La resistenza all’insulina derivante da una dieta ricca di zuccheri può portare al declino del cervello

Salute del cervello e obesità indotta dalla dieta

Secondo il dottor Akhila Rajan, professore associato presso la Divisione di scienze di base del Fred Hutch Cancer Center e autore senior di questo studio, mentre gli studi clinici sull’uomo hanno scoperto che l’obesità è un fattore di rischio indipendente per i disturbi neurodegenerativi, i meccanismi causali diretti che collegare l’obesità indotta dalla dieta alla funzionalità cerebrale compromessa è in gran parte sconosciuto.

“Il consumo di alimenti trasformati non influisce solo sull’aumento di peso, ma influisce anche sulla funzione cognitiva”, ha spiegato il dottor Rajan Notizie mediche oggi.

“Utilizzando il modello del moscerino della frutta, il mio laboratorio aveva precedentemente stabilito che l’esposizione prolungata all’aumento degli zuccheri può contribuire alla resistenza all’insulina nei tessuti periferici. Dato che disponevamo di un buon sistema per studiare l’effetto dell’esposizione alla dieta obesogena, abbiamo cercato di affrontare il modo in cui influisce sulla funzione cerebrale”, ha osservato.

Studio dei moscerini della frutta e delle cellule gliali per trovare indizi

Per questo studio, la dottoressa Rajan e il suo team hanno utilizzato un modello del comune moscerino della frutta perché esistono somiglianze tra i geni negli esseri umani e i moscerini della frutta.

“Le mosche costituiscono un modello genetico inestimabile per l’esplorazione scientifica”, ha affermato il dottor Rajan. “Il nostro obiettivo è sfruttare la potenza di questo modello per comprendere l’impatto della resistenza all’insulina indotta dalla dieta sulla funzione cognitiva”.

I ricercatori si sono concentrati sullo studio degli effetti di una dieta ricca di zuccheri sulle cellule gliali, un tipo di cellula cerebrale che fornisce supporto e protezione ai neuroni.

Inoltre, le cellule gliali sono responsabili della pulizia dei neuroni morti o dei “detriti neuronali” dal cervello.

“Mantenere l’ambiente neuronale libero da detriti è importante per il funzionamento sano del sistema nervoso. Come normale processo di invecchiamento, il microambiente diventa più disordinato a causa del funzionamento improprio dei tipi di cellule del cervello che mantengono un ambiente sano.

Le glia sono cellule del cervello che, tra molte altre cose, aiutano a mantenere pulito l’ambiente neuronale mangiando i detriti”.

– Dott.ssa Akhila Rajan

Resistenza all’insulina e incapacità di eliminare i detriti neuronali

Durante lo studio, i ricercatori hanno trovato una proteina chiamata PI3k, che indica quanto una cellula può rispondere all’insulina.

I ricercatori hanno scoperto che in una dieta ricca di zuccheri, le cellule gliali avevano quantità ridotte di proteina PI3k, indicando resistenza all’insulina. Gli scienziati hanno anche scoperto che le cellule gliali avevano una quantità inferiore di un’altra proteina chiamata Draper, che normalmente aiuta nella rimozione dei detriti neuronali.

Alla fine questo ha impedito alle cellule gliali di rimuovere i rifiuti neuronali dal cervello.

“Quello che abbiamo dimostrato è che quando le mosche vengono alimentate con una dieta che induce l’obesità – nel loro caso una dieta ricca di zuccheri del 30% in più per tre settimane – le cellule gliali non sono in grado di eliminare i detriti neuronali”, ha detto il dottor Rajan. “Prima del nostro studio, non era chiaro se le cellule gliali potessero sviluppare resistenza all’insulina basata sulla dieta. Il nostro studio ha fornito prove mancanti del fatto che la resistenza all’insulina gliale, che si sviluppa nelle cellule cerebrali centrali dei moscerini, ha conseguenze sul ruolo di eliminazione dei detriti della glia”.

“I nostri studi sono condotti utilizzando i moscerini della frutta”, ha continuato. “Mentre possiamo fornire nuove informazioni su ciò che è probabile che accada a livello biologico cellulare, sono necessari molti altri anni di lavoro prima di poter essere sicuri che problemi simili si applichino anche agli esseri umani. Detto questo, almeno le implicazioni a livello superficiale del nostro lavoro suggeriscono che il mantenimento della sensibilità all’insulina nei pazienti inclini alla demenza, anche se non sono diabetici, può essere utile per promuovere la funzione del loro sistema nervoso”.

Nuove prospettive su come l’obesità influisce sulla salute del cervello

Dopo aver esaminato questo studio, il dottor Raphael Wald, un neuropsicologo del Marcus Neuroscience Institute, parte del Baptist Health South Florida, presso l’ospedale regionale di Boca Raton, ha detto MNT che questa ricerca fornisce un altro percorso in cui l’obesità può essere un fattore di rischio per i disturbi neurodegenerativi.

“Il messaggio è chiaro che l’obesità è pericolosa in molti modi diversi”, ha continuato il dottor Wald. “Questo studio fornisce un ulteriore incentivo a medici e pazienti a concentrarsi su una dieta sana e sull’esercizio fisico per i pazienti. I pazienti potrebbero essere più disposti ad apportare cambiamenti allo stile di vita con questa conoscenza in mano”.

MNT ha parlato anche con la dottoressa Manisha Parulekar, direttrice della Divisione di Geriatria dell’HackensackUMC, co-direttrice del Centro per la perdita di memoria e la salute del cervello e professore associato presso la Hackensack Meridian School of Medicine, anch’essa non coinvolta nello studio:

“Poiché stiamo esaminando varie patologie che contribuiscono alla patologia dell’Alzheiner, questo ha senso, soprattutto dal punto di vista del percorso infiammatorio. Sappiamo che il diabete è un fattore di rischio per la demenza, questo ci permette di comprendere la patologia. Questo studio supporta gli interventi precedenti come un’importante strategia di riduzione del rischio”.

“Sappiamo molto sul diabete di tipo 2 (e) su vari interventi sullo stile di vita per contribuire a ridurne l’incidenza”, ha continuato il dottor Parulekar. “Ciò aggiunge ancora più urgenza a tali interventi. Evidenzia inoltre l’importanza dei determinanti sociali della salute anche dal punto di vista della salute della popolazione. Se vogliamo che le persone utilizzino questi cambiamenti nello stile di vita, dobbiamo assicurarci che tutti abbiano pari accesso a questi interventi”.

Prossimi passi della ricerca

Alla domanda su quali saranno i prossimi passi in questa ricerca, il dottor Rajan ha detto che mentre lo studio attuale è focalizzato sugli esiti biologici delle cellule nella glia, il loro lavoro futuro sarà orientato verso la comprensione anche degli esiti comportamentali.

“Ad esempio, è possibile eseguire test di memoria sulle mosche e anche su altri comportamenti”, ha continuato. “In definitiva, il nostro obiettivo è svelare l’intricata interazione tra dieta e cervello”.

Il dottor Wald ha detto che gli piacerebbe vedere questo processo dimostrato negli esseri umani in modo da confermare ciò che ora sospettiamo fortemente che sia vero.

“Una volta raggiunto questo obiettivo, potremo iniziare a lavorare verso nuove terapie volte a ridurre questi rischi”, ha aggiunto.

E il dottor Parulekar ha commentato che ci sono molteplici studi sulla modifica dello stile di vita sia completati che in corso. Tuttavia, l’età di inizio per la maggior parte di questi studi è intorno ai 50 anni.

“Abbiamo bisogno di avviare questi interventi anche presto?” lei disse. “Vorremmo imparare da alcuni dei nuovi farmaci per il diabete se sono utili se iniziati precocemente.”