I ricercatori della Technical University di Monaco – Germania, hanno scoperto che il nostro cervello prende attivamente lo zucchero dal sangue. Prima di questo, gli studiosi di tutto il mondo avevano ipotizzato che tale processo fosse puramente passivo. Un team internazionale guidato da esperti di diabete quali: Matthias Tschöp ha riportato tali esiti sulla rivista ‘ Cell ‘. Il trasporto dello zucchero nel cervello è regolato dalle cosiddette cellule gliali che reagiscono agli ormoni come l’insulina o leptina; in precedenza si pensava fosse possibile questo solo per i neuroni.
Il rapido aumento dell’obesità e la diffusione associata del diabete di tipo 2 rappresenta una sfida enorme per la nostra società. Non ci sono farmaci efficaci e sicuri disponibili oggi per impedire o interrompere questo sviluppo. Il mancato sviluppo di terapie adeguate si pensa sia dovuto principalmente al fatto che il macchinario molecolare che controllo il metabolismo sistemico rimane ancora in gran parte sconosciuto.
Il controllo metabolico: un carburante in sede
Matthias Tschöp professore e titolare della Cattedra di Malattie Metaboliche presso TUM e Direttore della Divisione di malattie metaboliche e anche a capo dell’Helmholtz Zentrum München Diabetes Center (HDC), sta studiando come i centri di controllo nel cervello monitorano in remoto il nostro metabolismo in modo da regolare l’ottimizzazione dell’intero corpo. Il cervello ha il più alto consumo di zucchero di tutti gli organi e controlla anche i nostri bisogni ad esempio di fame. “Abbiamo quindi il sospetto che un processo così importante come fornire al cervello zucchero sufficiente non fosse casuale”, così afferma la Dr. Cristina García-Cáceres, neurobiologo presso la HDC e autore principale dello studio. “Siamo stati ingannati dal fatto che le cellule nervose a quanto pare non hanno il controllo di questo processo, e quindi prima pensavamo la cosa si verificasse in modalità passiva. Poi abbiamo avuto l’idea che le cellule gliali, come gli astrociti – cellule di supporto, che erano state a lungo intese erroneamente come meno importanti”, potrebbe avere qualcosa a che fare con il trasporto dello zucchero nel cervello “.
Gli scienziati quindi hanno prima esaminato l’attività dei recettori di insulina sulla superficie degli astrociti, strutture molecolari che rispondono all’insulina per influenzare il metabolismo cellulare. Qui hanno trovato che, se questo recettore mancava su alcuni astrociti il risultato portava a una resa minore dell’attività nei neuroni che frenano l’assorbimento alimentare (neuroni proopiomelanocortin).
Allo stesso tempo, l’adattamento del metabolismo per sfide come l’assunzione di zucchero veniva compromesso. Con l’aiuto di tecnologie di imaging avanzate come la tomografia a emissione di positroni, gli scienziati sono stati in grado di dimostrare che gli ormoni come l’insulina e leptina agiscono specificatamente su ‘supporto’ nelle cellule gliali a regolare l’assunzione di zucchero nel cervello, come un ‘interruttore di zucchero’. Senza recettori dell’insulina, gli astrociti diventato meno efficienti nel trasporto di glucosio nel cervello, in particolare nel settore dei centri di sazietà, i quali si trovano nell’ipotalamo.
Un cambiamento di paradigma
“I nostri risultati hanno mostrato per la prima volta che processi metabolici essenziali e comportamentali non sono regolati tramite le sole cellule neuronali e che altri tipi di cellule del cervello, come gli astrociti, svolgono un ruolo cruciale”, spiega il capo dello studio Matthias Tschöp, che dirige anche la divisione per le ricerche terapeutiche presso il Centro tedesco per la ricerca del diabete (DZD). “Questo rappresenta un cambiamento di paradigma e potrebbe contribuire a spiegare il motivo per cui è stato così difficile trovare farmaci adeguati ed meno costosi per il diabete e l’obesità fino ad ora.”
Secondo gli scienziati, numerosi nuovi studi sono ora necessari per regolare il vecchio modello di controllo puramente neurale di assunzione del cibo e metabolismo con un concetto in cui gli astrociti e cellule forse anche immunitarie del cervello svolgono un ruolo cruciale. Una volta che vi è una migliore comprensione dell’interazione tra queste varie cellule, l’idea è di trovare modi e sostanze che modulano i percorsi su diversi tipi di cellule per frenare la dipendenza dallo zucchero e infine di fornire un trattamento migliore al crescente numero di individui obesi e diabetici. “Abbiamo un sacco di lavoro davanti a noi”, afferma García-Cáceres, “ma almeno ora possediamo una idea migliore su dove cercare.”