Livelli più elevati di glucosio nel cervello collegati ad Alzheimer più gravi

Un nuovo studio ha trovato una connessione tra le anomalie nel modo in cui il cervello scompone il glucosio e la gravità delle placche amiloidi e dei grovigli distintivi nel cervello, così come l'insorgenza di eventuali sintomi esteriori del morbo di Alzheimer.

Guidati da Madhav Thambisetty, MD, Ph.D., del National Institute on Aging's Laboratory of Behavioral Neuroscience, i ricercatori hanno esaminato campioni di tessuto cerebrale durante l'autopsia dei partecipanti al Baltimore Longitudinal Study of Aging (BLSA), uno dei più lunghi al mondo. esecuzione di studi scientifici sull'invecchiamento umano. Il BLSA tiene traccia dei dati neurologici, fisici e psicologici sui partecipanti per diversi decenni.

Gli scienziati hanno analizzato tre gruppi di partecipanti BLSA: quelli con sintomi di Alzheimer durante la vita e con malattia di Alzheimer confermata (placche di proteina beta-amiloide e grovigli neurofibrillari) nel cervello alla morte; controlli sani; e individui senza sintomi durante la vita ma con livelli significativi di patologia di Alzheimer riscontrati nel cervello post mortem.

I ricercatori hanno misurato i livelli di glucosio in diverse regioni del cervello. Alcuni sono vulnerabili al morbo di Alzheimer, come la corteccia frontale e temporale, mentre altri sono resistenti, come il cervelletto.

Hanno scoperto distinte anomalie nella glicolisi, il processo principale mediante il quale il cervello scompone il glucosio, con prove che collegano la gravità delle anomalie alla gravità dell'Alzheimer.

Tassi più bassi di glicolisi e più alti livelli di glucosio nel cervello erano correlati a placche e grovigli più gravi. Riduzioni più gravi della glicolisi cerebrale erano anche correlate all'espressione dei sintomi dell'Alzheimer durante la vita, come problemi di memoria.

"Per un po 'di tempo, i ricercatori hanno pensato ai possibili collegamenti tra il modo in cui il cervello elabora il glucosio e l'Alzheimer", ha detto il direttore della NIA Richard J. Hodes, MD "La ricerca come questa implica nuove riflessioni su come indagare queste connessioni nell'intensificarsi della ricerca di modi migliori e più efficaci per trattare o prevenire la malattia di Alzheimer ".

Sebbene le somiglianze tra diabete e Alzheimer siano state a lungo sospettate, sono state difficili da valutare, poiché l'insulina non è necessaria affinché il glucosio entri nel cervello o entri nei neuroni.

Il team ha monitorato l'utilizzo del glucosio da parte del cervello misurando i rapporti tra gli amminoacidi serina, glicina e alanina e glucosio, consentendo loro di valutare i tassi dei passaggi chiave della glicolisi.

Hanno scoperto che le attività degli enzimi che controllano questi passaggi chiave della glicolisi erano inferiori nei casi di Alzheimer rispetto al normale tessuto cerebrale. Inoltre, una minore attività enzimatica era associata a una patologia di Alzheimer più grave nel cervello e allo sviluppo dei sintomi.

Successivamente, hanno utilizzato la proteomica, la misurazione su larga scala delle proteine ​​cellulari, per calcolare i livelli di GLUT3, una proteina trasportatrice del glucosio, nei neuroni. Hanno scoperto che i livelli di GLUT3 erano più bassi nel cervello con Alzheimer rispetto al cervello normale e che questi livelli erano anche collegati alla gravità di grovigli e placche.

Infine, il team ha controllato i livelli di glucosio nel sangue nei partecipanti allo studio anni prima che morissero, scoprendo che maggiori aumenti dei livelli di glucosio nel sangue erano correlati a maggiori livelli di glucosio nel cervello alla morte.

"Questi risultati indicano un nuovo meccanismo che potrebbe essere mirato allo sviluppo di nuovi trattamenti per aiutare il cervello a superare i difetti della glicolisi nella malattia di Alzheimer", ha detto Thambisetty.

I ricercatori hanno avvertito che non è ancora del tutto chiaro se le anomalie nel metabolismo del glucosio cerebrale siano definitivamente legate alla gravità dei sintomi della malattia di Alzheimer o alla velocità di progressione della malattia.

I prossimi passi per il ricercatore includono lo studio delle anomalie in altre vie metaboliche legate alla glicolisi per determinare come possono essere correlate alla patologia di Alzheimer nel cervello.

Lo studio è stato supportato dal National Institute on Aging, parte del National Institutes of Health, ed è stato pubblicato in Alzheimer e demenza: The Journal of the Alzheimer’s Association.

Fonte: National Institutes of Health / National Institute on Aging