"Dato che i canali KATP sono il modo con cui il pancreas secerne l'insulina in risposta a livelli elevati di zucchero nel sangue, è interessante notare un legame tra l'attività di questi canali nel cervello e la produzione di beta amiloide", afferma Macauley. "Questa osservazione apre una nuova strada di esplorazione per come la malattia di Alzheimer si sviluppa nel cervello e offre un nuovo bersaglio terapeutico per il trattamento di questo devastante disordine neurologico".

I ricercatori stanno anche studiando come i cambiamenti causati dall'aumento dei livelli di glucosio influenzano la capacità delle regioni del cervello di connettersi tra loro e completare i compiti cognitivi.

Il National Institutes of Health, la National Science Foundation e la JPB Foundation hanno finanziato la ricerca, che appare nel Journal of Clinical Investigation.

Fonte: Università di Washington a St. Louis

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