Le microglia sono cellule specializzate che lavorano per eliminare i detriti nel cervello e svolgere altri compiti essenziali. Queste cellule in genere diventano disregolate nella malattia di Alzheimer (AD), portando a infiammazione e morte neuronale. È interessante notare che gli effetti benefici dell'integrazione di colina per tutta la vita riducono l'attivazione della microglia nei topi allevati per sviluppare sintomi simili all'AD. La dieta ricca di colina ha dimostrato di migliorare la funzione cognitiva. Credito:Arizona State University
In un nuovo studio, i ricercatori di Biodesign rivelano che un regime alimentare a base di colina per tutta la vita ha il potenziale per prevenire il morbo di Alzheimer (AD).
La colina è un nutriente sicuro e facile da somministrare che è naturalmente presente in alcuni alimenti e può essere utilizzato come integratore alimentare. L'autore principale Ramon Velazquez e i suoi colleghi dell'ASU-Banner Neurodegenerative Disease Research Center (NDRC) hanno esaminato se questo nutriente potesse alleviare gli effetti dell'Alzheimer.
All'inizio di quest'anno, Velazquez e colleghi hanno riscontrato benefici transgenerazionali dei sintomi simili all'AD nei topi le cui madri erano state integrate con colina. L'ultimo lavoro amplia questa linea di ricerca esplorando gli effetti della colina somministrata nell'età adulta piuttosto che nei topi fetali.
Lo studio si concentra su topi femmine allevati per sviluppare sintomi simili all'AD. Data la maggiore prevalenza di AD nelle femmine umane, lo studio ha cercato di stabilire i risultati nei topi femmine. I risultati hanno mostrato che quando questi topi ricevono un'elevata quantità di colina nella loro dieta per tutta la vita, mostrano miglioramenti nella memoria spaziale, rispetto a quelli che ricevono un normale regime di colina.
In particolare, i risultati pubblicati nel luglio 2019 da un gruppo in Cina hanno riscontrato benefici dell'integrazione di colina per tutta la vita nei topi maschi con sintomi simili all'AD. "I nostri risultati replicano bene i risultati di questo gruppo nelle femmine", afferma Velazquez.
È interessante notare che gli effetti benefici dell'integrazione di colina per tutta la vita riducono l'attivazione della microglia. Le microglia sono cellule specializzate che liberano il cervello dai detriti deleteri. Sebbene si presentino naturalmente per mantenere il cervello sano, se sono iperattivati, si verificheranno infiammazione cerebrale e morte neuronale, sintomi comuni dell'AD.
Le riduzioni osservate nella microglia associata alla malattia, che sono presenti in varie malattie neurodegenerative, offrono nuove entusiasmanti strade di ricerca e suggeriscono modi per trattare un'ampia gamma di disturbi, tra cui lesioni cerebrali traumatiche, sclerosi multipla e morbo di Parkinson.
I risultati appaiono nell'attuale numero della rivista Aging Cell .
I risultati hanno mostrato che quando questi topi allevati per mostrare i sintomi del morbo di Alzheimer ricevono un'elevata quantità di colina nella loro dieta per tutta la vita, mostrano miglioramenti nella memoria spaziale, rispetto a quelli che ricevono un normale regime di colina. Credito:Shireen Dooling:Biodesign Institute presso l'Arizona State University
Integrare il cervello con colina aggiuntiva
La colina agisce per proteggere il cervello dall'Alzheimer in almeno due modi, entrambi esplorati nel nuovo studio. In primo luogo, la colina blocca la produzione di placche di beta-amiloide. Le placche di beta-amiloide sono la patologia caratteristica osservata nell'Alzheimer.
In secondo luogo, l'integrazione di colina riduce l'attivazione della microglia. L'eccessiva attivazione della microglia provoca infiammazione cerebrale e può portare alla morte neuronale, compromettendo così la funzione cognitiva. L'integrazione di colina riduce l'attivazione della microglia, offrendo ulteriore protezione dalle devastazioni dell'AD.
Meccanicamente, le riduzioni dell'attivazione della microglia sono guidate dall'alterazione di due recettori chiave, l'acetilcolina nicotinica alfa7 e il recettore Sigma-1. Un nuovo rapporto di quest'anno ha rilevato che la colina può agire come agonista per i recettori Sigma-1. Questi risultati confermano che la supplementazione di colina per tutta la vita può alterare l'espressione del recettore Sigma-1, che attenua così l'attivazione della microglia. (Un agonista è una sostanza che attiva un determinato recettore.)
Ramon Velasquez, autore principale del nuovo studio, è un ricercatore presso l'ASU-Banner Neurodegenerative Disease Research Center. Credito:Biodesign Institute presso l'Arizona State University
Il devastante declino
Nella comunità scientifica, è ben noto che il morbo di Alzheimer provoca danni al cervello molto prima che i sintomi clinici si manifestino. E una volta identificati questi sintomi, è troppo tardi:la malattia è diventata irreversibile. Oltre a causare disorientamento e perdita di memoria, la malattia provoca la perdita del controllo motorio in coloro che ne sono affetti.
Attualmente negli Stati Uniti circa 6 milioni di persone vivono con l'AD e si prevede che la malattia affliggerà 14 milioni di americani nei prossimi quattro decenni. Economicamente, i costi associati alla gestione dell'Alzheimer dovrebbero superare i 20 trilioni di dollari nello stesso arco di tempo.
Per sviluppare trattamenti più efficaci, dobbiamo prima capire la malattia stessa, che è uno degli ordini più alti che la medicina moderna deve affrontare oggi.
Le donne sono particolarmente a rischio maggiore di sviluppare il morbo di Alzheimer. Questo studio mostra che la semplice aggiunta di colina nella dieta per tutta la vita può ridurre la patologia dell'AD nei soggetti più colpiti dalla malattia. Inoltre, questi risultati hanno implicazioni per altre afflizioni neurodegenerative in cui la microglia attivata è dilagante, afferma Velazquez.
Linee guida per la colina dietetica
Ricerche precedenti sull'Alzheimer hanno indicato che non c'è un fattore in gioco. Piuttosto, una moltitudine di fattori che si ritiene contribuiscano allo sviluppo della malattia, tra cui genetica, età e stile di vita. Inoltre, gli studi suggeriscono che la dieta può avere un effetto significativo nell'aumentare o ridurre il rischio di declino cognitivo.
Un recente rapporto ha suggerito che le diete a base vegetale possono essere determinanti a causa della mancanza di importanti nutrienti, inclusa la colina. Un altro rapporto recente ha rilevato che l'aumento dei casi di demenza nel Regno Unito può essere associato alla mancanza di raccomandazioni per la colina nella dieta per tutta la vita. Infatti, ad agosto 2019, l'AD e altre forme di demenza sono ora la principale causa di morte in Inghilterra e Galles.
L'attuale livello di assunzione di colina stabilito per le donne adulte (> 19 anni di età) è di 425 mg/die e di 550 mg/die per gli uomini adulti. Una linea di evidenza convergente indica che anche l'attuale assunzione giornaliera raccomandata (RDI) potrebbe non essere ottimale per un corretto processo di invecchiamento, specialmente nelle donne. Questo è rilevante, data la maggiore incidenza di AD osservata nelle donne. Ciò suggerisce che l'aggiunta di colina nella dieta può essere utile nel prevenire i cambiamenti neuropatologici associati all'invecchiamento del cervello.
Il limite superiore tollerabile (TUL) della colina che è improbabile che causi effetti collaterali per donne e uomini adulti (> 19 anni di età) è 3500 mg/die, che è 8,24 volte superiore alla raccomandazione di 425 mg/die per le femmine e 6,36 volte superiore a 550 mg Raccomandazione al giorno per i maschi. "Il nostro regime dietetico integrato con colina era solo 4,5 volte l'RDI, che è ben al di sotto del TUL e rende questa una strategia sicura", afferma Velazquez.
La colina può essere trovata in vari alimenti. Secondo il Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti (USDA), alti livelli di colina si trovano nel fegato di pollo (3 once; 247 mg), nelle uova (1 uovo grande con tuorlo; 147 mg), nella bistecca di manzo nutrita con erba (3 once; 55 mg), nel grano germe (1 oz toast; 51 mg), latte (8 oz; 38 mg) e cavoletti di Bruxelles (1/2 tazza; 32 mg). Inoltre, gli integratori vitaminici contenenti colina, ad esempio colina bitartrato e colina cloruro, sono ampiamente disponibili a costi accessibili. Gli integratori vitaminici contenenti colina sono particolarmente rilevanti per chi segue diete a base vegetale.
Effetti della colina
Tutte le cellule vegetali e animali richiedono colina per mantenere la loro integrità strutturale. È stato a lungo riconosciuto che la colina è particolarmente importante per la funzione cerebrale.
Il corpo umano utilizza la colina per produrre acetilcolina, un neurotrasmettitore responsabile della memoria di funzionamento, del controllo muscolare e dell'umore. La colina viene anche utilizzata per costruire le membrane cellulari e svolge un ruolo fondamentale nella regolazione dell'espressione genica. Inoltre, un nuovo rapporto nel gennaio 2019 ha rilevato che la colina agisce come agonista per i recettori Sigma-1, che sono implicati nella patogenesi dell'AD.
In questo studio, i ricercatori hanno utilizzato un labirinto d'acqua per determinare se i topi con sintomi simili all'AD che hanno ricevuto colina supplementare per tutta la vita hanno mostrato miglioramenti nella memoria spaziale. È stato scoperto che questo era davvero il caso, e il successivo esame del tessuto murino estratto dall'ippocampo, una regione del cervello nota per svolgere un ruolo centrale nella formazione della memoria, ha confermato i cambiamenti nell'amiloide-beta tossica e la riduzione dell'attivazione della microglia, che riduce il cervello infiammazione.
A causa delle alterazioni dei recettori chiave della microglia indotte dalla colina, i miglioramenti nel comportamento possono essere attribuiti alla ridotta attivazione della microglia. "Abbiamo scoperto che la supplementazione di colina per tutta la vita ha alterato l'acetilcolina nicotinica alfa7 e il recettore Sigma-1, il che potrebbe aver portato alla riduzione della microglia attivata associata malata", ha detto Velazquez. Questi recettori regolano la risposta immunitaria del SNC e la loro disregolazione contribuisce alla patogenesi dell'AD.
Il significato dello studio stabilisce gli effetti benefici dell'integrazione di nutrienti nelle donne per tutta la vita. "Il nostro lavoro integra perfettamente il lavoro recente che mostra benefici nei topi AD maschi con un regime di integrazione di colina per tutta la vita". "Nessuno ha mostrato benefici per tutta la vita dell'integrazione di colina nelle femmine di topo AD". "Questo è ciò che è nuovo nel nostro lavoro."
La colina è un candidato interessante per la prevenzione dell'AD poiché è considerata un'alternativa molto sicura rispetto a molti farmaci. "A 4,5 volte l'RDI (assunzione giornaliera consigliata), siamo ben al di sotto del limite superiore tollerabile, il che rende questa una strategia terapeutica preventiva sicura."
Sebbene i risultati migliorino la comprensione della malattia, gli autori suggeriscono che saranno necessari studi clinici per confermare se la colina può essere utilizzata come trattamento praticabile in futuro.
Riferimento:"L'integrazione permanente di colina migliora la patologia del morbo di Alzheimer e i deficit cognitivi associati attenuando l'attivazione della microglia" di Ramon Velazquez, Eric Ferreira, Sara Knowles, Chaya Fux, Alexis Rodin, Wendy Winslow e Salvatore Oddo, 27 settembre 2019, Aging Cell .
DOI:10.1111/acel.13037
