I chetoni possono aiutare a invertire il declino cognitivo

riepilogo: Invecchiando, il nostro cervello diventa naturalmente più resistente all’insulina, che interrompe la comunicazione tra i neuroni e porta al declino cognitivo e alla neurodegenerazione.

I ricercatori hanno studiato come la resistenza acuta all’insulina influisce sulla funzione delle cellule nervose prima che compaiano i sintomi di condizioni croniche come il morbo di Alzheimer. Utilizzando modelli murini, hanno scoperto che i chetoni possono ripristinare l’attività sinaptica compromessa, la connettività assonale e la sincronizzazione della rete.

Questa ricerca evidenzia potenziali trattamenti a base di chetoni per le malattie neurodegenerative.

Aspetti principali:

• Una grave resistenza all’insulina nel cervello compromette l’attività sinaptica, la connettività assonale e la sincronizzazione della rete.
  La somministrazione di chetoni come D-βHb può ripristinare queste importanti funzioni neurologiche.
  Questa ricerca suggerisce nuovi approcci terapeutici per le condizioni che coinvolgono la resistenza all’insulina, come il diabete e il morbo di Alzheimer.

fonte: Università di Rochester

Invecchiando, il nostro cervello diventa naturalmente più resistente all’insulina. Ciò crea un’interruzione nella comunicazione tra i neuroni, causando sintomi come cambiamenti di umore, declino cognitivo e infine neurodegenerazione.

Nathan A. Smith, MA, PhD (’13), professore associato di neuroscienze, e i suoi colleghi ricercatori hanno studiato i meccanismi nel cervello che si guastano quando la resistenza all’insulina appare improvvisamente, come in un trauma, ma prima che compaiano i sintomi in condizioni croniche, come il diabete o diabete.

“Una volta persa la funzione dei neuroni, la connettività non può essere ripristinata, quindi dobbiamo determinare quando la funzione viene compromessa per la prima volta”, ha affermato Smith, il ricercatore principale della ricerca pubblicata sulla rivista. Associazione PNAS.

“Questo studio raggiunge questo obiettivo avvicinandoci alla comprensione di come salvare la funzione dei neuroni compromessi e prevenire o ritardare malattie devastanti come l’Alzheimer”.

Utilizzando i topi come sistema modello, i ricercatori si sono concentrati sull’ippocampo, un’area del cervello ben nota responsabile dell’apprendimento e della memoria. Hanno scoperto che una grave resistenza all’insulina compromette molti aspetti della funzione neuronale, tra cui l’attività sinaptica, la connettività assonale, la sincronizzazione della rete, la plasticità sinaptica e le proprietà del potenziale d’azione, processi critici per supportare il flusso di connessioni dentro e fuori i neuroni.

I ricercatori hanno poi somministrato D-βHb, una forma di chetoni, un sottoprodotto rilasciato dal fegato quando il corpo brucia i grassi invece del glucosio per produrre energia. Hanno scoperto che l’attività sinaptica precedentemente influenzata dalla resistenza acuta all’insulina è stata ripristinata, la connettività negli assoni è aumentata, la risincronizzazione neuronale e la plasticità sinaptica.

“Questa ricerca ha implicazioni per lo sviluppo di terapie a base di chetoni che mirano a specifiche disfunzioni neurologiche in condizioni che comportano resistenza all’insulina/ipoglicemia come il diabete o il morbo di Alzheimer”, ha detto Smith. “Stiamo ora cercando di capire il ruolo che gli astrociti e altre cellule gliali svolgono nella resistenza acuta all’insulina”.

Altri autori includono Bartosz Kula, Ph.D., del Del Monte Neuroscience Institute presso l’Università di Rochester, Botund Antal e Lilian Mujica Parodi, Ph.D., della Stony Brook University e della Harvard Medical School, e Corey Westoch, Ph.D. D., del Memorial Sloan Kettering Cancer. Center, Florian Jaquiri, Ph.D., Alexandre Barr, Ph.D., e Jeffrey Hubbard, Ph.D., della Neurological Services Alliance, e Maria Coakley, Ph.D., dell’Achucaro Basque Neuroscience Center e del Fondazione scientifica basca.

Finanziamento: Questa ricerca è stata sostenuta dal National Institutes of Health, dalla National Science Foundation e dal Dipartimento della Difesa.

Sulle novità della ricerca sulle neuroscienze

autore: Kelsey Smith Hayduk
fonte: Università di Rochester
comunicazione: Kelsey Smith Hayduk – Università di Rochester
immagine: Immagine accreditata a Neuroscience News

Ricerca originale: Accesso libero.
“Il D-ꞵ-idrossibutirrato stabilizza il circuito CA3-CA1 dell’ippocampo durante la resistenza acuta all’insulina“Di Nathan A. Smith et al. Associazione PNAS

un sommario

Il D-ꞵ-idrossibutirrato stabilizza il circuito CA3-CA1 dell’ippocampo durante la resistenza acuta all’insulina

Il cervello si affida principalmente alla glicolisi per la respirazione mitocondriale, ma passa a combustibili alternativi come i corpi chetonici (KB) quando è disponibile meno glucosio. L’assorbimento neuronale di KB, che non dipende dal trasportatore del glucosio 4 (GLUT4) o dall’insulina, ha mostrato una promettente applicabilità clinica nell’alleviare le conseguenze neurologiche e cognitive dei disturbi con componenti ipometaboliche.

Tuttavia, i meccanismi specifici attraverso i quali questi interventi influenzano la funzione neuronale non sono ben compresi. In questo studio, abbiamo bloccato farmacologicamente GLUT4 per studiare gli effetti del D-ꞵ-idrossibutirrato (D-ꞵHb) di KB sul metabolismo del cervello del topo durante la resistenza acuta all’insulina (AIR).

Abbiamo scoperto che sia AIR che D-ꞵHb avevano effetti distinti attraverso i compartimenti neuronali: AIR riduceva l’attività sinaptica, il potenziamento a lungo termine (LTP) e comprometteva la conduzione assonale, la sincronia e le proprietà del potenziale d’azione, mentre D-ꞵHb salvava i neuroni correlati agli assoni. funzioni. Consegna, orchestrazione e LTP.