Asse “osso-cervello”

Osteoporosi e Alzheimer sono due delle malattie più comuni tra la popolazione nella fase di senescenza. Negli ultimi anni, numerosi studi hanno evidenziato un legame significativo tra queste due patologie, suggerendo che esistono meccanismi comuni e fattori di rischio che contribuiscono alla loro insorgenza e progressione. In questo articolo analizzeremo gli studi scientifici che mettono in relazione osteoporosi e Alzheimer, esaminando le evidenze scientifiche disponibili e i meccanismi potenziali che collegano queste due malattie.

Osteoporosi e Alzheimer sono correlate?

La connessione tra osteoporosi e Alzheimer è supportata da diversi studi epidemiologici e sperimentali. Entrambe le malattie sono caratterizzate da un processo degenerativo che si accentua con l’età. Alcuni fattori di rischio comuni includono:

• Invecchiamento.È il fattore di rischio più importante per entrambe le condizioni.
• Deficit di Vitamina D. La carenza di vitamina D è stata associata a un rischio aumentato di osteoporosi e declino cognitivo.
• Influenza ormonale. L’estrogeno, che ha un ruolo protettivo contro la perdita di massa ossea nella donna, ha anche effetti neuroprotettivi.
• Infiammazione cronica silente. Processi infiammatori cronici possono contribuire alla patogenesi di entrambe le malattie.

Studi sul legame tra osteoporosi e Alzheimer

Uno studio significativo che ha evidenziato questa connessione è stato condotto da Lary et al. (2023). Questo studio ha analizzato i dati di tre coorti longitudinali, il Framingham Heart Study (FHS), il Rotterdam Study (RS), e il Rush Memory and Aging Project (MAP). I ricercatori hanno esaminato la densità minerale ossea (BMD) e la sua relazione con l’incidenza di demenza e Alzheimer.

Metodologia dello studio di Lary et al. (2023)

• Popolazione dello studio.Lo studio ha incluso individui di età superiore ai 60 anni, senza demenza al basale, seguiti per un periodo di 10 anni.
• Misurazioni della densità minerale ossea (BMD). La BMD è stata misurata al collo del femore e al calcagno mediante densitometria ossea (DXA) e ultrasuoni quantitativi (QUS).
• Analisi statistica. I ricercatori hanno utilizzato modelli di Cox proporzionali per analizzare l’associazione tra BMD basale e perdita ossea precedente con l’incidenza di demenza.

Risultati

• Associazione protettiva della BMD basale. La BMD basale più alta è stata associata a un rischio significativamente ridotto di demenza incidente.
• Perdita ossea. L’associazione tra perdita ossea precedente e demenza è stata comunque significativa solo nel FHS studio.

Osteoporosi e Alzheimer, i meccanismi d’insorgenza

Infiammazione e stress ossidativo

L’infiammazione cronica è un meccanismo comune che collega l’osteoporosi e l’Alzheimer. La produzione di citochine infiammatorie può contribuire alla perdita ossea e al declino cognitivo. Inoltre, lo stress ossidativo, che è associato all’invecchiamento, può danneggiare sia le cellule ossee che i neuroni.

Ruolo della vitamina D

La vitamina D ha un ruolo cruciale sia nella salute ossea che nella funzione cognitiva. Studi hanno dimostrato che la supplementazione di vitamina D può migliorare la densità ossea e avere effetti neuroprotettivi. Ad esempio, uno studio di Jia et al. (2019) ha mostrato che la supplementazione di vitamina D in pazienti con Alzheimer può migliorare la funzione cognitiva e ridurre i biomarcatori associati alla malattia .

Asse osso-cervello: l’ipotesi della comunicazione bidirezionale

Un’ipotesi emergente è che esista una comunicazione bidirezionale tra ossa e cervello. Le cellule ossee possono produrre molecole che influenzano la funzione cerebrale e viceversa. Questo asse osso-cervello potrebbe spiegare come le malattie delle ossa possano influenzare la salute cognitiva e come il cervello possa influenzare la salute scheletrica.

Neurotrasmettitori e ossa

I neurotrasmettitori, molecole chimiche che trasmettono segnali tra le cellule nervose, hanno un ruolo significativo anche nel tessuto osseo. Ad esempio:

• Serotonina. Sebbene la serotonina sia principalmente conosciuta per il suo ruolo nel cervello, essa è prodotta anche nell’intestino e può influenzare la formazione ossea. Alti livelli di serotonina periferica sono associati a una riduzione della massa ossea.
• Dopamina. La dopamina, un altro neurotrasmettitore chiave, può influenzare il metabolismo osseo. Studi hanno dimostrato che i recettori della dopamina sono espressi negli osteoclasti e osteoblasti, suggerendo che la dopamina può modulare l’attività di queste cellule.

Osteoclasti e neuroinfiammazione

Gli osteoclasti, le cellule responsabili del riassorbimento osseo, giocano un ruolo cruciale nella comunicazione osso-cervello. Queste cellule non solo rispondono ai segnali dal sistema nervoso centrale ma possono anche influenzare la neuroinfiammazione, un processo infiammatorio nel cervello associato a molte malattie neurodegenerative, tra cui l’Alzheimer.

RANKL (Receptor Activator of Nuclear Factor κB Ligand). È una proteina prodotta dagli osteoblasti che stimola la formazione e l’attività degli osteoclasti. RANKL è anche implicato nella neuroinfiammazione. Alti livelli di RANKL possono portare a un aumento della produzione di citochine infiammatorie nel cervello, contribuendo al declino cognitivo.

Osteoprotegerina (OPG). È un’inibitore naturale di RANKL. Bilanciare i livelli di RANKL e OPG è essenziale per la salute ossea e potrebbe avere implicazioni nella riduzione della neuroinfiammazione.

Citochine e interleuchine. Le citochine sono proteine che mediano e regolano l’immunità, l’infiammazione e l’ematopoiesi. Interleuchine specifiche come IL-1, IL-6 e IL-17 sono note per avere effetti sia sulle ossa che sul cervello.

• IL-6. Questa citochina ha un ruolo duale. Nei tessuti ossei, stimola il riassorbimento osseo agendo sugli osteoclasti. Nel cervello, alti livelli di IL-6 sono associati a neuroinfiammazione e declino cognitivo.
• TNF-α (Tumor Necrosis Factor-alpha). Questa citochina è un mediatore chiave dell’infiammazione. Alti livelli di TNF-α sono associati a una riduzione della massa ossea e a processi neuroinfiammatori che possono portare alla morte neuronale.
• Osteocalcina. Questa proteina, prodotta dagli osteoblasti, può attraversare la barriera emato-encefalica e migliorare le funzioni cognitive. L’osteocalcina interagisce con i recettori nel cervello che regolano la memoria e l’umore.
• Sclerostina. Prodotta dagli osteociti, la sclerostina inibisce la formazione ossea. Studi recenti suggeriscono che la sclerostina possa influenzare negativamente la salute cerebrale, forse contribuendo alla patogenesi dell’Alzheimer.

Gli enzimi e altre molecole biochimiche giocano un ruolo centrale nella regolazione dell’attività delle cellule ossee e cerebrali. Vediamone alcuni.

• Catepsina K. Un enzima proteolitico prodotto dagli osteoclasti, è essenziale per il riassorbimento osseo. Alterazioni nella sua attività possono influenzare la salute ossea e potenzialmente avere effetti indiretti sul cervello.
• sostanza B-amiloide. Questa proteina, nota per il suo ruolo nella patogenesi dell’Alzheimer, è stata trovata anche nel tessuto osseo di individui con la malattia. La presenza di B-amiloide nelle ossa suggerisce un potenziale meccanismo attraverso cui l’Alzheimer può influenzare la salute scheletrica.

I meccanismi di feedback tra ossa e cervello sono cruciali per mantenere l’omeostasi in entrambi i sistemi.

Il sistema nervoso autonomo innerva il tessuto osseo e può modulare l’attività osteoclastica e osteoblastica. La stimolazione simpatico-mediata è nota per influenzare il metabolismo osseo. Fattori come il Fattore di Crescita Insulino-Simile (IGF) sono prodotti dalle ossa e possono influenzare la funzione cerebrale. L’IGF ha effetti neuroprotettivi e può promuovere la sopravvivenza neuronale.

La comprensione dell’asse osso-cervello ha implicazioni significative per la gestione clinica di osteoporosi e Alzheimer. Potenziali strategie di trattamento potrebbero includere l’uso di farmaci che modulano la neuroinfiammazione e migliorano la salute ossea, o interventi che aumentano l’osteocalcina per promuovere la funzione cognitiva.

L’asse osso-cervello rappresenta un’interessante area di ricerca che potrebbe portare a nuove intuizioni su come trattare e prevenire simultaneamente osteoporosi e Alzheimer. La comunicazione bidirezionale tra ossa e cervello suggerisce che trattamenti mirati a uno di questi sistemi potrebbero avere effetti benefici sull’altro, aprendo la strada a approcci terapeutici innovativi.

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Influenza dell’Alzheimer sulla salute ossea

La malattia di Alzheimer non solo è influenzata dalla salute ossea, ma può anche avere un impatto diretto sulle ossa. Gli individui con Alzheimer hanno un rischio maggiore di fratture a causa di vari fattori:

• Mobilità ridotta. La perdita di autonomia e la ridotta mobilità aumentano il rischio di cadute.
• Malnutrizione. I pazienti con Alzheimer possono avere difficoltà a mantenere una dieta equilibrata, portando a carenze nutrizionali che possono influenzare negativamente la salute ossea.
• Effetti dei farmaci. Alcuni farmaci usati per trattare i sintomi dell’Alzheimer possono avere effetti collaterali che compromettono la densità ossea.

Studi sperimentali sul legame osso-cervello

Un altro studio di rilievo è stato condotto da Dengler-Crish et al. (2018) utilizzando modelli murini. I ricercatori hanno utilizzato topi transgenici con espressione mutante della proteina tau umana, molecola molto importante comunemente usata per studiare l’Alzheimer.

Cos’è la Proteina Tau?

La proteina tau è una proteina associata ai microtubuli, principalmente espressa nei neuroni del sistema nervoso centrale. Gioca un ruolo cruciale nel mantenimento della stabilità dei microtubuli, che sono strutture importanti per il trasporto intracellulare e la funzione neuronale. In condizioni normali, la proteina tau stabilizza i microtubuli e supporta la struttura del citoscheletro neurale. Tuttavia, in diverse malattie neurodegenerative, inclusa la malattia di Alzheimer, la proteina tau subisce modificazioni patologiche che portano alla disfunzione neuronale e alla morte cellulare.

Ecco qui i risultati 

• Riduzione della densità minerale ossea. I topi con la modifica mostravano una significativa riduzione della densità minerale ossea rispetto ai controlli.
• Espressione genica. È stata osservata una riduzione dell’espressione di geni osteogenici nei topi tau.
• Rimodellamento osseo. I topi tau avevano un rimodellamento osseo compromesso, suggerendo che la patologia Alzheimer possa influenzare direttamente la salute delle ossa.

La comprensione del legame tra osteoporosi e Alzheimer ha importanti implicazioni cliniche. Identificare pazienti a rischio di entrambe le condizioni potrebbe portare a strategie di prevenzione e trattamento più efficaci. Inoltre, l’adozione di misure per migliorare la salute ossea potrebbe avere benefici aggiuntivi per la salute cognitiva.

Raccomandazioni per la prevenzione e il trattamento

Per la salute ossea

• Supplementazione di Vitamina D. Come evidenziato dallo studio di Jia et al. (2019), la vitamina D gioca un ruolo cruciale nella salute ossea e cognitiva. È importante assicurarsi che i livelli di vitamina D siano ottimali attraverso l’esposizione al sole, la dieta e, se necessario, integratori.
• Attività fisica: Esercizi contro resistenza e di fora  possono migliorare la densità ossea e ridurre il rischio di cadute.

Per la salute cognitiva

• Attività che stimolano il cervello, come la lettura, i giochi di memoria e le interazioni sociali, possono contribuire a mantenere le funzioni cognitive.
• Gestione dello stress. Lo stress cronico è stato associato a infiammazione e declino cognitivo. Tecniche di gestione dello stress come la meditazione e il rilassamento possono essere benefiche.

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Conclusione

In conclusione, il legame tra osteoporosi e Alzheimer è complesso e multifattoriale. La ricerca continua a svelare nuovi meccanismi e connessioni che potrebbero portare a strategie di prevenzione e trattamento più efficaci. La salute delle ossa e del cervello sono interconnesse, e un approccio integrato che affronta entrambi gli aspetti può offrire benefici significativi per la qualità della vita degli anziani.

PS: Importanza della Consapevolezza

Non sottovalutare i segnali del tuo corpo. Se hai preoccupazioni sulla tua salute ossea o cognitiva, consulta un professionista della salute. La prevenzione è la chiave per mantenere una buona qualità della vita. Per maggiori informazioni sui nostri programmi e per ricevere supporto personalizzato, contattaci oggi stesso.

Referenze

1. Lary, C. W., Ghatan, S., Gerety, M., Hinton, A., Nagarajan, A., Rosen, C., … & Beiser, A. (2023). Bone mineral density and the risk of incident dementia: A meta-analysis. Journal of the American Geriatrics Society.
2. Dengler-Crish, C. M., Smith, M. A., & Wilson, G. N. (2018). Reduced bone strength and altered bone matrix in a transgenic mouse model of Alzheimer’s disease. Journal of Bone and Mineral Research.
3. Jia, J., Hu, J., Huo, X., Miao, R., Zhang, Y., Ma, F., … & Cao, W. (2019). Effects of vitamin D supplementation on cognitive function and blood Aβ-related biomarkers in older adults with Alzheimer’s disease: A randomised, double-blind, placebo-controlled trial. Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry.