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Troppo zucchero inibisce la riproduzione delle cellule staminali relative ad apprendimento e memoria (02/03/2016)

Troppi zuccheri, per troppo tempo, una dieta squilibrata o il diabete possono influire sulla resa del nostro cervello. Ricercatori della facoltà di Medicina e Chirurgia della sede di Roma dell'Università Cattolica del Sacro Cuore hanno scoperto che in presenza di concentrazioni elevate di zucchero (come possono verificarsi in caso di diabete) le cellule staminali del cervello non riescono più a riprodursi e, quindi, a garantire il necessario ricambio di neuroni nell'ippocampo, centro nevralgico della formazione dei ricordi. Grossi problemi, perciò, per i processi di apprendimento e memoria e per la riparazione dei danni cerebrali.

In uno studio pubblicato online sulla rivista Cell Reports, i ricercatori hanno anche osservato che nel cervello di animali sottoposti a dieta ipocalorica, comparabile a una dieta di circa 1500 calorie al giorno negli esseri umani, il numero di cellule staminali cerebrali cresce.

Le cellule staminali neurali sono fondamentali per il mantenimento nel tempo delle funzioni cerebrali, e un loro difetto numerico o funzionale è considerato tra le cause del declino cognitivo nell’anziano.
Lo studio, svolto dai gruppi di ricerca del dottor Giovambattista Pani (Patologia Generale) e del professor Claudio Grassi (Fisiologia Umana), in collaborazione con ricercatori dell’Istituto di Fisica, mostra che un eccesso di glucosio compromette la funzione di tali cellule, riducendo la loro capacità di moltiplicarsi.

«Abbiano inizialmente esaminato - spiega il dottor Pani, ideatore dello studio - cosa avviene in provetta quando le cellule staminali neurali sono esposte a un eccesso di zucchero. Ebbene questa condizione sembra impedire alle staminali - normalmente presenti nell’ippocampo, sede della memoria - di autorinnovarsi. In sostanza, un eccesso di zucchero brucerebbe le riserve cellulari che servono al cervello per produrre nuovi neuroni. Quindi temiamo che chi consuma troppo zucchero presenti una minore rigenerazione neurale con un conseguente impatto negativo sulle performance cognitive».

 

Partendo da questa osservazione il lavoro ha esplorato nel dettaglio il meccanismo molecolare che sta alla base dell’effetto del glucosio sulle cellule staminali, rivelando un complesso sistema di percezione dei nutrienti, che coinvolge due molecole note ai neuroscienziati: il fattore di trascrizione CREB e la Sirtuina 1, quest’ultima conosciuta per i suoi effetti sulla longevità.

Il team di ricercatori, tra i quali il dottor Salvatore Fusco e la dottoressa Lucia Leone, ha cercato di confermare le osservazioni compiute in provetta in animali da esperimento mantenuti in regime di restrizione calorica (dieta ipocalorica) per un periodo di tempo di circa quattro settimane. Come già visto in vitro, si è osservato che le cellule staminali nell’ippocampo di questi animali sono più numerose rispetto a quelle presenti nel cervello di animali nutriti senza alcuna restrizione.

Per saperne di più
Cell Reports
A CREB-Sirt1-Hes1 Circuitry Mediates Neural Stem Cell Response to Glucose Availability
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MDN