• deprivazione monoculare
• GLP-1
• metabolismo glucidico
• neuroplasticità

Il progressivo aumento della prevalenza dei disordini metabolici, diabete e obesità, si associa a un concomitante incremento della diffusione delle complicanze d’organo tra cui, di recente interesse, quelle relative al sistema nervoso centrale. Le alterazioni neurologiche non riguardano esclusivamente i complessi processi cognitivi della memoria e della neurogenesi ippocampale ma interessano anche i processi sensoriali di base. Pertanto, i cambiamenti nella sensibilità dell’insulina e nel metabolismo glucidico contribuiscono a una ridotta performance cognitiva e neuroplasticità. Con il termine neuroplasticità si fa riferimento a una proprietà intrinseca del sistema nervoso e indica l’abilità del cervello a cambiare, rimodellare e riorganizzare in risposta a stimoli ambientali, ad eventi fisiologici e patologici. Nell’ampio panorama degli studi che si occupano della neuroplasticità, il sistema visivo ha fornito un importante contributo per ampliare le conoscenze in questo settore, rappresentando un modello esemplare per mostrare gli effetti della plasticità. D’altra parte, numerose evidenze mostrano l’azione neuroprotettiva del GLP-1, un ormone incretinico che, oltre a partecipare all’omeostasi glucidica post-prandiale, promuove la performance cognitiva e la plasticità, suggerendo quindi un possibile ruolo nel ripristino della funzione cognitiva dei pazienti diabetici o obesi.

All’interno di questo filone di indagine si colloca il nostro studio nel tentativo di fare chiarezza in che modo il metabolismo glucidico e in particolare il GLP-1 influenzano la neuroplasticità dei soggetti adulti sani. Per lo studio della neuroplasticità ci siamo serviti della deprivazione monoculare e dell’analisi della plasticità della dominanza oculare, considerati metodi importanti per lo studio dei meccanismi neurali alla base della plasticità visiva. Inoltre, abbiamo utilizzato la rivalità binoculare (per cui, quando le immagini provenienti dai due occhi sono molto differenti, il cervello non le fonde ma preferisce sopprimere una) come metodo per misurare la plasticità del sistema visivo in maniera sensibile e accurata. Pertanto, l’obiettivo dello studio è stato quello di valutare, nei soggetti adulti sani, l’effetto della modificazione del metabolismo glucidico sull’entità della modulazione della dominanza oculare in risposta a 120 minuti di deprivazione monoculare come indice di neuroplasticià e verificare la relazione con le tre diverse condizioni metaboliche (digiuno, pasto misto e infusione GLP-1).
Per lo studio sono stati reclutati 13 adulti sani (età 26,8 ± 4,9), nel rispetto dei criteri di inclusione ed esclusione. Ciascun partecipante è stato sottoposto alle procedure sperimentali in tre diverse giornate, separate l’una dall’altra non oltre una settimana, presso l’U.O. di Malattie Metaboliche e Diabetologia dell’Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana.
Lo studio della neuroplasticità è stato eseguito mediante la misurazione della rivalità binoculare, sia prima che dopo la deprivazione monoculare a breve termine (2 ore), in modo da valutare la plasticità della dominanza oculare. Dall’analisi degli stimoli percettivi derivanti dalla prima misurazione della rivalità binoculare si individua l’occhio dominante. Si procede alla deprivazione monoculare a breve termine (2 ore), ottenuta mediante l’applicazione di un patch translucente (15% attenuazione) sull’occhio dominante; al termine della quale si effettua la seconda misurazione della rivalità binoculare. Queste procedute sono state ripetute, per ciascun partecipante, in tre diverse condizioni metaboliche: digiuno, pasto misto e infusione del GLP-1.

L’analisi dei dati è stata eseguita tramite il software Matlab (The Mathworks) e dai risultati è emerso che, dopo le due ore di deprivazione monoculare dell’occhio dominante, c’è un incremento del segnale da parte dell’occhio bendato. Inoltre, dal confronto delle tre condizioni metaboliche, è emerso che la plasticità visiva è aumentata maggiormente in seguito ad un pasto misto (SP= 0,1607 ± 0,0487) rispetto alla condizione di digiuno (SV= 0,0875 ± 0,0287) o all’infusione del GLP-1 (GL= 0,0912 ± 0,0430), con ampia variabilità tra i partecipanti.

Pertanto, abbiamo osservato che anche una modificazione acuta del metabolismo energetico mediante l’assunzione di un pasto misto può modificare la plasticità nei soggetti adulti sani. Malgrado le aspettative sulla possibile influenza del GLP-1 sulla plasticità, i risultati del nostro studio hanno mostrato un aumento non statisticamente significativo della plasticità della dominanza monoculare a seguito dell’infusione del GLP-1. In conclusione, nonostante le importanti limitazioni dovute prevalentemente al numero esiguo del campione analizzato, i risultati emersi da questo lavoro, sebbene preliminari, hanno permesso di fare chiarezza sulla potenzialità di influenzare la plasticità attraverso il metabolismo glucidico. Risulta dunque, fondamentale approfondire con ulteriori studi, la possibilità di manipolare la plasticità cognitiva con l’utilizzo di altri fattori coinvolti nel metabolismo glucidico.