Il cervello umano consuma quasi un quarto di tutta l’energia zuccherina del corpo, ogni giorno. Una nuova ricerca ha fatto luce su come i neuroni consumano e metabolizzano il glucosio e su come queste cellule si adattano alla carenza. In precedenza, diversi scienziati affermavano che i neuroni stessi non metabolizzassero lo zucchero e che le cellule gliali consumino la maggior parte del glucosio e poi alimentino indirettamente i neuroni, passando loro un prodotto metabolico del glucosio chiamato lattato. Tuttavia, le prove a sostegno di questa teoria sono state scarse. Il nuovo studio ha risolto questo problema utilizzando cellule staminali pluripotenti indotte (cellule iPS) per generare neuroni umani. Gli esperimenti hanno rivelato che i neuroni stessi erano in grado di assumere il glucosio e di trasformarlo in metaboliti più piccoli. Per determinare esattamente come i neuroni utilizzassero i prodotti del glucosio metabolizzato, il team ha rimosso due proteine chiave dalle cellule utilizzando l’editing genico CRISPR. Una di queste proteine consente ai neuroni di importare il glucosio, mentre l’altra è necessaria per la glicolisi, la via principale attraverso la quale le cellule metabolizzano il glucosio. La rimozione di una di queste proteine ha bloccato la scomposizione del glucosio nei neuroni umani ricreati in vitro (in laboratorio) con le staminali. Il gruppo di Nakamura si è poi rivolto ai topi per studiare l’importanza del metabolismo neuronale del glucosio negli animali vivi. Hanno modificato i neuroni degli animali per renderli privi delle proteine necessarie per l’importazione del glucosio e la glicolisi. Di conseguenza, i topi hanno sviluppato gravi problemi di apprendimento e memoria con l’avanzare dell’età. Queste nuove scoperte potrebbero portare alla scoperta di nuovi approcci terapeutici per le malattie neurodegenerative come l’Alzheimer e il Parkinson. Inoltre, la ricerca fornisce una comprensione più approfondita di come il glucosio viene utilizzato dal cervello e potrebbe contribuire a una migliore comprensione di come mantenere il cervello sano durante l’invecchiamento.
