Servizio Comunitario di Informazione in materia di Ricerca e Sviluppo - CORDIS

Studiare a fondo il cervello diabetico

Per comprendere più a fondo le origini del diabete, è essenziale comprendere come il corpo percepisce il suo stato metabolico e sostiene l'omeostasi energetica.
Studiare a fondo il cervello diabetico
Il diabete mellito è un problema sanitario grave, che colpisce nel mondo centinaia di milioni di persone. È una malattia caratterizzata da insulino-resistenza e dalla difettosa capacità del pancreas di secernere insulina. Il diabete mellito è spesso associato a obesità, dislipidemia e ipertensione. Si ritiene ora che uno squilibrio tra l'assunzione, il dispendio e l'accumulo di energia conduca all'acquisto di peso e, alla fine, allo sviluppo dell'insulino-resistenza.

L'ipotalamo nel cervello ha il compito di rilevare le variazioni dei livelli extracellulari di nutrienti. Il progetto THE DIABETIC BRAIN ("The diabetic brain"), finanziato dall'UE, si fondava sul concetto che nei diabetici i meccanismi di rilevazione di nutrienti del cervello sono perturbati, con conseguente squilibrio metabolico nel corpo.

Gli scienziati hanno studiato le proprietà dei neuroni dell'ipotalamo che rilevano i nutrienti in un modello di obesità e insulino-resistenza. Si sono concentrati su un particolare sottoinsieme di neuroni dell'ipotalamo che esprimono l'ormone concentrante la melanina (MCH). Per poter indagare sul modo con cui tali cellule rilevano il glucosio, hanno lavorato su un modello di topo transgenico i cui neuroni erano fluorescenti. Utilizzando un colorante specifico e la microscopia a fluorescenza confocale, gli scienziati hanno osservato che i neuroni MCH presentavano alterazioni bioenergetiche in risposta al glucosio.

Per comprendere il collegamento tra obesità, diabete e fisiologia ipotalamica, gli scienziati hanno studiato gli effetti dei tiazolidinedioni (TZD), un gruppo di farmaci ampiamente utilizzati nel trattamento del diabete di tipo 2. Essi agiscono su specifici recettori presenti anche in aree dell'ipotalamo in cui potrebbero modulare il metabolismo periferico, determinando l'effetto collaterale dell'acquisto di peso. Gli effetti del farmaco dipendevano dal neurone studiato e potevano assumere carattere eccitatore oppure inibitore.

È stato dimostrato che una dieta ad alto contenuto di grassi dissesta il requisito di conservazione dell'equilibrio energetico per i neuroni sia eccitati che inibiti dal glucosio nell'ipotalamo. È risultato che tale effetto è mediato da apoptosi nei neuroni dell'ipotalamo e produce il diabete. Tuttavia, gli scienziati non hanno individuato alcuna plasticità in termini di adattamenti del numero di cellule durante gli stati di obesità o pre-diabete.

Nel loro insieme, i risultati del progetto indicano una complessa interazione di segnali correlati al metabolismo nell'ipotalamo che determinano l'omeostasi energetica. Una descrizione ulteriore dei meccanismi implicati fornirà nozioni di valore inestimabile sull'obesità, l'insulino-resistenza e il diabete.

Informazioni correlate