La malattia di Alzheimer è caratterizzata da numerose anomalie delle vie metaboliche. Un recente studio cinese (Xiao-hang Qian et al. 2023) ha indagato sulla relazione della patologia con i disturbi del metabolismo degli aminoacidi a catena ramificata (BCAA) scoprendo che l’Alzheimer è associato a una diminuzione del livello di BCAA, che quindi può servire come marcatore per la diagnosi precoce della patologia. (1)
Impatto dell’Alzheimer sulla salute pubblica
La malattia di Alzheimer (AD) è il principale tipo di demenza, e sta diventando una delle più gravi minacce alla salute pubblica nel mondo. (2) Si stima che attualmente nel mondo ci siano più di 50 milioni di persone affette da demenza, che triplicheranno nel 2050. (3) L’AD rappresenta il 60-80% dei vari tipi di demenza.
Attualmente manca una spiegazione accurata della patogenesi e non si conoscono strategie terapeutiche efficaci.
Il metabolismo degli aminoacidi a catena ramificata
I BCAA sono aminoacidi essenziali e rappresentano un terzo del contenuto totale di aminoacidi del corpo umano. Dopo essere stati assorbiti dall’intestino, i BCAA sono ampiamente distribuiti in molti organi per il metabolismo, tra cui i muscoli, il cervello, il fegato e il tessuto adiposo. Il cervello assorbe i BCAA nel sangue per coinvolgerli in molteplici funzioni, tra cui la sintesi dei neurotrasmettitori, la sintesi proteica e la produzione di energia.
I livelli di BCAA e il rischio di Alzheimer
Diversi studi hanno dimostrato che un metabolismo alterato dei BCAA è associato all’Alzheimer. (4) L’alterazione della concentrazione di BCAA nei pazienti affetti da AD era stata quindi associata alla progressione della malattia e alle caratteristiche patologiche correlate (5).
I risultati raccolti sono tuttavia controversi. Ciò può essere correlato alla suscettibilità dei metaboliti a molteplici fattori, come lo stile di vita e la dieta, la risposta immunitaria, le variazioni genetiche e il microbiota intestinale (6), che rendono difficile distinguere i sintomi dalle cause.
Lo studio randomizzato mendeliano di Shangai
La ricerca si è svolta a Shangai, ed è consistita in uno studio randomizzato mendeliano bidirezionale per valutare l’effetto causale tra i livelli di BCAA (BCAA totali, valina, leucina e isoleucina) e il rischio di Alzheimer.
La randomizzazione mendeliana è una metodologia che può servire per indagare le relazioni causali tra esposizioni (fattori di rischio) ed esiti (malattie) utilizzando varianti genetiche. Le varianti genetiche essendo correlate solo ai fattori di rischio permettono di ottenere dei risultati non influenzati da altri fattori di suscettibilità.
Risultati
I risultati dello studio non dimostrano che i livelli di BCAA siano causalmente correlati al rischio di Alzheimer. Al contrario, l’analisi suggerisce che l’AD è significativamente associata a una diminuzione dei livelli di BCAA, suggerendo che la malattia è la causa, non il risultato, della variazione dei livelli di BCAA. Per questo motivo la variazione del metabolismo degli amminoacidi può servire come marcatore per la diagnosi precoce dell’AD.
È emerso, inoltre, che l’integrazione di sette aminoacidi essenziali può migliorare le funzioni cognitive, psicologiche e sociali in adulti di mezza età e anziani. (7,8,9) Pertanto, l’integrazione di BCAA può essere una delle strategie per ritardare il declino cognitivo nei pazienti con Alzheimer. Studi futuri serviranno per approfondire il meccanismo che porta l’AD a ridurre i livelli di BCAA.
Giulia Pietrollini
Note
(1) Q. Xiao-hang, L. Xiao-li, Z. et al. (2023). Investigating the causal association between branched-chain amino acids and Alzheimer’s disease: A bidirectional Mendelian randomized study. Front. Nutr.,Sec. Nutrition, Psychology and Brain Health, Vol. 10 – 2023 |10. 10.3389/fnut.2023.1103303. https://doi.org/10.3389/fnut.2023.1103303
(2) L. Xia , M. Quan , Y. Fu, et al. Dementia in China: epidemiology, clinical management, and research advances. Lancet Neurol. (2020) 19:81–92. doi: 10.1016/S1474-4422(19)30290-X
(3) MR. Irwin, M.V. Vitiello. Implications of sleep disturbance and inflammation for Alzheimer’s disease dementia. Lancet Neurol. (2019) 18:296–306. doi: 10.1016/S1474-4422(18)30450-2
(4) XH Qian, X.X. Song, X.L. Liu, et al. Tang. Inflammatory pathways in Alzheimer’s disease mediated by gut microbiota. Ageing Res Rev. (2021) 68:101317. doi: 10.1016/j.arr.2021.101317
(5) J. Tynkkynen, V. Chouraki, S.J. van der Lee, et al. Association of branched-chain amino acids and other circulating metabolites with risk of incident dementia and Alzheimer’s disease: A prospective study in eight cohorts. Alzheimer’s Demen. (2018) 14:723–33. doi: 10.1016/j.jalz.2018.01.003
(6) E. Horgusluoglu, R. Neff , W.M. Song, M. et al. Integrative metabolomics-genomics approach reveals key metabolic pathways and regulators of Alzheimer’s disease. Alzheimer’s Demen. (2022) 18:1260–78. doi: 10.1002/alz.12468
(7) Dario Dongo e Andrea Adelmo Della Penna. Omega 3, polifenoli e altro cibo per la mente. Studi scientifici. GIFT (Great Italian Food Trade) 18.8.20
(8) H.Suzuki , D. Yamashiro , S. Ogawa, et al. Intake of seven essential amino acids improves cognitive function and psychological and social function in middle-aged and older adults: A double-blind, randomized, placebo-controlled trial. Front Nutr. (2020) 7:586166. doi: 10.3389/fnut.2020.586166
(9) Marta Strinati. La nutrizione dell’anziano per prevenire e curare. GIFT (Great Italian Food Trade) 2.4.22
Laureata in biotecnologie industriali e appassionata di sviluppo sostenibile.
