Grelina, fame e memoria

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Avete mai sentito parlare di un ormone chiamato grelina? La grelina viene prodotta da cellule specializzate del fondo gastrico quando lo stomaco è vuoto e serve a comunicare al nostro cervello la necessità di mangiare. Per questa ragione la grelina viene comunemente detta l’ormone della fame.

Due recenti studi hanno dimostrato che questo ormone è anche in grado di produrre cambiamenti a livello dell’ippocampo migliorando o peggiorando le nostre funzioni mnemoniche.

Secondo Davis et al. (vedi qui) la grelina sarebbe capace di viaggiare attraverso il nervo vago e una volta giunta nell’ippocampo avrebbe la capacità di potenziare la nostra memoria (hippocampal-dependent memory). In realtà l’esperimento di Davis (l’articolo è stato pubblicato a settembre sulla rivista Current Biology) è stato condotto sui topini.

Poi c’è l’articolo di Hornsby pubblicato ad ottobre sulla rivista Cell Reports Medicine. Qui gli studiosi parlano dell’importanza del processo di acilazione della ghrelina nella neurogenesi.

Sulla base di queste evidenze potremmo ragionevolmente pensare che fame e memoria sono tra loro in una qualche relazione. Io riesco già ad intuirne la ragione…

Da quando abbiamo scoperto che l’intestino è dotato di un proprio sistema nervoso enterico (tanto da rinominarlo secondo cervello) è stato possibile stabilire il tipo di relazioni che esistevano tra il primo e il secondo cervello. Nulla di quello che accade ai piani bassi viene ignorato ai piani superiori e viceversa. Primo e secondo cervello sono in comunicazione tra di loro attraverso un modello articolato che vede coinvolti il Sistema Immunitario, il circolo ematico e le due barriere: quella intestinale da una parte e quella emato-encefalica dall’altra. Non è da trascurare poi il ruolo del Nervo Vago che rappresenta la via rapida di comunicazione tra i nostri due cervelli.

Gli scienziati avevano già dimostrato (Rhea et al., 2018) che la grelina è in grado di attraversare la barriera emato-encefalica e che una volta passata nel cervello non solo è capace di farci sentire affamati inducendoci alla ricerca di cibo (food-seeking behavior) ma è anche in grado di regolare la neurogenesi (cioè la formazione di nuovi neuroni) ippocampale.

Gli esperimenti sui topini hanno portato ad una interessante scoperta. Se si seziona il nervo vago interrompendo così il passaggio di informazioni i topini vanno incontro ad una sorta di iperfagia dal momento che non si forma la memoria dell’ultimo pasto consumato. In altre parole viene meno la memoria cosiddetta episodica, quel tipo di memoria che ci fa ricordare il primo giorno di scuola o di quello che abbiamo mangiato ieri sera per cena.

L’altra scoperta interessante è che esistono due forme di ghrelina, quella con aggiunta di un gruppo acile o Acyl-Ghrelin (AG) e quella non acilata (UnAcylated-Ghrelin o UAG). Mentre la prima promuove la neurogenesi ippocampale la seconda la inibisce. Sulla base di questa evidenza si è pensato di calcolare il rapporto AG/UAG mettendolo in relazione con tutte le condizioni cliniche che comportano un deficit di memoria (dalla demenza senile all’Alzheimer). Sembra che l’AG sia in grado di promuovere il rilascio del BDNF. Il Brain-Derived Neurotrophic Factor ( che mi richiama sempre alla mente Rita Levi Montalcini) agisce su determinati neuroni del sistema nervoso centrale e del sistema nervoso periferico, contribuendo a sostenere la sopravvivenza dei neuroni già esistenti, e favorendo la crescita e la differenziazione di nuovi neuroni.

Dopo aver condotto gli esperimenti in vitro e sui modelli murini gli scienziati hanno voluto confermare i risultati passando alla sperimentazione sugli uomini. Hanno preso allora in esame un gruppo di pazienti affetti da Parkinson e hanno calcolato il rapporto AG/UAG. Ed è arrivata la conferma. I malati di Parkinson hanno un più basso rapporto AG/UAG se comparati con un gruppo di controllo. I dati sono a tal punto significativi da far pensare che il rapporto AG/UAG possa essere usato come marker precoce di malattia.

E se questo rapporto divenisse anche un target terapeutico? Ci sarebbe da chiedersi come si fa l’acilazione della grelina. È possibile pensare che il microbiota gastrico possa contribuire all’acilazione della grelina nativa? In questo caso la modulazione del microbiota gastrico potrebbe contribuire a regolare fame e sazietà e allo stesso tempo potrebbe proteggerci dalla progressione verso la demenza senile.

Referenze

Elizabeth A. Davis, Hallie S. Wald, Andrea N. Suarez, Jasenka Zubcevic, Clarissa M. Liu, Alyssa M. Cortella, Anna K. Kamitakahara, Jaimie W. Polson, Myrtha Arnold, Harvey J. Grill ,Guillaume de Lartigue, Scott E. Kanoski. “Ghrelin Signaling Affects Feeding Behavior, Metabolism, and Memory through the Vagus Nerve.” Current Biology (First published: September 17, 2020) DOI: 10.1016/j.cub.2020.08.069

Amanda K.E. Hornsby, Luke Buntwal, Maria Carla Carisi, Vanessa V. Santos, Fionnuala Johnston, Luke D. Roberts, Martina Sassi, Mathieu Mequinion, Romana Stark, Alex Reichenbach, Sarah H. Lockie, Mario Siervo, Owain Howell, Alwena H. Morgan, Timothy Wells, Zane B. Andrews, David J. Burn, Jeffrey S. Davies. “Unacylated-Ghrelin Impairs Hippocampal Neurogenesis and Memory in Mice and Is Altered in Parkinson’s Dementia in Humans.” Cell Reports Medicine (First published: October 20, 2020) DOI: 10.1016/j.xcrm.2020.100120

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