Immagine: viene mostrato il cervello di topi neonati trattati con o senza N-acetilglucosamina fornita nell’acqua potabile alle madri che allattano. Secreta nel latte materno, la N-acetilglucosamina è entrata nel cervello dei topi in allattamento e ha stimolato le cellule staminali della mielina a promuovere la mielinizzazione come misurato dall’aumento dei livelli di colorazione (verde) sia per la proteina di base della mielina che per la mielina (fluoromielina). Credit: UCI School of Medicine.
La N-acetilglucosamina, uno zucchero semplice presente nel latte materno umano e venduto come integratore alimentare da banco negli Stati Uniti, promuove la riparazione della mielina nei modelli murini e si correla con i livelli di mielinizzazione in pazienti con sclerosi multipla, secondo un nuovo studio condotto dall’Università della California,-Irvine.
Pubblicato nel Journal of Biological Chemistry, lo studio dimostra anche che nei topi, la somministrazione orale di N-acetilglucosamina alle madri che allattano ha determinato la mielinizzazione primaria nella loro prole in allattamento. La N-acetilglucosamina è uno zucchero semplice che si lega metabolicamente alle proteine sulla superficie cellulare per controllare la funzione cellulare.
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“Abbiamo scoperto che la N-acetilglucosamina attiva le cellule staminali della mielina per promuovere la mielinizzazione primaria e la riparazione della mielina“, ha affermato Michael Demetriou, MD, PhD, FRCP (C), Professore di neurologia, microbiologia e genetica molecolare presso la UCI School of Medicine e leader dello studio. “I nostri dati sollevano l’intrigante possibilità che la N-acetilglucosamina possa essere una semplice terapia per promuovere la riparazione della mielina nei pazienti con sclerosi multipla“. Saranno necessari studi umani formali per testare questa teoria.
Il fallimento di una robusta ri-mielinizzazione a seguito di demielinizzazione infiammatoria nella sclerosi multipla porta a disabilità cronica e neurodegenerazione. La mielina isola i lunghi rami delle cellule nervose simili a cavi chiamati assoni e serve ad aumentare la velocità di conduzione del segnale elettrico tra i neuroni. La mielinizzazione nel sistema nervoso centrale svolge anche un ruolo importante nello sviluppo cognitivo durante l’infanzia.
“È interessante notare che, poiché l’N-acetilglucosamina è un componente importante del latte materno umano, ma non del latte artificiale, potrebbe spiegare alcune delle funzioni cognitive e dei benefici della mielinizzazione realizzati dai bambini alimentati con latte materno rispetto al latte artificiale”, ha detto Michael Sy, MD, PhD, assistente Professore di neurologia presso la UCI School of Medicine, co-Direttore del programma regionale MS presso il VA Long Beach Healthcare System e primo autore dello studio.
Il Dr. med. Alexander Brandt, MD, che ha guidato le parti cliniche dello studio insieme al Dr. med. Friedemann Paul, MD, ha aggiunto: “L’associazione dei ridotti livelli sierici di N-acetilglucosamina con i cambiamenti della sostanza bianca nel cervello dei pazienti con sclerosi multipla suggerisce che la carenza di N-acetilucosamina può contribuire alla gravità della malattia“.
Abstract:
“La mielinizzazione svolge un ruolo importante nello sviluppo cognitivo e nelle malattie demielinizzanti come la sclerosi multipla (SM), dove il fallimento della ri-mielinizzazione promuove il danno neuro-assonale permanente. La modifica dei recettori della superficie cellulare con N-glicani ramificati coordina la crescita e la differenziazione cellulare controllando il clustering, la segnalazione e l’endocitosi delle glicoproteine. La N-acetilglucosamina (GlcNAc) è un metabolita limitante la velocità per la ramificazione dell’N-glicano. Qui riportiamo che la ramificazione di GlcNAc e N-glicani innescano l’oligodendrogenesi dalle cellule precursori inibendo l’endocitosi delle cellule del recettore-α del PDGF. La somministrazione di GlcNAc orale ai topi in allattamento determina la mielinizzazione primaria nei cuccioli appena nati attraverso la secrezione nel latte materno, mentre il blocco genetico della ramificazione dell’N-glicano inibisce notevolmente la mielinizzazione primaria. In topi adulti con demielinizzazione indotta da tossina (cuprizone), GlcNAc orale previene il danno neuro-assonale guidando la riparazione della mielina. Nei pazienti con SM, i livelli sierici di GlcNAc endogeni erano inversamente correlati alle misure di imaging di demielinizzazione e danno microstrutturale. I nostri dati identificano la ramificazione dell’N-glicano e il GlcNAc come regolatori critici della mielinizzazione primaria e della riparazione della mielina e suggeriscono che il GlcNAc orale può essere neuro-protettivo nelle malattie demielinizzanti come la SM Nei pazienti con SM, i livelli sierici di GlcNAc endogeni erano inversamente correlati alle misure di imaging di demielinizzazione e danno microstrutturale. I nostri dati identificano la ramificazione dell’N-glicano e il GlcNAc come regolatori critici della mielinizzazione primaria e della riparazione della mielina e suggeriscono che il GlcNAc orale può essere neuro-protettivo nelle malattie demielinizzanti come la SM Nei pazienti con SM, i livelli sierici di GlcNAc endogeni erano inversamente correlati alle misure di imaging di demielinizzazione e danno microstrutturale. I nostri dati identificano la ramificazione dell’N-glicano e il GlcNAc come regolatori critici della mielinizzazione primaria e della riparazione della mielina e suggeriscono che il GlcNAc orale può essere neuro-protettivo nelle malattie demielinizzanti come la SM”.
