Il cervello può funzionare in modo meno efficiente nei bambini con diabete di tipo 1

I bambini con diabete di tipo 1 mostrano differenze sottili ma importanti nella funzione cerebrale rispetto ai bambini non diabetici, secondo un nuovo studio condotto dai ricercatori della Stanford University School of Medicine.

Il diabete di tipo 1 si verifica quando il pancreas non riesce a produrre insulina, un ormone che aiuta a regolare la glicemia. Ai pazienti viene somministrata l'insulina tramite iniezioni o un microinfusore. Ma anche con il trattamento, i loro livelli ematici di glucosio, il principale zucchero nel sangue, oscillano molto più che negli individui sani.

"I nostri risultati suggeriscono che, nei bambini con diabete di tipo 1, il cervello non è efficiente come potrebbe", ha detto Lara Foland-Ross, Ph.D., senior research associate presso il Center for Interdisciplinary Brain Sciences Research di Stanford . Foland-Ross condivide la paternità principale del documento con Bruce Buckingham, M.D., professore emerito di pediatria a Stanford.

"I bambini con diabete hanno oscillazioni croniche dei livelli di glucosio nel sangue e il glucosio è importante per lo sviluppo del cervello".

Le cellule cerebrali hanno bisogno di un rifornimento costante di glucosio per il carburante. Ricerche precedenti hanno mostrato cambiamenti nella struttura cerebrale e lieve deterioramento delle prestazioni sui compiti cognitivi nei bambini con diabete di tipo 1, ma il meccanismo non era mai stato studiato.

"Era importante catturare ciò che sta accadendo nel cervello di questi bambini in modo funzionale", ha detto.

Utilizzando la risonanza magnetica funzionale (MRI), i ricercatori hanno scoperto che il cervello dei bambini diabetici mostrava una serie di schemi di attività cerebrale anormali che sono stati osservati in molti altri disturbi, tra cui il declino cognitivo dell'invecchiamento, commozione cerebrale, disturbo da deficit di attenzione e iperattività e sclerosi multipla.

"Il risultato del nostro studio è che, nonostante molta attenzione da parte degli endocrinologi a questo gruppo di pazienti e reali miglioramenti nelle linee guida cliniche, i bambini con diabete sono ancora a rischio di avere problemi di apprendimento e comportamentali che sono probabilmente associati alla loro malattia, "Ha detto l'autore senior dello studio, Allan Reiss, MD, professore di psichiatria e scienze comportamentali a Stanford.

I ricercatori hanno anche scoperto che i modelli anormali di attività cerebrale erano più pronunciati nei bambini che avevano il diabete più a lungo.

Il team di ricerca ha condotto scansioni cerebrali fMRI su 93 bambini con diabete di tipo 1 reclutati in cinque siti: Nemours Children’s Health System a Jacksonville, Florida; Stanford; Washington University di St Louis; l'Università dell'Iowa; e Yale.

Altri 57 bambini che non avevano la condizione hanno composto il gruppo di controllo. Tutti i partecipanti avevano 7-14 anni. Test comportamentali e cognitivi standard sono stati somministrati a tutti i bambini prima della scansione cerebrale.

Nello scanner fMRI, i bambini hanno eseguito un compito cognitivo chiamato "go / no-go": diverse lettere dell'alfabeto sono state mostrate in ordine casuale e ai partecipanti è stato chiesto di premere un pulsante in risposta a ogni lettera tranne "X". Il compito viene spesso utilizzato negli studi di scansione del cervello per valutare cosa sta accadendo nel cervello mentre i partecipanti si concentrano.

I risultati mostrano che, sebbene i bambini con diabete abbiano eseguito il compito con la stessa precisione di quelli del gruppo di controllo, il loro cervello si comportava in modo diverso. Nei bambini con diabete, la rete in modalità predefinita, che è il sistema "inattivo" del cervello, non si spegneva durante l'attività.

Per compensare l'attivazione anormale della rete in modalità predefinita, le reti di controllo esecutivo del cervello, responsabili degli aspetti di autoregolazione e concentrazione, stavano lavorando più duramente del normale nei bambini con diabete.

Queste anomalie erano più pronunciate nei bambini a cui era stato diagnosticato il diabete in età più giovane, suggerendo che il problema potrebbe peggiorare con il tempo.

"Più lunga è l'esposizione a cambiamenti dinamici nei livelli di glucosio nel sangue, maggiori sono le alterazioni nella funzione cerebrale rispetto alla rete in modalità predefinita", ha detto Foland-Ross. Gli studi sugli adulti con diabete suggeriscono che nelle fasi successive della malattia, il cervello alla fine perde la sua capacità di compensare questo problema, ha aggiunto.

I risultati sono pubblicati online sulla rivista PLOS Medicine.

Fonte: Stanford Medicine