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Come l’ipertensione arteriosa fa male alla cognizione?

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L’alta pressione sanguigna esercita sui vasi sanguigni fragili nel cervello sembra interrompendo un normale processo protettivo che equilibra il flusso del sangue al nostro cervello con l’attività dei nostri neuroni a riposo.

Di fronte all’ipertensione, mentre il flusso sanguigno diminuisce, le cellule cerebrali neuronastrofiche chiamate astrociti potrebbero invece dire ai neuroni di aumentare la loro attività, dice la dottoressa Jessica A. Filosa, fisiologa neurovascolare del Dipartimento di Fisiologia del Medical College of Georgia dell’Università di Augusta.

Questi problemi nella comunicazione neuroprotettiva tra i vasi sanguigni cerebrali, gli astrociti e i neuroni possono essere un fattore precoce di come l’ipertensione comprometta la funzione cognitiva, dice Filosa.

“L’ipertensione non curata può portare a danni cognitivi, ma esattamente come accade, non lo sappiamo davvero”, dice Filosa. “Dobbiamo capire la finestra del cambiamento o spostare la funzione in tutte queste diverse celle: cosa sta succedendo esattamente, in quale ordine e quanto velocemente?”

Filosa ha recentemente ricevuto una sovvenzione di $ 1,7 milioni dal National Institutes of Health, che sta consentendo tali attività.

“Quando i pazienti sono sintomatici, gran parte della fisiologia del sistema vascolare si è deteriorata, quindi la domanda è: come possiamo diagnosticare le alterazioni nella funzione vascolare prima di tutto questo, anni prima che i deficit cognitivi siano stabiliti e diventino sintomatici”.

La regolazione del flusso sanguigno, sia su che giù, è una funzione normale, implacabile nei nostri corpi. Certamente questo è vero nei confini chiusi del cranio, dove c’è letteralmente poco spazio di manovra, in più il cervello non ama gli alti e bassi estremi, dice Filosa. In effetti, ogni volta che ci alziamo o ci sediamo, le regolazioni fini vengono fatte.

“Il tuo cervello si autoregola a mantenere il flusso relativamente costante”, dice Filosa, ed è una buona cosa.

Enormi aumenti di flusso, ad esempio, possono causare gonfiori pericolosi, in particolare se anche la pressione sanguigna aumenta. Viceversa, una minore pressione e un minore flusso sanguigno significano meno energia per i neuroni, che funzionano praticamente con un armadio vuoto il quale richiede il flusso continuo di sangue e l’ossigeno e i nutrienti che contiene per funzionare.

“I neuroni non hanno riserve energetiche, quindi la loro attività dipende dal flusso di sangue continuo”, dice la Filosa. Ecco perché le cellule cerebrali possono morire così rapidamente dopo un ictus o un trauma cranico e probabilmente non funzionano bene con l’ipertensione cronica.

L’ipertensione arteriosa fa sì che le arteriole parenchimali a parete sottile che trasportano i neuroni del sangue necessitino di costrizione, quindi portano meno sangue. Gli astrociti, le cui appendici simili a dita coprono la maggior parte della superficie di questi vasi sanguigni, avvertono l’aumento della pressione.

Filosa ha dimostrato che l’aumento della costrizione arteriolare che percepiscono sembra innescare un aumento del calcio all’interno degli astrociti, un indicatore del fatto che il loro livello di attività è aumentato. L’aumento del calcio può portare a molte cose, ma in questo caso, i ricercatori pensano che il sovraccarico di calcio trasformi normalmente gli astrociti protettivi in ??cattive condizioni. Sembrano entrambi aumentare la costrizione – apparentemente stringendo la presa sui vasi sanguigni – e promuovendone l’infiammazione.

“Può spostare l’identità di questi astrociti”, dice Filosa. Una delle tante cose che stanno esplorando ulteriormente è ciò che accade, a sua volta, ai neuroni.

Hanno la prova che un messaggio che i neuroni non ottengono da questi alterati astrociti è di ridurre la loro attività di riposo anche se è disponibile meno sostentamento, creando un equilibrio malsano per il cervello.

“Molte di queste cose vengono attivate come meccanismo di protezione, ma cronicamente possono diventare più deleteri”, osserva.

Con il passare del tempo, l’ipertensione arteriosa si traduce anche in un rimodellamento e irrigidimento delle pareti dei vasi sanguigni precedentemente agili, quindi c’è ancora meno sangue che scorre. Filosa ipotizza che il rimodellamento malsano altera ulteriormente le conversazioni protettive che i vasi, gli astrociti e i neuroni dovrebbero avere.

Alla fine, sembra che la comunicazione venga ripristinata in modo tale che il flusso sanguigno a riposo e l’attività neuronale a riposo che consentono di ottenere nozioni di base come la respirazione non siano equilibrati. “C’è uno spostamento verso destra”, dice Filosa.

Questo squilibrio può anche ridurre la normale capacità di aumentare il flusso sanguigno e l’attività neuronale quando è il momento di risolvere un problema di matematica o di avere una conversazione significativa con un amico.

Per capire meglio cosa va male, stiamo di nuovo osservando come si verifica un equilibrio salutare e cosa l’ipertensione fa per esso.

Stiamo osservando cosa succede ai livelli di calcio all’interno degli astrociti in risposta a pressioni più alte e più basse nelle arteriole parenchimali nel cervello di entrambi i topi normali e in quelli che hanno già un flusso sanguigno alterato. Vogliamo anche sapere in che cosa media esattamente qualsiasi cambiamento.

Scrutando, sia nelle fasce cerebrali che negli animali da laboratorio, come la pressione e i cambiamenti di flusso nelle fragili arteriole influiscono sull’attività di riposo dei neuroni sia nella presenza che nell’assenza di malattie cardiovascolari.

ogliamo sapere se almeno un modo in cui si verifica un equilibrio sano deriva dagli astrociti che reclutano interneuroni GABAergici, noti per svolgere un ruolo nell’inibire l’attività neuronale. Quale specifico sottotipo di interneurone guida la risposta neuronale di fronte alle malattie cardiovascolari, sospettando che invece spinga verso l’alto tale attività.

L’ipertensione è un fattore di rischio ben definito per l’ictus e per la funzione cognitiva, infatti, un recente studio pubblicato su Frontiers in Aging Neuroscience indica che l’ipertensione accelera lo sviluppo dell’Alzheimer e che il controllo nella mezz’età della pressione alta può ritardarne l’insorgenza.

Il riposo è relativo per i neuroni, che lavorano sempre a un certo livello per mantenere le nostre funzioni di base. In effetti, la maggior parte dell’energia del cervello va a mantenere un’attività di riposo che consente di ottenere funzioni basiche come la respirazione, dice la Filosa.

Cambiamenti funzionalmente evocati nel flusso sanguigno – come quando si pensa o si sta facendo attivà – annullano temporaneamente l’autoregolazione cerebrale che in uno stato sano bilancia il flusso sanguigno basale e l’attività neuronale a riposo.

 

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