È risaputo che lo stress, in particolare lo stress cronico, disturba gravemente l’omeostasi fisiologica e / o psicologica e influisce sulla funzione cognitiva e sulla struttura del cervello, incluso quello dell’ippocampo, della corteccia prefrontale e dell’amigdala. Ad esempio, nell’uomo, l’esposizione cumulativa agli eventi avversi della vita è associata a un volume di materia grigia inferiore nelle regioni prefrontali e limbiche coinvolte nello stress. Lo stress cronico contenuto ha ridotto significativamente il volume dell’ippocampo e ha alterato la neurogenesi dell’ippocampo nei topi. Inoltre, modelli animali e studi di neuroimaging umano hanno suggerito che i cambiamenti associati allo stress sono mediati in parte dai glucocorticoidi che vengono rilasciati dalla ghiandola surrenale in risposta a fattori di stress, mentre le oscillazioni circadiane dei glucocorticoidi sono interrotte dallo stress cronico. La neurogenesi nell’ippocampo si verifica per tutta la vita in una vasta gamma di specie animali e potrebbe essere associata all’apprendimento e alla memoria dipendenti dall’ippocampo.

Secondo quanto riferito, la neurogenesi dell’ippocampo svolge un ruolo importante nella regolazione dei circuiti inibitori dell’ippocampo. Inoltre, si ritiene che il mantenimento di un equilibrio tra elementi inibitori ed eccitatori nel cervello sia importante per la plasticità sinaptica e la funzione cognitiva e la regolazione dell’attivazione neuronale inibitoria può essere particolarmente importante nell’ippocampo durante lo stress cronico. È stato dimostrato che lo stress psicosociale a lungo termine utilizzando la territorialità del topo maschio imposta, attraverso l’alloggiamento conflittuale, accelera le alterazioni legate all’età come il danno ossidativo, una durata della vita ridotta, l’atrofia cerebrale, disfunzione cognitiva e la depressione comportamentale nel modello 10 con accelerazione della senescenza (SAMP10). Il tempo medio di sopravvivenza dei topi SAMP10 è di circa 18 mesi, col confronto housing si è ridotto a 14 mesi. Una disfunzione cognitiva di SAMP10 è stata osservata in modo significativo a 12 mesi, ma questo è stato già osservato a 9 mesi nei topi stressati.

Adesso un nuovo studio prova che i topi SAMP10 che consumano teanina, un aminoacido, rallentano la loro progressione verso l’atrofia cerebrale e la demenza. La teanina è un aminoacido naturale che è presente nelle foglie di thè (Camellia sinensis). Non entra nella costituzione delle proteine ed è riconosciuto che può stabilizzare la funzione delle cellule nervose, promuovendo la cognitività con modalità ancora sconosciute. Chimicamente è la N’-etil-glutammina, ma a differenza della glutammina regolare non entra nelle vie metaboliche di questo aminoacido; non partecipa neppure alla sintesi di molecole come il glutatione o ai processi di trasferimento delle unità azoto (transaminazione). Si è speculato che in analogia col glutammato, essa potesse fungere da ligando con qualche recettore cellulare, al pari dei recettori ionotropici (NMDA) o metabotropici del glutammato. Ma ciò non è stato mai confermato. Nonostante ciò la teanina ha delle potenti azioni positive sulla funzionalità delle cellule cerebrali.

Il team di ricercatori giapponesi ha studiato gli effetti cellulari della teanina sui topi SAMP10, comparandoli poi con topi normali sottoposti alle stesse condizioni sperimentali di stress. Hanno studiato le dinamiche cerebrali con la risonanza magnetica e per la prima volta si sono addentrati nell’analisi dei meccanismi molecolari della teanina. L’espressione di Npas4 era significativamente più alta nei topi che ingerivano la teanina in alloggi di confronto rispetto ai topi SAMP10 di controllo. Npas4 è un fattore di trascrizione neuronale, la cui espressione è arricchita nel sistema limbico. Il rilevamento della proteina Npas4 nel soma, nei neuriti e nelle sinapsi suggerisce che Npas4 è coinvolto nella plasticità sinaptica nel cervello. Una maggiore espressione di Npas4 è considerata importante per prevenire l’atrofia cerebrale dovuta allo stress. Sebbene l’espressione di Npas4 sia stata ridotta dal carico di stress in SAMP10, è stata aumentata nei topi che hanno ingerito la teanina.

D’altra parte, nei topi ddY, l’espressione è aumentata durante il carico di stress anche senza l’ingestione di teanina. Si ritiene che la differenza tra topi SAMP10 e ddY riguardo all’espressione di Npas4 contribuisca alla differenza nel grado di atrofia cerebrale. Npas4 regola la formazione e il mantenimento delle sinapsi inibitorie in risposta all’attività sinaptica eccitatoria. Sa nei neuroni eccitatori che in quelli inibitori, Npas4 attiva programmi distinti di geni a risposta tardiva, che promuovono l’inibizione nei neuroni eccitatori ma inducono l’eccitazione nei neuroni inibitori. Nel complesso aumenta il tono del neurotrasmettitore chiamato GABA, chè è inibitorio e che rallenta l’eccitabilità dei neuroni. La maggiore espressione di Npas4 da parte della teanina suggerisce un aumento del rilascio di GABA nei topi stressati. Inoltre, la teanina inibisce l’assorbimento di glutammina operato dal suo trasportatore, con conseguente blocco del rilascio di glutammato. La teanina, perciò, non influenza il metabolismo della glutammina dentro la cellula, ma ne regola la disponibilità o le vie metaboliche da intraprendere.

È stato anche dimostrato che Npas4 gioca un ruolo nella risposta neuroprotettiva in vari modelli animali di danno neurologico acuto e limita il danno tissutale, attraverso la modulazione delle vie di morte cellulare. Curiosamente, Npas4 è una proteina della famiglia delle proteine dell’orologio biologico (CLOCK/NPAS), quelle che controllano i ritmi circadiani. Quindi si potrebbe paragonare a chi è stressato come se avesse l’orologio interno fuori sincronizzazione. Ogni volta che berremo una buona tazza di thè caldo, perciò, ricordiamoci che a parte il piacere del gusto e della compagnia, stiamo facendo protezione attiva sulla nostra salute cerebrale.

• A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD; specialista in Biochimica Clinica.

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