Magnesio-L-treonato - Il nuovo composto di magnesio inverte la neurodegenerazione

Le persone anziane sono nel mezzo di un'escalation dell'epidemia di Alzheimer.1,2 Ora è la sesta causa di morte negli Stati Uniti.3

L'orribile progressione del morbo di Alzheimer dalla demenza all'estinzione personale affligge tra i 24 ei 30 milioni di persone in tutto il mondo.4,5 Gli americani rappresentano circa un quinto di questi casi, che dovrebbero triplicare entro il 2050.3,6

Anche se non esiste una cura per l'Alzheimer, c'è una nuova speranza grazie al lavoro di un team di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT.)7

Questi scienziati hanno identificato diversi fattori correggibili coinvolti nell'insorgenza dell'Alzheimer e un nuovo intervento nutrizionale che potrebbe effettivamente prenderli di mira.

In questo articolo imparerai il ruolo vitale che il magnesio svolge nel proteggere la struttura e la funzione del cervello che invecchia e perché gli integratori convenzionali non forniscono abbastanza magnesio al cervello.

I ricercatori hanno scoperto che una nuova forma altamente assorbibile di magnesio chiamata magnesio-L-treonato si concentra in modo più efficiente nel cervello, ricostruisce le sinapsi rotte e ripristina le connessioni neuronali degradate osservate nell'Alzheimer e in altre forme di perdita di memoria.

In modelli sperimentali, il magnesio-L-treonato ha indotto miglioramenti del 18% per la memoria a breve termine e del 100% per la memoria a lungo termine.8

Carenza di magnesio: una causa trascurata di decadimento neurologico

La metà di tutti gli individui che invecchiano nel mondo sviluppato sono carenti di magnesio, un deficit nutrizionale che peggiora nel tempo.

I dati di conferma mostrano che gli americani non fanno eccezione.9,10 Ad esempio, le donne americane consumano solo il 68% dell'assunzione giornaliera raccomandata di magnesio.11

Il magnesio è noto da tempo come un nutriente chiave per una funzione cerebrale ottimale. Più recentemente, gli scienziati hanno scoperto che promuove specificamente l'apprendimento e la memoria come risultato del suo effetto benefico sulla plasticità e densità sinaptiche.7,8,12

Il magnesio lavora con il calcio per modulare i "canali ionici" che si aprono in risposta agli impulsi nervosi, che a loro volta innescano il rilascio di neurotrasmettitori. Il più importante di questi canali è controllato da un complesso chiamato recettore NMDA.13,14 I recettori NMDA svolgono un ruolo importante nel promuovere la plasticità neurale e la densità sinaptica, le basi strutturali della memoria.15-17

La carenza di magnesio può causare sintomi che vanno dall'apatia e psicosi al deterioramento della memoria.13,18 Una carenza di magnesio rallenta il recupero cerebrale a seguito di lesioni da trauma19 e in studi di laboratorio accelera l'invecchiamento cellulare.20

Minacciosamente, la carenza di magnesio può non produrre sintomi evidenti nelle sue fasi iniziali.21

Parte del problema è che è difficile per il corpo mantenere concentrazioni sufficientemente elevate di magnesio nel cervello.8

Per questo motivo, i ricercatori hanno cercato a lungo il modo in cui si potessero raggiungere e mantenere concentrazioni cerebrali di magnesio più elevate.

Magnesio-L-treonato - Una forma rivoluzionaria di magnesio

Gli scienziati sono stati sfidati a trovare un modo per aumentare i livelli di magnesio nel cervello.8 Anche le infusioni endovenose causano solo un modesto aumento dei livelli di magnesio nel sistema nervoso centrale.22

Un team innovativo di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) ha recentemente trovato un modo per superare questo ostacolo. Hanno formulato un nuovo composto di magnesio chiamato magnesio-L-treonato o MgT che nei test di laboratorio consente la somministrazione orale massimizzando il "carico" di magnesio nel cervello.7,8

Sulla base di ricerche precedenti, hanno meticolosamente documentato che livelli aumentati di magnesio nel cervello promuovono la densità sinaptica e la plasticità nell'ippocampo.14 Finora, tuttavia, nessuna forma di magnesio ampiamente disponibile soddisfaceva i criteri necessari per un rapido assorbimento e un efficiente trasferimento nell'organismo sistema nervoso centrale.8

Al contrario, MgT ha prodotto risultati convincenti.

Gli integratori orali di MgT hanno aumentato i livelli di magnesio nel liquido spinale, un indice di misurazione nel magnesio cerebrale di circa il 15%, mentre nessuno degli altri composti di magnesio testati ha prodotto aumenti significativi.8 Sebbene un aumento del 15% possa non sembrare molto, ha indotto un profondo effetto sulla funzione neurologica.

Per valutare gli effetti del MgT sulla memoria, i ricercatori lo hanno testato contro i composti di magnesio attualmente disponibili. Hanno usato una semplice valutazione dell'apprendimento e della memoria chiamata Novel Object Recognition Test o NORT. Un punteggio NORT alto significa che l'animale è bravo a riconoscere e identificare nuovi oggetti, un'abilità fondamentale anche negli esseri umani che invecchiano.8 Il NORT è un buon test di funzionalità nell'ippocampo, che è ricco di recettori NMDA così strettamente controllati da magnesio.23

I ricercatori hanno sottoposto gli animali anziani al test NORT, integrandoli con MgT o uno dei composti di magnesio disponibili in commercio. Solo MgT ha migliorato significativamente la memoria sia a breve che a lungo termine, aumentando i punteggi del 15% per la memoria a breve termine e del 54% per la memoria a lungo termine rispetto al citrato di magnesio.8

Migliore funzione delle connessioni sinaptiche che formano memoria

Dato l'effetto del MgT nell'aumentare la densità sinaptica e la plasticità negli animali da esperimento (ratti), il team di ricerca ha posto l'ovvia domanda successiva: "Questi cambiamenti portano ad un aumento del numero di siti di rilascio dei neurotrasmettitori e, successivamente, a un segnale potenziato trasmissione?"8 Questo, dopo tutto, è il segno distintivo dell'apprendimento e della memoria.

Utilizzando dispositivi di misurazione microscopici ad alta tecnologia, il team ha dimostrato che l'aumento di magnesio nel tessuto cerebrale osservato durante l'integrazione di MgT aumenta il numero di siti di rilascio dei neurotrasmettitori funzionanti.8 Questo effetto potrebbe essere paragonato all'aumento del numero di soldati sul campo di battaglia: quando la chiamata quando arriva l'azione, una forza molto più grande è pronta ad agire.

L'ultima domanda da affrontare in questa serie di studi era se l'aumento della densità delle connessioni sinaptiche fosse direttamente correlato ai miglioramenti osservati nella memoria creati dall'integrazione di MgT.

I ricercatori hanno tracciato sistematicamente il decorso temporale dell'aumento della densità sinaptica in seguito alla supplementazione di MgT e hanno scoperto che era direttamente parallelo ai miglioramenti nella memoria.8 Hanno anche scoperto che quando la supplementazione di MgT veniva interrotta, la densità delle connessioni sinaptiche tornava al valore di base , a ulteriore conferma della correlazione. Hanno scoperto che l'integrazione di MgT ha aumentato le prestazioni di tutti gli animali, non solo le prestazioni medie.

Miglioramento della memoria spaziale a breve termine

La memoria di lavoro spaziale è una funzione di memoria essenziale, che ti aiuta a ricordare dove sono le cose e dove ti trovi in relazione al mondo a breve termine. È la memoria di lavoro che ti consente di trovare le chiavi della tua auto mentre esci dalla porta o di tornare alla pagina corretta della rivista che stavi leggendo pochi minuti fa.

I ricercatori del MIT hanno testato la memoria di lavoro spaziale in animali da esperimento. Senza trattamento, gli animali giovani e vecchi hanno dimenticato la scelta corretta circa il 30% delle volte. Dopo 24 giorni di integrazione con MgT, tuttavia, sia gli animali giovani che quelli anziani avevano migliorato questa misurazione delle prestazioni della memoria di oltre il 17%.8

Ancora più impressionante, dopo 30 giorni di integrazione, le prestazioni degli animali più anziani sono diventate uguali a quelle delle loro controparti più giovani. Poiché gli animali più anziani erano più smemorati al basale rispetto agli animali più giovani, ciò significava che gli animali più anziani avevano una percentuale di miglioramento della memoria maggiore (quasi il 19%) rispetto al più modesto 13% degli animali più giovani.8

Quando la supplementazione di MgT è stata sospesa, gli effetti di miglioramento della memoria sono persistiti negli animali più giovani, ma negli animali più anziani le prestazioni della memoria di lavoro spaziale sono diminuite drasticamente, tornando al valore basale entro 12 giorni.8 Quando è stata ripresa la supplementazione di MgT negli animali più anziani, tuttavia, le loro prestazioni di memoria è stato restaurato in 12 giorni.

In altre parole, il magnesio-L-treonato ha migliorato la memoria sia negli animali vecchi che in quelli giovani, ma ha avuto un effetto sostanzialmente maggiore sugli individui anziani, proprio quelli che hanno più bisogno di miglioramenti della memoria.

Memoria spaziale a lungo termine migliorata

La memoria spaziale a lungo termine è fondamentale per gli anziani. È come ti ricordi dove vivi o come arrivare al negozio di alimentari. La perdita della memoria spaziale a lungo termine è uno dei motivi principali per cui le persone anziane con demenza si perdono anche con semplici commissioni.

Per testare la memoria spaziale a lungo termine negli animali supplementati con MgT, i ricercatori hanno utilizzato un labirinto che richiedeva all'animale di nuotare e trovare una piattaforma sommersa su cui riposare. Anche in questo caso, sia gli animali vecchi che quelli giovani, integrati con magnesio-L-treonato, hanno appreso molto più velocemente degli animali non trattati durante le sessioni di addestramento.8

Un'ora dopo il periodo di addestramento, i ricercatori hanno rimosso la piattaforma sommersa, costringendo gli animali a cercare la sua ultima posizione. Sia gli animali giovani che quelli non integrati ricordavano dove si trovava la piattaforma nel breve termine e la stavano cercando nel quadrante corretto del labirinto.

Ma dopo 24 ore è stata osservata una notevole differenza. Animali non trattati, giovani e meno giovani, dimenticarono completamente dove era stata nascosta la piattaforma, cercando casualmente in tutti i quadranti del labirinto. Gli animali supplementati, d'altra parte, hanno continuato a cercare nella parte corretta del labirinto più del doppio del tempo che hanno cercato in aree errate.8 Ciò si è tradotto in miglioramenti nella memoria spaziale a lungo termine del 122% negli animali più giovani supplementati, e quasi il 100% negli animali più anziani integrati.

In breve, l'integrazione con MgT ha raddoppiato l'accuratezza della memoria spaziale a lungo termine negli animali più anziani e più che raddoppiata negli animali più giovani.

Meglio ricordare

Una funzione critica della memoria è la capacità di richiamare un ricordo importante basato solo su informazioni parziali, una funzione chiamata completamento del modello.8 Si utilizza la memoria del completamento del modello per orientarsi in un quartiere familiare dopo il tramonto o dopo una forte tempesta di neve. In entrambi i casi, alcuni segnali familiari sono scomparsi, ma un cervello sano riempirà i dettagli mancanti completando uno schema riconoscibile.

Come descritto nella pagina precedente, quando i ricercatori hanno rimosso alcuni dei segnali visivi esterni dal labirinto acquatico, gli animali più giovani non hanno avuto particolari difficoltà a trovare la loro strada verso la piattaforma nascosta durante il primo periodo di 24 ore. Gli animali più anziani, d'altra parte, hanno mostrato una compromissione sostanziale quando mancavano segnali familiari, trascorrendo più del doppio del tempo alla ricerca della piattaforma mancante. Quando hanno somministrato MgT per 30 giorni, tuttavia, gli animali più anziani si sono comportati come quelli più giovani, trovando rapidamente la piattaforma anche quando molti dei segnali esterni non erano disponibili.8

In termini umani, questo tipo di miglioramento potrebbe fare la differenza tra un viaggio di routine al supermercato al tramonto e perdersi nel buio.

Avendo dimostrato con successo che il magnesio-L-treonato (MgT) migliora molteplici forme di apprendimento e memoria negli animali viventi, il team di ricerca ha cercato di esplorare le basi cellulari e molecolari di tale miglioramento. Volevano capire in modo dettagliato quali cambiamenti stava producendo l'MgT nel cervello degli animali più anziani che li aiutava a formare ricordi più forti e più stabili.

Ciò che hanno determinato era avvincente.

Aumento della segnalazione delle cellule cerebrali

Il primo passo è stato determinare gli effetti della supplementazione di MgT sulla segnalazione tra le cellule cerebrali mediata da quelli che sono noti come recettori NMDA. Questi recettori operano attraverso concentrazioni variabili di calcio e magnesio nel tessuto cerebrale, rendendoli un punto logico di osservazione.

La prima scoperta è stata che il trattamento con MgT negli animali ha prodotto una segnalazione più forte alle sinapsi delle cellule cerebrali essenziali.8 Questo aumento della segnalazione è stato ottenuto da un aumento del 60% nella produzione di nuovi recettori NMDA e da aumenti fino al 92% delle proteine correlate che svolgono ruoli di supporto essenziali nella trasmissione del segnale cerebrale.8

Maggiore plasticità e densità sinaptiche che formano memoria

La plasticità sinaptica, o la capacità di modificare rapidamente il numero e la forza delle sinapsi delle cellule cerebrali, è fondamentale per la capacità del cervello di formare, conservare e recuperare i ricordi. Il team di ricerca ha confrontato la plasticità sinaptica nel cervello di animali con integrazione di MgT rispetto ai controlli.8

Hanno scoperto che la produzione di una subunità molto speciale del recettore NMDA, strettamente associata alla plasticità sinaptica, è stata selettivamente potenziata dalla supplementazione di MgT.8 È noto che questo cambiamento molecolare causa potenti aumenti a lungo termine della forza sinaptica e quindi una maggiore capacità per l'archiviazione e la memoria delle informazioni.8,24-26

Il risultato di questi aumenti del numero dei recettori NMDA è stato un aumento del 52% nel potenziamento a lungo termine,8 che è l'equivalente cellulare della formazione della memoria nei tessuti cerebrali degli animali con supplementazione di MgT.27,28

La memoria dipende non solo dalla plasticità sinaptica, ma anche dalla sana struttura fisica delle sinapsi tra le cellule cerebrali. Sfortunatamente, le connessioni sinaptiche nella regione dell'ippocampo ricca di memoria del cervello diminuiscono con l'invecchiamento, il che è direttamente correlato alla perdita di memoria.8,29,30,31

Una delle strutture più vitali che si trovano nelle sinapsi delle cellule cerebrali è il pulsante sinaptico, dalla parola francese per pulsante. Quando un impulso elettrico raggiunge un pulsante presinaptico e sono presenti in abbondanza calcio e magnesio, i neurotrasmettitori vengono rilasciati per trasmettere l'impulso al neurone successivo in linea. Maggiore è il numero e la densità dei bottoni sinaptici, più forte è il segnale elettrochimico che la sinapsi può produrre e più sostenuta è la memoria che viene creata.32

Quando i ricercatori hanno esaminato il cervello degli animali di controllo e gli animali addizionati con MgT sotto un microscopio ad alta potenza, hanno prontamente rilevato densità molto maggiori di proteine botone sinaptiche nei tessuti degli animali integrati. Queste proteine sono essenziali per il rilascio di neurotrasmettitori nelle diverse regioni dell'ippocampo, vitali per la formazione e il recupero della memoria.8 Sorprendentemente, la densità dei bottoni sinaptici era strettamente correlata con le prestazioni della memoria di ogni singolo animale nel nuovo test di riconoscimento degli oggetti.

Ricerca a breve termine

Il team del MIT sta rapidamente mettendo in atto due studi sull'uomo di MgT sulla funzione della memoria, con risultati attesi nel prossimo futuro. Nel frattempo, hanno recentemente scoperto diversi nuovi ruoli per MgT nella gestione della memoria, in questo caso ricordi indesiderati del tipo associato al disturbo da stress post-traumatico (PTSD).

I ricordi di paura sono espressi in risposta a oggetti o eventi precedentemente collegati a un potenziale pericolo. Nel tempo, le reazioni di paura possono dissiparsi quando l'evento scatenante viene vissuto in un ambiente sicuro.

Studi sugli animali rivelano che il MgT migliora questo processo, così che gli eventi che in precedenza avevano causato una risposta emotiva non scatenano più la paura.33,34 Il MgT aiuta la regione prefrontale del cervello a bloccare il ritorno di vecchi ricordi di paura.33,34

La ricerca rivela che l'MgT agisce migliorando la plasticità neurale nell'ippocampo e nella corteccia prefrontale.34 Questi risultati hanno portato i ricercatori a raccomandare che l'aumento del magnesio cerebrale con MgT sia usato per smorzare i ricordi traumatici e trattare il disturbo da stress post-traumatico, l'ansia e la depressione.33,34

Riepilogo

I livelli di malattia di Alzheimer e la perdita di memoria associata tra gli americani che invecchiano stanno raggiungendo livelli epidemici.

I processi neurodegenerativi coinvolti nella perdita di memoria derivano dal deterioramento della connettività tra le cellule cerebrali ma non sono una funzione naturale dell'invecchiamento. È ora noto che la perdita di memoria è associata alla perdita di densità sinaptica e plasticità nel cervello. Bassi livelli di magnesio possono contribuire a tali perdite.

Il magnesio-L-treonato (MgT), un nuovo composto di magnesio, aumenta i livelli di magnesio nel cervello meglio degli integratori standard. Gli studi rivelano che MgT produce aumenti drammatici della densità sinaptica e della plasticità, con conseguenti miglioramenti simili nella funzione di memoria stessa.

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