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La funzione cerebrale è irregolare nei bambini con diabete di tipo 1, secondo uno studio

I bambini con diabete di tipo 1 mostrano differenze sottili ma importanti nella funzione cerebrale rispetto a quelli che non hanno la malattia, lo ha dimostrato uno studio condotto da ricercatori della Stanford University School of Medicine.

Lo studio, pubblicato online il 9 dicembre su PLOS Medicine, è il primo a valutare cosa succede nel cervello dei bambini diabetici durante un compito cognitivo . Nelle scansioni mediante risonanza magnetica funzionale, quando il loro cervello era al lavoro, i bambini con diabete presentavano una serie di schemi di attività cerebrale anormali che sono stati osservati in molti altri disturbi, tra cui declino cognitivo nell’invecchiamento, commozione cerebrale, disturbo da deficit di attenzione e iperattività, sclerosi.

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Lo studio ha anche riferito che i modelli di attività cerebrale anormali erano più pronunciati nei bambini che avevano avuto il diabete più a lungo.

“I nostri risultati suggeriscono che, nei bambini con diabete di tipo 1, il cervello non è il più efficiente possibile”, ha affermato Lara Foland-Ross, Ph.D., ricercatrice senior presso il Center for Interdisciplinary Brain Sciences Research di Stanford . Foland-Ross condivide la paternità principale dell’articolo con Bruce Buckingham, MD, professore emerito di pediatria a Stanford.

“Il risultato del nostro studio è che, nonostante molta attenzione da parte degli endocrinologi a questo gruppo di pazienti, e reali miglioramenti delle linee guida cliniche, i bambini con diabete sono ancora a rischio di avere problemi di apprendimento e comportamentali che sono probabilmente associati alla loro malattia, “ha affermato l’autore senior dello studio, Allan Reiss, MD, professore di psichiatria e scienze comportamentali a Stanford.

Lo zucchero nel sangue influenza lo sviluppo del cervello

Il diabete di tipo 1 si verifica quando il pancreas non riesce a produrre insulina, un ormone che aiuta a regolare la glicemia, causa un errato attacco da parte del sistema immunitario che sopprime queste cellule. Ai pazienti viene somministrata insulina tramite iniezioni multiple giornaliere o con infusione mediante una pompa per insulina. Ma anche con il trattamento, i loro livelli di glucosio nel sangue, fluttuano molto più che negli individui sani.

“I bambini con diabete hanno oscillazioni croniche dei livelli di glucosio nel sangue e il glucosio è importante per lo sviluppo del cervello”, ha detto Foland-Ross. Le cellule cerebrali necessitano di un costante apporto di glucosio come carburante. Un lavoro precedente ha rivelato cambiamenti nella struttura del cervello e lievi compromissione delle prestazioni in compiti cognitivi nei bambini con diabete di tipo 1, ma il meccanismo non era mai stato studiato. “Era importante catturare funzionalmente ciò che sta accadendo nel cervello di questi bambini”, ha detto.

I ricercatori hanno condotto scansioni cerebrali fMRI su 93 bambini con diabete di tipo 1 reclutati in cinque siti: Nemours Children’s Health System a Jacksonville, in Florida; Stanford; Washington University di St Louis; l’Università dell’Iowa; e Yale. Altri 57 bambini che non avevano la malattia hanno composto il gruppo di controllo. Tutti i partecipanti avevano 7-14 anni. I test cognitivi e comportamentali standard sono stati somministrati a tutti i bambini prima della scansione del cervello.

Quindi, nello scanner fMRI, i bambini hanno eseguito un compito cognitivo chiamato “go / no-go”: diverse lettere dell’alfabeto sono state mostrate in ordine casuale e ai partecipanti è stato chiesto di premere un pulsante in risposta a ogni lettera tranne “X. ” Il compito viene spesso utilizzato negli studi di scansione del cervello per valutare ciò che sta accadendo nel cervello mentre i partecipanti si stanno concentrando.

Lo studio ha scoperto che, sebbene i bambini con diabete svolgessero il compito con la stessa precisione di quelli del gruppo di controllo , il loro cervello si comportava diversamente. Nei bambini con diabete, la rete in modalità predefinita, che è il sistema “inattivo” del cervello, non si chiudeva durante l’attività. Per compensare l’attivazione anormale della rete in modalità predefinita, le reti di controllo esecutivo del cervello, responsabili degli aspetti di autoregolazione e concentrazione, stavano lavorando più del normale nei bambini con diabete.

Queste anomalie erano più pronunciate nei bambini a cui era stato diagnosticato il diabete in giovane età, suggerendo che il problema potrebbe peggiorare con il tempo.

“Maggiore è l’esposizione a cambiamenti dinamici dei livelli di glucosio nel sangue, maggiori saranno le alterazioni delle funzioni cerebrali rispetto alla rete in modalità predefinita”, ha affermato Foland-Ross. Gli studi sugli adulti con diabete suggeriscono che nelle fasi successive della malattia, il cervello alla fine perde la sua capacità di compensare questo problema, ha aggiunto.

Andando avanti: test degli effetti dei dispositivi

Successivamente, gli scienziati vogliono studiare se il raggiungimento di migliori concentrazioni di glucosio nel sangue attraverso il trattamento con un pancreas artificiale a circuito chiuso avvantaggino la funzione cerebrale dei bambini. Questi dispositivi accoppiano elettronicamente un sensore per il monitoraggio continuo della glicemia a una pompa per insulina che regola automaticamente la somministrazione di insulina.

“Speriamo che con i miglioramenti nei dispositivi per il trattamento del diabete , questi risultati o diminuiranno in gravità o scompaiano”, ha detto Reiss, aggiungendo che con un migliore controllo della glicemia, il cervello dei bambini potrebbe essere in grado di ripristinare la normale attività. “I cervelli giovani hanno il maggior potenziale di plasticità e riparazione”, ha detto. “Ma i bambini hanno anche molto tempo per vivere con le conseguenze se i problemi con la funzione cerebrale persistono.”