Una nuova ricerca sui roditori rivela informazioni sorprendenti sulla relazione tra l’attività dei neuroni e il flusso sanguigno, nonché su come il consumo di sale influisce sul cervello.
In sostanza, per usare le parole di Javier Stern, autore dello studio, “Quando ingerisci cibo salato il cervello lo percepisce e attiva una serie di meccanismi compensatori per riportare i livelli di sodio verso il basso”.
Cosa significa?
Quando i neuroni vengono attivati, in genere si produce un rapido aumento del flusso sanguigno nell’area. Questa relazione è nota come accoppiamento neurovascolare o iperemia funzionale e si verifica tramite la dilatazione dei vasi sanguigni nel cervello chiamati arteriole. Studi precedenti sull’accoppiamento neurovascolare sono stati limitati alle aree superficiali del cervello (come la corteccia cerebrale). Gli scienziati hanno studiato come cambia il flusso sanguigno in risposta all’ambiente (come stimoli visivi o uditivi). Poco si sa se gli stessi principi si applicano alle regioni cerebrali più profonde in sintonia con gli stimoli prodotti dal corpo stesso, noti come segnali interocettivi.
Il cervello… sotto sale
Per studiare questa relazione tra il sale e il cervello nelle sue regioni profonde, un team di scienziati guidati da Javier Stern, professore di neuroscienze alla Georgia State University, ha sviluppato un nuovo approccio. Questo approccio combina tecniche chirurgiche e diagnostica avanzata. Il team si è concentrato sull’ipotalamo, una regione cerebrale profonda coinvolta in funzioni corporee critiche tra cui bere, mangiare o regolare la temperatura corporea, e coinvolto anche nella riproduzione. Lo studio, che appare sulla rivista Cell Reports, esamina come il flusso sanguigno all’ipotalamo sia cambiato in risposta all’assunzione di sale.
“Abbiamo scelto il sale perché il corpo ha bisogno di controllare i livelli di sodio in modo molto preciso. Abbiamo anche cellule specifiche che rilevano la quantità di sale presente nel sangue”, dice Stern.
Quando ingerisci cibo salato , il cervello lo percepisce e attiva una serie di meccanismi compensatori per riportare giù i livelli di sodio. Il corpo lo fa in parte attivando i neuroni che innescano il rilascio di vasopressina, un ormone antidiuretico che svolge un ruolo chiave nel mantenere la corretta concentrazione di sale.
Cosa cambia? Risultati a sorpresa.
In contrasto con studi precedenti che osservavano un legame positivo tra l’attività dei neuroni e l’aumento del flusso sanguigno, i ricercatori hanno riscontrato una diminuzione del flusso sanguigno quando i neuroni si sono attivati nell’ipotalamo.
“I risultati ci hanno colto di sorpresa perché abbiamo visto la vasocostrizione, che è l’opposto di ciò che la maggior parte delle persone ha descritto nella corteccia in risposta a uno stimolo sensoriale”, afferma Stern. “Normalmente si osserva una riduzione del flusso sanguigno nella corteccia in caso di malattie come l’Alzheimer o dopo un ictus o un’ischemia”.
Il team chiama il fenomeno “accoppiamento neurovascolare inverso” o una diminuzione del flusso sanguigno che produce ipossia. Hanno anche osservato altre differenze: nella corteccia, le risposte vascolari agli stimoli sono molto localizzate e la dilatazione avviene rapidamente. Nell’ipotalamo, la risposta era diffusa e avveniva lentamente, per un lungo periodo di tempo.
“Quando mangiamo molto sale, i nostri livelli di sodio rimangono elevati per lungo tempo”, afferma Stern. “Riteniamo che l’ipossia sia un meccanismo che rafforza la capacità dei neuroni di rispondere alla stimolazione prolungata del sale, consentendo loro di rimanere attivi per un periodo prolungato”.
Sale, ipertensione e ipossia
I risultati sollevano domande interessanti su come l’ipertensione possa influenzare il cervello. Si ritiene che tra il 50 e il 60% dell’ipertensione dipenda dal sale, sia cioè innescato da un’eccessiva assunzione di sale. Il team di ricerca intende studiare questo meccanismo di accoppiamento neurovascolare inverso in modelli animali per determinare se contribuisce alla patologia dell’ipertensione. Inoltre, sperano di utilizzare il loro approccio per studiare altre regioni e malattie del cervello, tra cui depressione, obesità e condizioni neurodegenerative.
“Se ingerisci cronicamente molto sale, avrai un’iperattivazione dei neuroni della vasopressina. Questo meccanismo può quindi indurre un’eccessiva ipossia, che potrebbe portare a danni ai tessuti nel cervello”, afferma Stern. “Se possiamo comprendere meglio questo processo, possiamo escogitare nuovi obiettivi per fermare questa attivazione dipendente dall’ipossia e forse migliorare i risultati delle persone con ipertensione arteriosa dipendente dal sale”.
