Il picco dei livelli dello zucchero nel sangue (glicemia) che può arrivare dopo un pasto è controllato dai mitocondri neuronali del cervello, considerati la “centrale elettrica delle cellule,” i ricercatori della Yale School of Medicine hanno trovato in un nuovo studio.
Pubblicato nel numero 25 febbraio della rivista Cell, i risultati potrebbero fornire una migliore comprensione di come il diabete di tipo 2 si sviluppa.
I livelli di glucosio nel sangue sono pensati per essere controllato principalmente dal pancreas mediante l’ormone dell’insulina, il fegato, i muscoli. Questo nuovo studio, tuttavia, evidenzia un ruolo cruciale per mitocondri in un piccolo sottoinsieme di neuroni del cervello nel controllo sistemico del glucosio.
Lo studio è stato progettato per esplorare come i neuroni nel cervello si adattano al glucosio in “corsa”. I ricercatori sono stati sorpresi di trovare che non solo i mitocondri dei neuroni “sentono” il cambiamento dei livelli di glucosio in circolo, ma tali cambiamenti adattativi in ??questi stessi mitocondri sono al centro della capacità del corpo di gestire lo zucchero nel sangue. Per verificare questo punto, il team di ricerca ha generato diversi modelli murini in cui una proteina mitocondriale specifica chiamata disaccoppiamento proteina 2 (UCP2) era mancante o presente in quantità variabili nel sottogruppo di cellule del cervello che avvertono i livelli circolanti di zucchero.
“Abbiamo scoperto che quando i livelli dello zucchero aumentano nel corpo, i mitocondri sottoinsiemi di neuroni del cervello cambiano rapidamente la loro forma e la loro funzione è alterata”, ha detto l’autore capo della ricerca Sabrina Diano, professore nei dipartimenti di Ostetricia, Ginecologia e Scienze della Riproduzione, Neuroscienze, e Medicina comparata.
Quello che ha sorpreso il team di ricerca, afferma Diano, non è che questi cambiamenti si verificano in risposta al glucosio, ma come gli apparentemente lievi regolazioni in un “servizio di pulizia” nell’evento cellulare all’interno di una manciata di cellule del cervello ha un forte impatto sui livelli di glucosio in circolo interessando molte funzioni periferiche dei tessuti.
“I risultati implicano che le alterazioni di questo meccanismo possono essere cruciali per lo sviluppo di malattie metaboliche come il diabete di tipo 2, in cui il corpo non è in grado di cancellare dal sangue gli alti livelli di zucchero che si verificano dopo i pasti”, ha detto Diano, che è anche direttore del gruppo Neuroscienze riproduttive e un membro del Programma Integrative Cell Signaling e Neurobiology oh Metabolism alla Yale School of Medicine.
Diano e il suo team concentreranno le ricerche future per valutare se l’alterazione di questo meccanismo mitocondriale nel cervello è coinvolto nello sviluppo e nella propagazione del diabete di tipo 2.