Neuropatia periferica-Immagine Credit Public Domain-
Circa la metà delle persone con diabete di tipo 1 o di tipo 2 soffre di neuropatia periferica: debolezza, intorpidimento e dolore, principalmente alle mani e ai piedi. La condizione si verifica quando alti livelli di zucchero circolanti nel sangue danneggiano i nervi periferici. Ora, lavorando con i topi, i ricercatori del Salk Institute hanno identificato un altro fattore che contribuisce alla neuropatia periferica associata al diabete: il metabolismo alterato degli aminoacidi.
Il team ha scoperto che i topi diabetici con bassi livelli di due aminoacidi correlati, serina e glicina, sono a maggior rischio di neuropatia periferica. Inoltre, i ricercatori sono stati in grado di alleviare i sintomi della neuropatia nei topi diabetici integrando la loro dieta con serina.
Lo studio, pubblicato il 25 gennaio 2023 su Nature, aggiunge alla crescente evidenza che alcuni aminoacidi “non essenziali” spesso sottovalutati svolgono ruoli importanti nel sistema nervoso. I risultati di questo studio possono fornire un nuovo modo per identificare le persone ad alto rischio di neuropatia periferica, nonché una potenziale opzione terapeutica.
“Siamo rimasti sorpresi dal fatto che la composizione di un aminoacido non essenziale abbia avuto un effetto così profondo sul metabolismo e sulle complicanze diabetiche“, afferma l’autore senior Christian Metallo, Professore presso il Laboratorio di biologia molecolare e cellulare del Salk Institute. “Ciò dimostra che ciò che consideriamo dogma può cambiare in circostanze diverse, ad esempio in condizioni di malattia“. Metallo ha condotto lo studio con il primo autore Michal Handzlik, un ricercatore post-dottorato nel suo laboratorio.
Gli amminoacidi sono i mattoni che costituiscono le proteine e le molecole di grasso specializzate chiamate sfingolipidi, che sono abbondanti nel sistema nervoso. Bassi livelli dell’aminoacido serina costringono il corpo a incorporare un diverso aminoacido negli sfingolipidi, che ne modifica la struttura. Questi sfingolipidi atipici quindi si accumulano, il che può contribuire al danno dei nervi periferici. Mentre il team ha osservato questo accumulo nei topi diabetici, lo stesso cambiamento di aminoacidi e sfingolipidi si verifica in una rara malattia genetica umana caratterizzata da neuropatia sensoriale periferica, indicando che il fenomeno è coerente in molte specie.
Per determinare se la carenza cronica di serina a lungo termine guida la neuropatia periferica, il team di Metallo ha alimentato i topi con diete di controllo o prive di serina in combinazione con diete a basso contenuto di grassi o ad alto contenuto di grassi per un massimo di 12 mesi. I ricercatori sono stati sorpresi di scoprire che bassi livelli di serina, in combinazione con una dieta ricca di grassi, ha accelerato l’insorgenza della neuropatia periferica nei topi. Al contrario, l’integrazione di serina nei topi diabetici ha rallentato la progressione della neuropatia periferica e i topi se la sono cavata meglio.
I ricercatori hanno anche testato il composto miriocina, che inibisce l’enzima che trasforma la serina in un altro aminoacido mentre gli sfingolipidi vengono assemblati. Il trattamento con miriocina ha ridotto i sintomi della neuropatia periferica nei topi alimentati con una dieta ricca di grassi e priva di serina. Questi risultati sottolineano l’importanza del metabolismo degli aminoacidi e della produzione di sfingolipidi nel mantenimento di un sano sistema nervoso periferico.
La carenza di serina è stata anche associata a vari disturbi neurodegenerativi. Ad esempio, Metallo e collaboratori hanno precedentemente trovato un legame tra la serina alterata e il metabolismo degli sfingolipidi in pazienti con teleangectasia maculare di tipo 2, una condizione che causa la perdita della vista. Nei topi, la serina ridotta ha portato ad un aumento dei livelli di sfingolipidi retinici atipici e ad una visione ridotta. La serina è attualmente in fase di sperimentazione in studi clinici per la sua sicurezza ed efficacia nel trattamento della teleangectasia maculare e del morbo di Alzheimer.
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La neuropatia periferica è in genere gestita con cambiamenti nella dieta per ridurre i livelli di zucchero nel sangue, così come antidolorifici, terapia fisica e ausili per la mobilità, come bastoni e sedie a rotelle. Gli alimenti naturalmente ricchi di serina includono semi di soia, noci, uova, ceci, lenticchie, carne e pesce e gli integratori di serina sono economici e disponibili al banco.
Eppure i ricercatori affermano che è prematuro consigliare alle persone con diabete di assumere integratori di serina per prevenire la neuropatia.
Afferma Metallo: “Abbiamo bisogno di più tempo per comprendere la fisiologia della serina negli esseri umani ed esplorare i potenziali aspetti negativi dell’integrazione”. A tal fine, Metallo e Handzlik stanno ora sviluppando un test di tolleranza alla serina, simile a un test di tolleranza al glucosio utilizzato per diagnosticare il diabete.
Spiegano gli autori:
“Il diabete rappresenta uno spettro di malattie in cui la disfunzione metabolica danneggia più sistemi di organi tra cui fegato, reni e nervi periferici. Sebbene l’insorgenza e la progressione di queste comorbilità siano legate all’insulino-resistenza, all’iperglicemia e alla dislipidemia, anche il metabolismo aberrante degli aminoacidi non essenziali (NEAA) contribuisce alla patogenesi del diabete. La serina e la glicina sono NEAA strettamente correlati i cui livelli sono costantemente ridotti nei pazienti con sindrome metabolica, ma i driver meccanicistici e le conseguenze a valle di questo metabotipo rimangono poco chiari. Anche livelli sistemici bassi di serina e glicina stanno emergendo come segno distintivo dei disturbi dei nervi maculari e periferici, in correlazione con ridotta acuità visiva e neuropatia periferica. Qui dimostriamo che l’omeostasi aberrante della serina determina carenze di serina e glicina nei topi diabetici, che possono essere diagnosticati con un test di tolleranza alla serina che quantifica l’assorbimento e lo smaltimento della serina. L’imitazione di queste alterazioni metaboliche nei topi giovani attraverso la restrizione dietetica di serina o glicina insieme a un’elevata assunzione di grassi accelera notevolmente l’insorgenza della neuropatia delle piccole fibre riducendo l’adiposità. La normalizzazione della serina mediante integrazione alimentare e la mitigazione della dislipidemia con la miriocina, alleviano entrambe la neuropatia nei topi diabetici, collegando la neuropatia periferica associata alla serina al metabolismo degli sfingolipidi. Questi risultati identificano la carenza sistemica di serina e la dislipidemia come nuovi fattori di rischio per la neuropatia periferica che possono essere sfruttati terapeuticamente“.
“Vogliamo identificare le persone a più alto rischio di neuropatia periferica in modo da poter trattare solo coloro che potrebbero trarne maggior beneficio”, afferma Handzlik.
Fonte:Nature
