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Io rombo e tu?

RomboencefaloPer un osservatore casuale , vedere un ragazzo quattordicenne dare calci al pallone nel parco con i suoi amici sembra normale con tutta l’energia da bruciare per la sua età . Ma il ragazzo ha diabete di tipo 1 , una malattia autoimmune cronica debilitante che spesso si manifesta nei primi anni dell’adolescenza . Il suo pancreas non è in grado di produrre l’ormone insulina – che regola il glucosio, l’adolescente deve farsi iniezioni di insulina più volte al giorno .
Ma mentre questo trattamento aiuta a mantenere sotto controllo l’iperglicemia ,ovvero tenere a bada il livello dello zucchero nel sangue, mette contestualmente l’adolescente a rischio di ripetuti episodi di ipoglicemia , ovvero troppo poco zucchero nel sangue .
Mentre gli amici non- diabetici del ragazzo , dopo aver sperimentato un naturale calo di zucchero nel sangue durante l’esercizio fisico , possono istintivamente bere per una bevanda zuccherata per restituire i livelli di glucosio nel sangue così da tornare alla normalità , l’adolescente diabetico non lo fa . Questo perché il trattamento con insulina può a volte provocare nei diabetici la perdita di conoscenza quando stanno affondando nell’ipoglicemia . Come risultato estremo: l’adolescente potrebbe scivolare in coma e morire .
“Mentre la maggior parte di noi percepisce ipoglicemia come un fastidio che può farci sentire sfocata la visione o farci perdere un po’ di controllo del moto , se grave può effettivamente causare convulsioni , coma e anche la morte “, ha detto Casey Donovan , professore di scienze biologiche presso USC Dornsife . ” E a differenza dell’iperglicemia che nel diabete può persistere molti anni per poi diventare letale , le gravi complicanze di una profonda ipoglicemia possono svilupparsi in poche ore .”
Negli ultimi sette anni , Donovan e il neuroscienziato Alan Watts hanno collaborato alla ricerca dei meccanismi centrali o fisiologici che sono importanti nella normalizzazione dei livelli di glucosio nel sangue . La ricerca era sostenuta dal National Institutes of Health e della Juvenile Diabetes Research Foundation .
La loro rivoluzionaria nuova ricerca si concentra sull’identificazione dei meccanismi coinvolti nella rilevazione ipoglicemia . Ciascuno dei loro risultati, che potrebbe avere conseguenze di vasta portata per lo sviluppo di terapie d’insulina di tipo 1 e diabete di tipo 2 , è presentato in due articoli pubblicati insieme online l’11 aprile e 16 nella rivista scientifica Diabetes .

Immagini al microscopio di neuroni nel rombencefalo mostrano che mentre gli stessi vengono attivati ??da una rapida insorgenza d'ipoglicemia (a destra), molto poca attivazione nel cervello si verifica durante una lenta ipoglicemia in fase d'esordio (a sinistra). I neuroni sono visualizzati in verde. Neuroni attivati ??hanno un centro rosso. Credit: Alan Watts.

Immagini al microscopio di neuroni nel rombencefalo mostrano che mentre gli stessi vengono attivati ??da una rapida insorgenza d’ipoglicemia (a destra), molto poca attivazione nel cervello si verifica durante una lenta ipoglicemia in fase d’esordio (a sinistra). I neuroni sono visualizzati in verde. Neuroni attivati ??hanno un centro rosso. Credit: Alan Watts.

Attualmente, più di 371 milioni di persone nel mondo hanno il diabete . Entro il 2030 , si prevede che il numero salirà a 552 milioni , secondo l’ International Diabetes Federation . I Centri per il Controllo delle Malattie e la Prevenzione riferiscono che quasi 26 milioni di americani sono diabetici . L’importo della spesa per i costi sanitari legati al diabete nei soli Stati Uniti equivale a più di 245 miliardi dollari , secondo l’Istituto Nazionale del Diabete e Malattie Digestive e Renali .
Il documento dal team Donovan e Watts ‘è il primo a collegare rilevamento periferico del glucosio con l’attivazione cerebrale durante l’ipoglicemia , un passo fondamentale nel permettere al corpo di ripristinare i normali livelli di zucchero nel sangue .
“Il diabete è una delle principali cause di morte “, ha detto Donovan . ” L’ipoglicemia è importante perché è attualmente il limite principale nel trattamento di pazienti diabetici insulino-dipendenti . ”
L’insulina muove glucosio dal flusso sanguigno e blocca in su sotto forma di glicogeno nel fegato e tessuto muscolare dove può essere utilizzato per carburante . Questo a sua volta riduce i livelli di glucosio nel sangue .
La terapia insulinica è stato ampiamente utilizzata per il trattamento di diabetici di tipo 1 ed la metodica si sta estendendo per trattare il diabete di tipo 2 . A differenza di tipo 1 i pazienti diabetici di tipo 2 hanno un presupposto tale a quello di una persona normale con insulina sufficiente , ma le loro cellule non sono in grado di utilizzare l’insulina , con conseguente aumento dei livelli di glucosio nel sangue .
Tuttavia, come Watts , professore di neurobiologia , ha avvertito , la terapia insulinica stessa può essere problematica.
“E’ spesso difficile valutare la quantità di insulina necessaria per ridurre i livelli di glucosio . Un effetto collaterale molto pericoloso della terapia insulinica è il rischio del paziente di diventare ipoglicemico , ” ha detto. “La sfida , in particolare con diabete di tipo 1 , è quello di gestire in modo efficace la terapia insulinica per cui i pazienti non vanno in shock ipoglicemico . ”
Tuttavia , una tendenza verso un trattamento più aggressivo del diabete induce altri incidenti ipoglicemizzanti .
Il risultato finale , Donovan ha detto , è un circolo vizioso .
«Più strettamente i medici cercano di controllare il glucosio nel sangue dei pazienti , e più episodi di ipoglicemia vivono gli stessi. E con più episodi vissuti che si vivono meno possibilità hanno di contro-disciplinare o combattere l’insorgenza di una ipoglicemia e così queste persone diventano sempre più inclini a diventare ipoglicemici . ”
La radice del problema , Donovan ha detto , è che il corpo diventa sempre più incapace di rilevare lo zucchero a livelli bassi nel sangue è.
“Il nostro obiettivo è quello di capire come il corpo rileva l’insorgenza di ipoglicemia e utilizza tali informazioni per ripristinare i livelli di glucosio nel sangue , in modo da poter migliorare le terapie esistenti o svilupparne di nuove.”
Per più di 100 anni si è creduto che la diagnosi ipoglicemica avvinesse esclusivamente nel cervello . Ma circa 20 anni fa , Donovan e colleghi hanno cominciato a fornire la prova di sensori critici periferici situati nella vene mesenteriche – grandi portali che drenano l’intestino e forniscono la maggior parte del flusso di sangue al fegato per poi spegnersi nella circolazione generale .
Anche se è ormai generalmente accettato che abbiamo sensori periferici, così come i sensori centrali, come, i due interagiscono e quali sono i loro rispettivi ruoli resta in gran parte sconosciuto .
“E’ il primo documento , per l’autore il Dott. MaryAnne Bohland Matveyenko , a dimostrare che vi sia un collegamento funzionale diretto tra il rilevamento del glucosio nel sangue di lenta insorgenza , o clinica , ipoglicemia e l’attivazione del cervello “, ha detto Donovan .
Durante la loro ricerca Bohland , Donovan e Watts mappati nel rombencefalo e l’ ipotalamo . Concentrandosi sull’rombencefalo hanno scoperto che se l’input sensoriale dalla vena porta viene eliminato , c’è molta poca attivazione nel rombencefalo durante la lenta insorgenza dell’ipoglicemia .
“Questo dimostra chiaramente che il cervello non è in grado di rilevare l’ipoglicemia nella maggior parte delle condizioni fisiologiche a meno che non abbia questo ingresso periferico “, ha detto Donovan . “Ma i neuroni nel rombencefalo continuano a rispondere a ipoglicemia con rapida insorgenza anche in assenza di sensori periferici . ”
I ricercatori hanno anche confermato che il midollo spinale è il percorso fisico per le informazioni che dalla vena porta viaggia verso il rombencefalo, ribaltando la convinzione precedente che è stata trasmessa attraverso il nervo vago .
“Nel secondo studio il Dott. Anne Jokiaho , ha poi scoperto che una delle principali connessioni neuronali tra il rombencefalo e l’ ipotalamo non è necessaria quando si verifica un rapido calo di glucosio . Ma è assolutamente essenziale nella lenta insorgenza dell’ipoglicemia “.
Questa è la prima volta che un componente del cervello ha dimostrato di essere coinvolto con diversi tipi di ipoglicemia .
Alla fine , le complicazioni della gestione terapie insulina rappresentano un grave problema e ottenerle nel modo giusto è assolutamente fondamentale per le persone con diabete.
“Questa ricerca potrebbe avere conseguenze di vasta portata per il modo in cui i trattamenti sono sviluppati , in particolare per il trattamento indotto da ipoglicemia “, ha detto Donovan .

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