Il chetone β-idrossibutirrato ripristina la memoria e le sinapsi durante una dieta ricca di grassi

Scienziati spagnoli, guidati dal dott. Roquio Rojas, hanno pubblicato uno studio su larga scala su Molecular Metabolism che dimostra come il β-idrossibutirrato (BHB) blocchi completamente gli effetti neurodegenerativi di una dieta ricca di grassi saturi sulle sinapsi e sulla funzione cognitiva nei topi.

Perché è importante?

Le diete ricche di acido palmitico (il principale grasso saturo presente nella maggior parte dei grassi animali e in alcuni oli vegetali) sono da tempo collegate a disturbi della memoria e a una ridotta plasticità sinaptica. Il BHB, invece, un importante metabolita chetonico prodotto durante il digiuno o una dieta chetogenica, funge da fonte di energia alternativa per i neuroni ed è noto per i suoi effetti antinfiammatori ed epigenetici.

Metodi e progettazione sperimentale

1. Coltura di neuroni corticali

   • I neuroni del topo sono stati incubati con 200 µM di acido palmitico, il che ha determinato una diminuzione della densità dei recettori AMPA GluA1 sulla membrana e l'inibizione della trasmissione sinaptica.

   • Parallelamente, alla coltura sono stati aggiunti 5 mM di BHB. Gli scienziati hanno scoperto che il BHB non solo aumentava l'espressione di GluA1 da solo, ma neutralizzava anche completamente l'effetto nocivo del palmitato.

2. Sezioni dell'ippocampo

   • I parametri elettrofisiologici delle sinapsi sono stati valutati in fettine di cervello vivente. L'acido palmitico ha ridotto sia l'ampiezza che il potenziamento a lungo termine (LTP), un indicatore di plasticità sinaptica. L'introduzione di BHB nel mezzo ha riportato questi parametri al livello iniziale.

3. Test comportamentali sugli animali

   • Un gruppo di topi è stato sottoposto per due mesi a una dieta contenente il 49% delle calorie provenienti da grassi saturi. Un gruppo di controllo ha seguito una dieta standard.

   • La memoria è stata misurata nel labirinto di Maurice: una dieta ricca di grassi ha causato un peggioramento del tempo di ricerca della piattaforma, mentre una dose orale giornaliera di BHB (100 mg/kg) ha ripristinato completamente le prestazioni al livello degli animali di controllo.

Meccanismi molecolari

• Metabolismo energetico: BHB commuta i neuroni da un percorso dipendente dal glucosio a uno dipendente dai chetoni per la produzione di ATP, riducendo la formazione eccessiva di specie reattive dell'ossigeno durante l'utilizzo dei grassi.
• Effetto antinfiammatorio: il BHB inibisce l'attivazione dell'inflammasoma NLRP3, riducendo il rilascio di citochine proinfiammatorie e proteggendo i neuroni dai danni infiammatori secondari.
• Regolazione epigenetica: il BHB agisce come un inibitore naturale delle istone deacetilasi (HDAC), il che porta a un aumento dell'acetilazione delle proteine istoniche e a una maggiore trascrizione dei geni responsabili del rimodellamento sinaptico e della neuroprotezione.

Prospettive di applicazione clinica

Gli autori sottolineano che il BHB potrebbe rivelarsi un promettente neuroprotettore per le persone che seguono diete scorrette o che soffrono di obesità e sindrome metabolica. Ulteriori studi dovrebbero determinare:

• Dosaggi ottimali e somministrazione di BHB negli esseri umani
• Durata e sicurezza dell'assunzione - per evitare lo stress chetotico nei pazienti con patologie cardiovascolari o renali.
• Possibilità di sintetizzare analoghi stabili del BHB con biodisponibilità migliorata.

"Il nostro lavoro dimostra che il BHB non solo compensa i deficit energetici, ma ripristina anche direttamente le molecole chiave della trasmissione sinaptica, proteggendo la memoria dai danni causati dal grasso", conclude il dott. Rojas.

Questa ricerca apre le porte a nuovi nutraceutici e farmaci che potrebbero proteggere il cervello da una dieta moderna ricca di grassi saturi e da un lento declino cognitivo.