Neurologia e Psichiatria

Alzheimer da alterato metabolismo del fruttosio intracerebrale? Ipotesi patogenetica con ricadute terapeutiche

Un antico istinto di sopravvivenza umano, sostenuto dalla produzione di fruttosio nel cervello, pu˛ contenere indizi sullo sviluppo e sul possibile trattamento della malattia di Alzheimer (AD), secondo uno studio - pubblicato online su "The American Journal of Clinical Nutrition" da un gruppo di ricercatori dell'UniversitÓ del Colorado (CU) Anschutz Medical Campus di Aurora (USA). La ricerca studio offre un nuovo modo di guardare a una malattia fatale caratterizzata da accumuli anomali di proteine nel cervello che erodono lentamente la memoria e la cognizione.

Un antico istinto di sopravvivenza umano, sostenuto dalla produzione di fruttosio nel cervello, può contenere indizi sullo sviluppo e sul possibile trattamento della malattia di Alzheimer (AD), secondo uno studio – pubblicato online su “The American Journal of Clinical Nutrition” da un gruppo di ricercatori dell'Università del Colorado (CU) Anschutz Medical Campus di Aurora (USA). La ricerca studio offre un nuovo modo di guardare a una malattia fatale caratterizzata da accumuli anomali di proteine nel cervello che erodono lentamente la memoria e la cognizione.

Alla base starebbe il tipo di dieta alimentare
«Sosteniamo che l'AD è guidato dalla dieta alimentare» affermano gli autori, guidati da Richard Johnson, professore presso la University of Colorado (CU) School of Medicine di Aurora (USA), specializzato in malattie renali e ipertensione. I coautori dello studio includono Maria Nagel, professoressa di ricerca in neurologia presso lo stesso ateneo. Johnson e il suo team suggeriscono che l'AD sia un adattamento dannoso di un percorso di sopravvivenza evolutiva utilizzato negli animali e nei nostri lontani antenati durante i periodi di scarsità di risorse.

«Un principio fondamentale della vita è quello di assicurare abbastanza cibo, acqua e ossigeno per la sopravvivenza» si legge nello studio. «Molta attenzione si è concentrata sulle risposte acute in termini di sopravvivenza all'ipossia e alla fame. Tuttavia, la natura ha sviluppato un modo intelligente per proteggere gli animali prima che la crisi si verifichi effettivamente». Quando minacciati dalla possibilità di morire di fame, i primi esseri umani svilupparono una risposta di sopravvivenza che li indusse a cercare cibo. Tuttavia, tale ricerca è efficace solo se il metabolismo è inibito in varie parti del cervello.

La ricerca di cibo e le modificazioni del flusso ematico cerebrale
«La ricerca di cibo richiede concentrazione, valutazione rapida, impulsività, comportamento esplorativo e assunzione di rischi. È migliorato bloccando tutto ciò che interferisce, come i ricordi recenti e l'attenzione al tempo. Il fruttosio aiuta a smorzare questi centri, consentendo una maggiore attenzione alla raccolta del cibo» spiegano Johnson e colleghi.

In effetti, i ricercatori hanno scoperto che l'intera risposta verso la ricerca di cibo viene messa in moto dal metabolismo del fruttosio, sia che sia stato ingerito o prodotto nel corpo. Metabolizzare il fruttosio e il suo sottoprodotto, l'acido urico intracellulare, è risultato fondamentale per la sopravvivenza sia degli esseri umani che degli animali.

«A differenza del glucosio, che è una fonte per il fabbisogno energetico immediato, il metabolismo del fruttosio si traduce in una risposta orchestrata per incoraggiare l'assunzione di cibo e acqua, ridurre il metabolismo a riposo, stimolare l'accumulo di grasso e glicogeno e indurre la resistenza all'insulina come mezzo per ridurre il metabolismo e preservare l'apporto di glucosio per il cervello» precisano gli autori.

Gli autori hanno notato che il fruttosio riduce il flusso di sangue alla corteccia cerebrale del cervello coinvolta nell'autocontrollo, così come all'ippocampo e al talamo. Nel frattempo, il flusso sanguigno aumenta intorno alla corteccia visiva associata alla ricompensa alimentare. Tutto ciò ha stimolato la risposta alla ricerca di cibo.

«Questo meccanismo di sopravvivenza ha un ruolo importante nello sviluppo dell’AD e può spiegare molte delle sue caratteristiche precoci, tra cui l'ipometabolismo cerebrale del glucosio, la disfunzione mitocondriale e la neuroinfiammazione» affermano i ricercatori.

Un meccanismo da reversibile e fisiologico a stabile e patologico
«Riteniamo che inizialmente la riduzione del metabolismo cerebrale dipendente dal fruttosio in queste regioni fosse reversibile e destinata a essere benefica» scrivono Johnson e colleghi. «Ma la riduzione cronica e persistente del metabolismo cerebrale guidata dal metabolismo ricorrente del fruttosio porta alla progressiva atrofia cerebrale e alla perdita di neuroni con tutte le caratteristiche dell'AD».

Gli autori ipotizzano che la risposta di sopravvivenza, quella che chiama "interruttore di sopravvivenza" (survival switch) , che ha aiutato gli antichi umani a superare i periodi di scarsità, sia ora bloccata nella posizione "on" in un periodo di relativa abbondanza. Ciò porta all'eccesso di cibo ad alto contenuto di grassi, zuccherino e salato che induce la produzione di fruttosio in eccesso. Il fruttosio prodotto nel cervello può portare all'infiammazione e, infine, all’AD, dice lo studio. Gli animali trattati con fruttosio mostrano vuoti di memoria, perdita di capacità di orientarsi in un labirinto e infiammazione dei neuroni.

«Uno studio ha scoperto che se si tengono i ratti di laboratorio in alimentazione con fruttosio abbastanza a lungo, si rilevano proteine tau e beta-amiloide nel cervello, le stesse proteine osservate nell'AD» riportano gli autori. «È possibile inoltre trovare alti livelli di fruttosio anche nel cervello delle persone con AD». Johnson e colleghi sospettano che la tendenza di alcuni pazienti con AD ad allontanarsi potrebbe essere un vestigio dell'antica risposta di ricerca di cibo.

Potenziali benefici in termini di gestione della malattia
In sintesi, Johnson e colleghi propongono che l’AD possa essere la conseguenza di un disadattamento a un percorso di sopravvivenza basato sull'evoluzione e che ciò che era servito a migliorare la sopravvivenza in fase acuta sia diventato dannoso quando impegnato per lunghi periodi.

«Sono necessarie ulteriori ricerche sul ruolo del metabolismo del fruttosio e dell'acido urico nell'AD» affermano gli autori. «Suggeriamo che vengano eseguiti studi sia dietetici che farmacologici volti a ridurre l'esposizione al fruttosio o bloccarne il metabolismo per determinare se possa derivarne un potenziale beneficio in termini di prevenzione, gestione o trattamento di questa malattia».

Bibliografia:
Johnson RJ, Tolan DR, Bredesen D, Nagel M, et al. Could Alzheimer's disease be a maladaptation of an evolutionary survival pathway mediated by intracerebral fructose and uric acid metabolism? Am J Clin Nutr. 2023 Jan 11. doi: 10.1016/j.ajcnut.2023.01.002. [Epub ahead of print] leggi