“Questo zucchero sta entrando nell’ippocampo e non dovrebbe essere lì”, ha detto Robert Linhardt, professore di biocatalisi e ingegneria metabolica presso “In realtà pensiamo che questo sia ricablaggio della memoria nell’ippocampo, e sta causando perdita di memoria. I circuiti neurali vengono interrotti o interrotti o collegati nel modo sbagliato.”

Lo studio è l’ultimo risultato di una partnership di sei anni tra Linhardt e il Dr. Eric Schmidt, esperto di sepsi e assistente professore nel Dipartimento di Medicina dell’Università del Colorado Denver.

La sepsi è un’infezione sistemica del corpo. Un terzo dei pazienti ricoverati negli ospedali con sepsi va in shock settico. Di quelli, la metà morirà. In uno studio del 2016 pubblicato sull’American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, un team che includeva Schmidt e Linhardt ha sviluppato un test semplice ma accurato per determinare se i pazienti in shock settico si sarebbero ripresi o sarebbero morti.

Il test utilizza un campione di urina per controllare le concentrazioni di un tipo di zucchero-glicosaminoglicani-che normalmente rivestono le cellule che rivestono i vasi sanguigni e altre superfici all’interno del corpo. In shock settico, il corpo getta frammenti di questi zuccheri, e il team ha scoperto che concentrazioni più elevate presagire la morte. Il test viene utilizzato in contesti clinici e l’intuizione ha aiutato i medici a cercare terapie più efficaci.

Il loro passo successivo ha testato se esiste un legame tra gli zuccheri e l’invecchiamento mentale associato allo shock settico. La ricerca pubblicata nell’edizione di febbraio del Journal of Clinical Investigations ha dimostrato che, durante lo shock settico, frammenti dello zucchero eparan solfato hanno attraversato la barriera emato-encefalica ed è entrato nell’ippocampo, una regione del cervello critica per la memoria e la funzione cognitiva. Le prove hanno indicato che l’eparan solfato potrebbe legarsi al fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF), che è fondamentale per il potenziamento a lungo termine dell’ippocampo, un processo responsabile della formazione della memoria spaziale. I ricercatori hanno anche scoperto che la presenza di un eparan solfato arricchito nel plasma sanguigno di pazienti settici al momento del ricovero in un’unità di terapia intensiva predetto deterioramento cognitivo rilevato 14 giorni dopo la dimissione.

Per essere sicuri, i ricercatori volevano vedere l’eparan solfato entrare nell’ippocampo e legarsi con BDNF. Il nuovo studio su PNAS mostra esattamente questo. Per seguire l’eparan solfato nel cervello in un mare di altri zuccheri che si muovono attraverso il flusso sanguigno La squadra di Linhardt ha dovuto sintetizzare l’eparan solfato etichettato con un isotopo di carbonio stabile, che a differenza di molti altri metodi di etichettatura, è completamente sicuro ed era identico allo zucchero naturale. Ci sono voluti due anni per capire come farlo.

Quindi mettono alla prova la loro ipotesi. Nei topi sani, il 100% dell’eparano solfatato etichettato è stato escreto attraverso l’urina entro 20 minuti e nessuno è mai entrato nel cervello. Ma nei topi settici, i ricercatori hanno trovato una piccola quantità di eparan solfato etichettato nella regione dell’ippocampo del cervello.

“Ora che conosciamo la causa del danno cognitivo nello shock settico, ci dà un obiettivo chiaro per una terapia farmacologica: qualcosa che si lega allo zucchero e lo cancella, o un enzima che lo converte in qualcosa che non compromette la funzione cognitiva”, ha detto Linhardt. “Questo è un progresso importante e siamo entusiasti della storia che si sta svolgendo.”