Troppo zucchero “manda in tilt” il cervello inibendo la riproduzione delle cellule staminali coinvolte in apprendimento e memoria

Ecco come un eccessivo e prolungato consumo di zuccheri, una dieta squilibrata o il diabete possono gravare sulle performance del nostro cervello: ricercatori della Facoltà di Medicina e Chirurgia dell'Università Cattolica del Sacro Cuore presso la sede di Roma hanno scoperto, infatti, che in presenza di concentrazioni elevate di zucchero (simili a quelle che possono verificarsi in caso di del diabete) le cellule staminali del cervello – fondamentali per i processi di apprendimento e memoria nonché per la riparazione dei danni cerebrali – non riescono più a riprodursi e, quindi, a garantire il necessario ricambio di neuroni nell'ippocampo, centro nevralgico della formazione dei ricordi.

In un lavoro pubblicato oggi online sulla rivista Cell Reports, i ricercatori hanno inoltre osservato che nel cervello di animali sottoposti a restrizione calorica (dieta ipocalorica comparabile a una dieta di circa 1500 calorie al giorno) aumenta il numero di cellule staminali cerebrali. Le cellule staminali neurali sono fondamentali per il mantenimento nel tempo delle funzioni cerebrali, e un loro difetto di numero e/o di funzione è oggi considerato tra le cause del declino cognitivo nell’anziano. Lo studio, svolto dai gruppi di ricerca di Giovambattista Pani (Patologia Generale) e di Claudio Grassi (Fisiologia Umana), in collaborazione con ricercatori dell’Istituto di Fisica, mostra che un eccesso di glucosio (come quello che, per esempio, si genera nel diabete) compromette la funzione di tali cellule, riducendo la loro capacità di moltiplicarsi. La ricerca svela dunque uno dei motivi per cui, come oggi largamente riconosciuto dalla comunità scientifica, una dieta scorretta e troppo ricca di zuccheri deteriora le performance cognitive.

“Abbiano inizialmente esaminato – spiega Pani, ideatore dello studio – cosa avviene in provetta quando le cellule staminali neurali sono esposte a un eccesso di zucchero. Ebbene questa condizione sembra impedire alle staminali – normalmente presenti nell’ippocampo, sede della memoria – di autorinnovarsi. In sostanza, un eccesso di zucchero brucerebbe le riserve cellulari che servono al cervello per produrre nuovi neuroni. Quindi, temiamo che chi consuma troppo zucchero presenti una minore rigenerazione neurale con un conseguente impatto negativo sulle performance cognitive”.

Partendo da tale osservazione il lavoro ha esplorato nel dettaglio il meccanismo molecolare che sta alla base dell’effetto del glucosio sulle cellule staminali, rivelando un complesso sistema di “percezione dei nutrienti”, che coinvolge due molecole note ai neuroscienziati: il fattore di trascrizione CREB e la Sirtuina 1, quest’ultima conosciuta per i suoi effetti sulla longevità.

Infine il team di ricercatori, tra cui Salvatore Fusco e Lucia Leone, ha cercato di confermare le osservazioni compiute in provetta in animali da esperimento mantenuti in regime di restrizione calorica (dieta ipocalorica) per un periodo di tempo di circa quattro settimane. In accordo con i risultati ottenuti in vitro, si è osservato che le cellule staminali nell’ippocampo di questi animali sono più numerose (indice di un più efficace autorinnovamento) rispetto a quelle presenti nel cervello di animali nutriti senza alcuna restrizione. È peraltro noto da tempo come la restrizione calorica migliori le performance cognitive dell’animale, anche se i meccanismi cellulari e molecolari che sono alla base di tale fenomeno sono rimasti per molto tempo ignoti.
 
“Il nostro lavoro – conclude Grassi – ha svelato un nuovo meccanismo di regolazione delle cellule staminali cerebrali che, probabilmente, rappresenta un meccanismo generale di controllo del compartimento staminale in risposta a diversi stimoli. Le vie molecolari da noi individuate potrebbero essere bersaglio di interventi nutrizionali e farmacologici volti a preservare e potenziare questa importante «riserva cellulare» presente nel nostro cervello, soprattutto nel corso dell’invecchiamento e nelle malattie neurodegenerative. Vorrei, infine, sottolineare che le nostre ricerche si iscrivono in un impegno globale della nostra Facoltà di Medicina e chirurgia sulla prevenzione e cura delle malattie connesse alla nutrizione, tema che è stato oggetto della Giornata per la Ricerca 2015 e che sarà riproposto all’attenzione dell’opinione pubblica nella primavera 2016.”