Come la vitamina K influisce sulla salute del cervello

Vitamina K-Immagine: cavoletti di Bruxelles, il cavolo riccio, la verza e gli spinaci sono alimenti ricchi di vitamina K. Credito: Pixabay/CC0 Public Domain.

Mentre gli scienziati cercano di svelare le intricate potenziali connessioni tra alimentazione e invecchiamento del cervello, un nuovo studio condotto dai ricercatori del Jean Mayer USDA Human Nutrition Research Center on Aging (HNRCA) presso la Tufts University sta facendo luce su come un’assunzione insufficiente di vitamina K possa influire negativamente sulle capacità cognitive man mano che le persone invecchiano.

Lo studio, condotto su roditori di mezza età, suggerisce che una carenza di vitamina K può aumentare l’infiammazione e ostacolare la proliferazione delle cellule neurali nell’ippocampo, una parte del cervello in grado di generare nuove cellule ed è fondamentale per funzioni quali l’apprendimento e la memoria.

La vitamina K si trova nelle verdure a foglia verde come cavoletti di Bruxelles, broccoli, piselli, cavolo riccio e spinaci. “È già noto che svolge un ruolo essenziale nella coagulazione del sangue e la ricerca suggerisce che potrebbe anche avere effetti positivi sulla salute cardiovascolare e articolare”, afferma Sarah Booth, Direttrice dell’HNRCA e autrice principale dello studio. Booth è anche Professoressa presso la Gerald J. and Dorothy R. Friedman School of Nutrition Science and Policy della Tufts University.

“Esistono anche ricerche che indicano che la vitamina K contribuisce alla funzionalità cerebrale e che quest’ultima diminuisce durante l’invecchiamento”, afferma Tong Zheng, autore principale dello studio e ricercatore scientifico presso l’HNRCA. “La vitamina K sembra avere un effetto protettivo. La nostra ricerca sta cercando di comprendere il meccanismo alla base di tale effetto, in modo da poter un giorno essere in grado di intervenire specificamente su questi meccanismi“.

Nella nuova ricerca, pubblicata su The Journal of Nutrition, i ricercatori hanno condotto un intervento dietetico di sei mesi per confrontare le prestazioni cognitive dei topi alimentati con una dieta povera di vitamina K e di quelli sottoposti a una dieta standard.

Il team di ricerca si è concentrato sul menachinone-4, una forma di vitamina K prevalente nel tessuto cerebrale e ha riscontrato livelli significativamente inferiori di questo nutriente nel cervello dei topi con carenza di vitamina K. Questa carenza è associata a un evidente declino cognitivo, come misurato in una serie di test comportamentali progettati per valutare l’apprendimento e la memoria.

In uno di questi test, il test di riconoscimento di nuovi oggetti, i topi con carenza di vitamina K hanno mostrato una ridotta capacità di distinguere tra oggetti familiari e nuovi, un chiaro segno di deficit mnemonico. In un secondo test, per misurare l’apprendimento spaziale, ai topi è stato chiesto di imparare la posizione di una piattaforma nascosta in una pozza d’acqua. I topi con carenza di vitamina K hanno impiegato molto più tempo per apprendere il compito rispetto alle loro controparti con livelli adeguati di vitamina K.

Esaminando poi il tessuto cerebrale dei topi, i ricercatori hanno riscontrato cambiamenti significativi nell’ippocampo, una regione cerebrale cruciale per l’apprendimento e la memoria. In particolare, hanno osservato un numero ridotto di cellule proliferanti nel giro dentato dell’ippocampo nei topi con carenza di vitamina K.

Questa diminuzione si è tradotta in un minor numero di neuroni immaturi di nuova generazione, un processo noto come neurogenesi. “Si ritiene che la neurogenesi svolga un ruolo fondamentale nell’apprendimento e nella memoria, e la sua compromissione potrebbe contribuire direttamente al declino cognitivo osservato nello studio“, afferma Zheng.

Aggiungendo un ulteriore livello di complessità, i ricercatori hanno anche trovato prove di un aumento della neuroinfiammazione nel cervello dei topi con carenza di vitamina K.

“Abbiamo riscontrato un numero maggiore di microglia attivata, che sono le principali cellule immunitarie del cervello”, afferma Zheng. Sebbene la microglia svolga un ruolo fondamentale nel mantenimento della salute del cervello, la sua iperattivazione può portare a infiammazione cronica, sempre più riconosciuta come fattore chiave nel declino cognitivo legato all’età e nelle malattie neurodegenerative.

Una dieta sana

Sia Booth che Zheng sottolineano che la loro ricerca non significa che le persone debbano affrettarsi ad assumere integratori di vitamina K.

“Le persone hanno bisogno di una dieta sana“, afferma Booth. “Hanno bisogno di mangiare verdure”.

Booth ha fatto notare che il team della Tufts lavora a stretto contatto con il Rush University Medical Center di Chicago: il team della Rush conduce studi osservazionali sugli esseri umani sulla salute del cervello e sulle funzioni cognitive, mentre la Tufts si concentra su modelli per studiare meccanismi specifici.

Spiegano gli autori:

“Si stima che nel prossimo decennio ci saranno più americani con più di 65 anni che con meno di 18 anni e molti di questi anziani svilupperanno deficit cognitivi legati all’età. Fattori modificabili, come l’alimentazione, sono stati implicati come importanti modulatori della cognizione. Prove crescenti hanno dimostrato che bassi livelli di vitamina K (LVK) possono avere un ruolo nel declino cognitivo legato all’età. Le verdure a foglia verde sono la principale fonte di fillochinone (PK), la forma primaria di vitamina K (VK) alimentare. È preoccupante che la maggior parte degli adulti non consumi la quantità raccomandata di questi alimenti, portando a un apporto inadeguato di PK, soprattutto tra gli anziani negli Stati Uniti. Noto soprattutto per il suo ruolo nella coagulazione del sangue, si ritiene che il PK abbia anche importanti funzioni nel sistema nervoso. Attraverso recenti e nuovi esperimenti sugli isotopi stabili nei modelli di roditori, è stato dimostrato che la manipolazione del VK dietetico provoca rapidi cambiamenti nella concentrazione del menachinone-4 (MK4), che è la forma predominante di VK nel cervello. Ora sappiamo anche che tutte le forme dietetiche di VK si convertono in MK4.

I dati osservazionali del Rush Memory and Aging Project hanno dimostrato che concentrazioni cerebrali post-mortem più elevate di MK4 erano associate a una migliore funzione cognitiva in prossimità della morte. Ulteriori indagini sugli esiti definiti neuropatologicamente hanno anche rivelato che concentrazioni cerebrali più elevate di MK4 erano associate a una minore patologia della demenza globale, in particolare a un minor numero di grovigli neurofibrillari. Sebbene questi risultati siano incoraggianti, MK4 nel cervello potrebbe semplicemente tracciare modelli dietetici sani associati a un maggiore consumo di verdure. Inoltre, i meccanismi biologici sottostanti devono ancora essere chiariti. Pertanto, vi è un bisogno fondamentale di stabilire il/i meccanismo/i biologico/i alla base degli effetti protettivi cognitivi di VK in un modello animale per superare i limiti dei dati osservazionali”.

“Sappiamo che una dieta sana funziona e che le persone che non seguono una dieta sana non vivono a lungo o non hanno le stesse buone prestazioni cognitive”, afferma Booth. “Coreografando insieme studi su animali e umani, possiamo migliorare la salute del cervello a lungo termine, identificando e intervenendo su meccanismi specifici“.

Fonte:The Journal of Nutrition