Ricerche

Gli scienziati continuano a trovare prove che collegano il diabete di tipo 2 con il morbo di Alzheimer (MA), la forma più comune di demenza e la settima causa di morte negli Stati Uniti. Tuttavia, si capisce poco del meccanismo con cui i due sono connessi.

Ora, i ricercatori del Joslin Diabetes Center, affiliato della Harvard Medical School, hanno dimostrato che la segnalazione compromessa dell'insulina nel cervello influenza negativamente la cognizione, l'umore e il metabolismo, tutti componenti del MA.

Nello studio, riportato su Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), i ricercatori hanno sviluppato un nuovo modello di topo in cui hanno bloccato l'espressione nel cervello sia dei recettori dell'insulina che dello strettamente collegato fattore di crescita di tipo insulina (IGF1) in due regioni fondamentali per l'apprendimento, la memoria e l'umore.

C. Ronald Kahn, rettore dello Joslin, professore di Medicina alla Harvard Medical School e autore senior della ricerca, ha dichiarato:

"Questo è il primo studio a dimostrare che interrompere questi due percorsi di segnalazione, anche senza altri difetti, è sufficiente a compromettere l'apprendimento e la memoria. Dato che questi due recettori possono parzialmente compensarsi l'uno con l'altro, ciò che abbiamo fatto di cruciale è stato l'abbattimento combinato dell'insulina e del recettore IGF.

"Tuttavia, era anche importante farlo in regioni specifiche, poiché se fosse fatto ovunque potrebbe esserci uno sviluppo cerebrale compromesso. Eliminando entrambi i [recettori], abbiamo rimosso non solo il modo principale in cui lavorano, ma il sistema di supporto che è già integrato".

I ricercatori hanno puntato la doppia eliminazione nell'ippocampo e nell'amigdala centrale, due aree del cervello note per il ruolo nell'alterazione della cognizione e del controllo metabolico. I topi con entrambi questi recettori eliminati hanno subito effetti su entrambi i sistemi, incluso il controllo della glicemia, l'ansia e la depressione e il declino della cognizione.

In un esperimento, i ricercatori hanno collocato i topi con insulina e IGF1 compromessi in un labirinto per studiare se potevano riconoscere gli stimoli appena introdotti. All'inizio è stato loro permesso di familiarizzare con il labirinto. Poi è stato introdotto un nuovo blocco di persorso. Invece di esplorare questo nuovo oggetto - una misura usata dai ricercatori per determinare se un soggetto riconosce la novità - il topo continuava a muoversi nel labirinto come se nulla fosse cambiato.

"Questi topi presentavano difetti nell'apprendimento e nella memoria, oltre al metabolismo, ed è ciò che ha reso questo [esperimento] particolarmente interessante", afferma il Dr. Kahn. "Abbiamo visto difetti metabolici in [alcuni precedenti] esperimenti, e abbiamo visto difetti dell'umore in altri, ma questo è stato il primo ad avere un difetto su memoria e apprendimento".

Questi difetti rispecchiano uno dei molti problemi cognitivi associati al MA. Le persone con diabete di tipo 2 hanno un rischio più alto, rispetto alla popolazione generale, di sviluppare il MA.

Precedenti studi hanno dimostrato che le alterazioni dell'insulina e dei percorsi dell'IGF1 in generale aumentano il rischio di declino cognitivo prematuro, demenza, depressione e ansia. Hanno anche visto che le anormalità in questi recettori sono più comuni nel cervello di soggetti con MA e diabete di tipo 2.

Lo studio eseguito allo Joslin è stato il primo a focalizzare gli esperimenti su regioni bersaglio del cervello per determinare in modo più specifico causa ed effetto. Attraverso il loro lavoro, i ricercatori hanno notato un potenziale meccanismo per gli effetti cognitivi in ​​particolare.

Hanno visto che i topi avevano una ridotta espressione di un recettore del neurotrasmettitore 'recettore del glutammato 1' (GluA1). La riduzione di questo recettore del neurotrasmettitore potrebbe influenzare la capacità del cervello di realizzare importanti connessioni sinaptiche che inviano informazioni ai vari sistemi del corpo. Questa menomazione potrebbe essere la causa dell'umore alterato e del declino della cognizione.

La conferma del ruolo del GluaA1 nel declino cognitivo e nei problemi metabolici deve essere ulteriormente esplorata in esperimenti futuri. I ricercatori studieranno successivamente le differenze nella progressione e del rischio della malattia quando questi topi knockout (mancanti dei recettori) sono allevati con topi geneticamente predisposti a sviluppare il MA.

I ricercatori sanno che la resistenza all'insulina colpisce i recettori dell'insulina e i recettori dell'IGF1 negli esseri umani, inducendoli a sperimentare una qualche forma di declino cognitivo, sebbene in una forma più lieve rispetto a quella osservata nei topi knockout. Comprendere i meccanismi alla base di questo processo potrebbe aiutare i medici a sviluppare dei modi per intervenire e potenzialmente rallentare o arrestare lo sviluppo del MA.

"Con diabete e obesità, c'è una resistenza in questi percorsi e quindi, pensiamo che questo potrebbe essere un fattore importante per cui le persone con MA e diabete hanno un decorso più veloce o hanno più MA", afferma il Dr Kahn.