Vitamina D e acidi grassi omega-3 nella protezione neuronale: evidenze sperimentali da un modello di neurodegenerazione indotta da glutammato

La neurodegenerazione rappresenta l’esito finale di una complessa interazione tra eccitotossicità glutammatergica, neuroinfiammazione, stress ossidativo e alterazioni della plasticità sinaptica. In numerose condizioni neurologiche e neuropsichiatriche – dalle patologie neurodegenerative classiche ai disturbi del neurosviluppo – l’iperattivazione dei recettori glutammatergici e la perdita del controllo infiammatorio contribuiscono in modo significativo al danno neuronale progressivo.

In questo contesto si inserisce lo studio pubblicato su Scientific Reports, che ha valutato l’effetto neuroprotettivo della vitamina D e degli acidi grassi omega-3 (EPA e DHA) in un modello animale di neurodegenerazione indotta da glutammato monosodico (MSG). Lo studio offre spunti rilevanti sul ruolo della nutrizione e dei nutraceutici nella modulazione dei processi neuroinfiammatori e neurodegenerativi.

Razionale biologico e obiettivi dello studio

Il glutammato è il principale neurotrasmettitore eccitatorio del sistema nervoso centrale. Tuttavia, un’eccessiva stimolazione glutammatergica può innescare fenomeni di eccitotossicità, con aumento del flusso di calcio intracellulare, disfunzione mitocondriale, produzione di specie reattive dell’ossigeno e attivazione della cascata infiammatoria. Il glutammato monosodico viene comunemente utilizzato in modelli sperimentali per riprodurre questi meccanismi di danno neuronale, in particolare a livello dell’ippocampo, regione cruciale per memoria, apprendimento ed elaborazione emotiva.

Vitamina D e omega-3 sono noti per le loro proprietà immunomodulanti, antinfiammatorie e neuroprotettive. La vitamina D, attraverso il recettore VDR, regola l’espressione genica neuronale, l’omeostasi del calcio e la risposta infiammatoria. Gli omega-3, in particolare il DHA, sono componenti strutturali delle membrane neuronali e precursori di mediatori pro-risolutivi dell’infiammazione. Lo studio si propone di valutare se la loro somministrazione, singola o combinata, sia in grado di attenuare il danno neurodegenerativo indotto da MSG.

Disegno sperimentale

Lo studio è stato condotto su ratti maschi Sprague-Dawley suddivisi in gruppi sperimentali: controllo, MSG, MSG con vitamina D, MSG con omega-3 e MSG con combinazione vitamina D + omega-3. Il trattamento è durato quattro settimane. Al termine, gli animali sono stati sottoposti a test comportamentali e cognitivi, seguiti da analisi istologiche dell’ippocampo, valutazione dei markers infiammatori e analisi dell’espressione genica, con particolare attenzione alla proteina tau e al recettore della vitamina D.

Effetti cognitivi e comportamentali

L’esposizione al MSG ha determinato un peggioramento significativo delle performance cognitive, con deficit di apprendimento e memoria evidenziati nei test comportamentali. Questi risultati sono coerenti con il danno ippocampale indotto dall’eccitotossicità glutammatergica. La somministrazione di vitamina D o omega-3 ha prodotto un miglioramento parziale delle funzioni cognitive, mentre la combinazione dei due nutrienti ha mostrato un recupero più marcato delle capacità mnemoniche e dell’esplorazione comportamentale.

Questo dato suggerisce un effetto sinergico, probabilmente legato alla convergenza di meccanismi molecolari distinti ma complementari: modulazione del calcio e dell’espressione genica da un lato, stabilizzazione di membrana e riduzione dell’infiammazione dall’altro.

Neurodegenerazione, tau e infiammazione

A livello istopatologico, il trattamento con MSG ha indotto una significativa degenerazione neuronale nell’ippocampo, associata a un aumento dell’espressione della proteina tau patologica. L’iperfosforilazione e l’accumulo di tau rappresentano un elemento chiave in numerose condizioni neurodegenerative e sono fortemente influenzati dallo stato infiammatorio e dallo stress ossidativo.

La combinazione di vitamina D e omega-3 ha ridotto in modo significativo la presenza di neuroni degenerati e l’immunoreattività per tau, con un effetto superiore rispetto ai singoli trattamenti. Parallelamente, si è osservata una riduzione dei livelli di citochine pro-infiammatorie come TNF-α e IL-6, accompagnata da un incremento di IL-10, citochina ad azione antinfiammatoria e neuroprotettiva.

Ruolo del recettore della vitamina D (VDR)

Uno degli aspetti più rilevanti dello studio riguarda l’espressione del recettore della vitamina D a livello ippocampale. Nei ratti trattati con la combinazione vitamina D + omega-3, l’espressione di VDR risulta significativamente aumentata rispetto al gruppo MSG. Questo dato suggerisce che gli omega-3 possano potenziare la segnalazione della vitamina D, migliorandone l’efficacia biologica a livello neuronale.

L’attivazione del VDR è coinvolta nella regolazione di geni associati alla sopravvivenza neuronale, alla risposta immunitaria e alla plasticità sinaptica. Pertanto, l’aumento della sua espressione potrebbe rappresentare un nodo centrale nella protezione osservata contro il danno eccitotossico.

Implicazioni nutrizionali e cliniche

Sebbene si tratti di uno studio preclinico, i risultati forniscono un supporto biologico solido all’uso di vitamina D e omega-3 come strumenti di supporto nella modulazione dei processi neuroinfiammatori e neurodegenerativi. Le evidenze emerse sono particolarmente rilevanti in un’ottica di medicina integrata e nutrizione funzionale, dove l’obiettivo non è la sostituzione della terapia farmacologica, ma il sostegno dei meccanismi endogeni di resilienza neuronale.

In ambito clinico, questi dati rafforzano l’attenzione verso lo stato vitaminico D e l’apporto di acidi grassi omega-3 in popolazioni vulnerabili, inclusi soggetti con disturbi neuropsichiatrici, neurodivergenze e condizioni caratterizzate da neuroinfiammazione cronica.

Conclusioni

Lo studio dimostra che la combinazione di vitamina D e omega-3 è in grado di attenuare la neurodegenerazione indotta da glutammato attraverso la modulazione della patologia tau, della risposta infiammatoria e della segnalazione mediata dal recettore VDR. Questi risultati rafforzano il concetto che la nutrizione possa agire come modulatore biologico dei processi cerebrali, aprendo prospettive interessanti per futuri studi clinici sull’uomo.