Il digiuno intermittente salva le sinapsi: protegge dal declino cognitivo nella demenza vascolare

Scienziati dell'Università La Trobe e di istituti partner hanno dimostrato che un regime di digiuno intermittente (IF) di 16 ore, somministrato per tre mesi prima e dopo un modello di ipoperfusione cerebrale cronica (CCH), protegge la memoria e l'integrità sinaptica nei topi con demenza vascolare. Lo studio è pubblicato sulla rivista Theranostics.

Progettazione sperimentale

• Modello VaD: i topi sono affetti da stenosi bilaterale dell'arteria carotide comune (BCAS), che causa CCH ed è caratterizzata da perdita di sostanza bianca e deterioramento cognitivo.
• Intervento: il gruppo IF ha digiunato per 16 ore al giorno (dalle 16:00 alle 08:00) per tre mesi prima e dopo il posizionamento della spirale BCAS; il gruppo di controllo ha mangiato a libitum.

Risultati chiave

1. Preservazione della funzione cognitiva: nel labirinto di Barnes, i topi IF non hanno mostrato alterazioni della memoria spaziale dopo BCAS, a differenza degli animali che si alimentavano liberamente.
2. Protezione sinaptica: la microscopia elettronica ha rivelato la conservazione della densità dei contatti sinaptici nell'ippocampo anche durante l'ipoperfusione in corso, sebbene l'architettura sottostante fosse invariata.
3. "Riprogrammazione" proteomica:
   • Maggiore stabilità sinaptica: aumento dei livelli di proteine che rafforzano le vescicole presinaptiche e i complessi postsinaptici.
   • La segnalazione GABA potenziata migliora la trasmissione inibitoria, compensando l'ipoperfusione.
   • Riduzione della neuroinfiammazione: soppressione dei mediatori infiammatori e del “mangiare” delle sinapsi microgliali (potatura mediata dal complemento).

Meccanismi per fasi

• Fase iniziale: rafforzamento delle strutture sinaptiche.
• Fase intermedia: ottimizzazione metabolica (attivazione delle vie Nrf2, PGC-1α).
• Fase tardiva: soppressione a lungo termine della neuroinfiammazione cronica tramite NLRP3 e microglia.

Significato e prospettive

Questi dati dimostrano per la prima volta che il digiuno intermittente può rappresentare una potente strategia non farmacologica per la resilienza sinaptica nella demenza vascolare. Il digiuno intermittente combina il supporto metabolico con la soppressione dell'infiammazione e la preservazione sinaptica, rendendolo interessante per la prevenzione e il trattamento della disfunzione cognitiva legata all'età.

"Il digiuno intermittente agisce come un 'allenatore' sistemico per il cervello, rafforzando le sinapsi e frenando l'infiammazione", commenta il professor TV Arumugam.

Gli autori evidenziano osservazioni e prospettive chiave:

1. Il digiuno intermittente come "allenamento" del cervello
   "I nostri dati dimostrano che il digiuno giornaliero di 16 ore agisce come un allenamento fisiologico allo stress: rafforza le connessioni sinaptiche e aumenta la resistenza dei neuroni all'ipoperfusione cronica", osserva il professor TV Arumugam.

2. Meccanismo multifasico di protezione
   “IF innesca una cascata sequenziale di attivazione di percorsi protettivi, dalla regolazione precoce delle proteine presinaptiche alla soppressione tardiva dell’infiammazione microgliale tramite la modulazione del complemento NLRP3”, aggiunge il coautore Dr. S. Selvaraji.

3. Il percorso verso le sperimentazioni cliniche
   “Dato che il digiuno intermittente è già utilizzato sugli esseri umani, il passo successivo è condurre sperimentazioni controllate su pazienti a rischio di demenza vascolare per valutare la sicurezza, i protocolli di digiuno ottimali e gli effetti cognitivi a lungo termine”, conclude il professor AS Fenn

I prossimi passi includono sperimentazioni cliniche sulla IF in soggetti a rischio di demenza vascolare e regimi di combinazione con neuroprotettori tradizionali.