Una straordinaria ricerca ha individuato le cause che spiegano il deficit cognitivo nelle persone colpite da shock settico
La perdita di memoria e della funzione cognitiva che in genere affligge i sopravvissuti allo shock settico è causata da uno zucchero che viene rilasciato nel flusso sanguigno e penetra nel cervello durante la perdita di coscienza. Questa scoperta, pubblicata oggi dal sito MedicalXpress.com e presente agli Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze, spiega l’invecchiamento mentale prematuro post shock settico e può far luce sulla perdita di memoria anche in altre patologie.
“Questo zucchero fa il proprio ingresso nell’ippocampo dove non dovrebbe trovarsi”, ha dichiarato Robert Linhardt, professore di biocatalisi e ingegneria metabolica al Rensselaer Polytechnic Institute e autore principale dello studio. “In realtà pensiamo che questo meccanismo incida sulla memoria nell’ippocampo e causi una perdita di memoria: i circuiti neurali vengono interrotti o interrotti o collegati in modo sbagliato”.
L’attività di Linarhdt e Schmidt
Lo studio è l’ultimo risultato di una partnership di sei anni tra Linhardt e il dott. Eric Schmidt, un esperto di sepsi e assistente professore presso il Dipartimento di Medicina dell’Università del Colorado, a Denver. La sepsi è un’infezione sistemica del corpo. Un terzo dei pazienti ricoverati in ospedale con sepsi entra in un stato di shock settico. Di tutti questi casi, la metà non sopravvive. In uno studio del 2016 pubblicato sull’American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, un team che includeva Schmidt e Linhardt ha sviluppato un test semplice ma accurato per determinare se i pazienti con shock settico si sarebbero ripresi o sarebbero morti.
Il test utilizza un campione di urina per controllare le concentrazioni di un tipo di glicosaminoglicani da zucchero, che normalmente rivestono le cellule che rivestono a loro volta i vasi sanguigni e altre superfici all’interno del corpo. Nello shock settico, il corpo versa frammenti di questi zuccheri e il team ha scoperto che concentrazioni più elevate portano alla morte. Il test viene utilizzato in contesti clinici e l’intuizione ha aiutato i medici a cercare terapie più efficaci.
Come è stata condotta la ricerca
Il passo successivo è stato quello di verificare il legame tra gli zuccheri e l’invecchiamento mentale associato allo shock settico. Una ricerca pubblicata nell’edizione di febbraio del Journal of Clinical Investigations ha mostrato che, durante lo shock settico, frammenti di zucchero eparano solfato attraversano la barriera emato-encefalica e entrano nell’ippocampo, una regione del cervello che gestisce la memoria e la funzione cognitiva.
Le prove hanno indicato che l’eparan solfato potrebbe essere correlato al fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF), che è fondamentale per il potenziamento a lungo termine dell’ippocampo, un processo responsabile della formazione della memoria spaziale. I ricercatori hanno anche scoperto che la presenza di un eparan solfato arricchito nel plasma sanguigno di pazienti settici al momento del ricovero in un’unità di terapia intensiva porta al deterioramento cognitivo a 14 giorni di distanza dalla dimissione del paziente.
Si aprono nuove frontiere per la terapia farmacologica
Sono stati anche effettuati degli esperimenti su topi sani in cui il 100% dell’eparan solfato etichettato è stato espulso attraverso l’urina entro 20 minuti e non è mai entrato nel cervello. Ma nei topi settici, i ricercatori hanno trovato una piccola quantità di solfato di eparano marcato nella regione dell’ippocampo del cervello.
“Ora che conosciamo la causa del danno cognitivo nello shock settico, potremo sperimentare una terapia farmacologica: qualcosa che si lega allo zucchero e lo cancella, o un enzima che lo converte in qualcosa che non pregiudichi la funzione cognitiva “, ha dichiarato Linhardt.
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