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Il legame tra il diabete di tipo 2 e l'ictus

Come il diabete di tipo 2 aumenta il rischio di ictus e influisce sulla guarigione.

Jialing Liu, Y. Sato, Y. Li, Y. Kato, A. Kanoke, Y. J. Sun, Y. Nishijima, R. K. Wang, M. Stryker, H. Endo

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Connessione tra Diabete eConnessione tra Diabete eStrokedegli ictus.Come il diabete peggiora gli esiti
Indice

L'ictus è una condizione medica comune e seria che si verifica quando il flusso sanguigno al cervello viene interrotto. Questo può portare a gravi problemi di salute, inclusa la disabilità e persino la morte. Un gruppo ad alto rischio di ictus sono le persone con Diabete di tipo 2 (T2DM). Questa condizione non solo aumenta la possibilità di avere un ictus, ma può anche peggiorarne gli effetti se si verifica.

Cosa Succede Durante un Ictus?

Quando si verifica un ictus, il cervello non riceve abbastanza sangue. Questo può causare danni o la morte delle cellule cerebrali. Ci sono diversi tipi di ictus, ma l'ictus ischemico, causato da un'ostruzione, è il più comune. Un fattore che influisce su quanto bene il cervello può affrontare un ictus è la salute dei Vasi sanguigni. Vasi sanguigni sani possono fornire percorsi alternativi per il flusso sanguigno, proteggendo così il cervello durante un ictus.

Ruolo dei Vasi Sanguigni nel Cervello

Il cervello ha una rete di vasi sanguigni che possono promuovere il flusso sanguigno quando c'è un'ostruzione. Questi si chiamano vasi collaterali. Possono aiutare a mantenere il flusso sanguigno quando un percorso principale è bloccato. Gli studi hanno dimostrato che se questi vasi collaterali sono in buone condizioni, l'esito di un ictus può essere migliore. Tuttavia, nelle persone con T2DM, questi vasi potrebbero non funzionare così bene.

Diabete e Rischio di Ictus

Avere il diabete di tipo 2 aumenta il rischio di ictus. La ricerca indica che le persone con diabete possono avere più problemi con i loro vasi sanguigni, il che può portare a esiti peggiori dopo un ictus. Per esempio, chi ha il diabete spesso ha una circolazione collaterale meno efficace durante un ictus ischemico acuto. Questo può portare a danni cerebrali più rapidi.

Inoltre, il diabete influisce sulla risposta infiammatoria del corpo, il che può contribuire a danneggiamenti cerebrali più severi durante un ictus. L'infiammazione coinvolge cellule immunitarie, come i Neutrofili, che dovrebbero aiutare il corpo a combattere le infezioni, ma possono anche causare danni quando si attaccano ai vasi sanguigni e bloccano il flusso sanguigno.

Risposta Immunitaria Dopo l'Ictus

I neutrofili sono un tipo di globuli bianchi che rispondono rapidamente agli infortuni, compresi quelli causati da un ictus. In caso di ictus, possono entrare nel tessuto cerebrale danneggiato attraverso i vasi sanguigni. Anche se possono aiutare a combattere le infezioni, i neutrofili possono anche creare problemi. Possono causare gonfiore e persino ulteriori danni nel cervello.

Nelle persone con diabete, il numero di neutrofili che invade il cervello dopo un ictus è spesso maggiore. Questo è preoccupante perché troppi neutrofili possono peggiorare il danno cerebrale. Le evidenze suggeriscono che il diabete non solo aumenta il numero di queste cellule, ma rende anche più difficile per i vasi sanguigni nel cervello funzionare correttamente.

Ricerca su Topi con Diabete

Gli studi spesso usano i topi per capire come il diabete influisce sull'ictus. Nella ricerca che coinvolge due tipi di topi-quelli con diabete (db/db) e un gruppo di controllo senza (db/+)-gli esperimenti miravano a osservare come cambiano le dinamiche del flusso sanguigno dopo l'induzione di un ictus.

I ricercatori hanno trovato differenze significative tra i due gruppi. I topi con diabete avevano vasi sanguigni più piccoli e un flusso sanguigno più lento prima che si verificasse un ictus. Dopo un ictus, il loro flusso sanguigno non è migliorato tanto quanto in quelli di controllo. Questo suggerisce che il diabete potrebbe non solo danneggiare direttamente i vasi sanguigni, ma anche limitare la capacità del corpo di riprendersi da un ictus.

Cambiamenti nel Flusso Sanguigno Dopo l'Ictus

Durante gli esperimenti, gli scienziati hanno osservato il flusso sanguigno nel cervello utilizzando tecniche di imaging avanzate. Hanno notato che nei topi normali (db/+), il flusso sanguigno tendeva a recuperare entro una settimana dopo un ictus. Tuttavia, nei topi diabetici (db/db), il flusso sanguigno è rimasto basso molto più a lungo. Questo indica che il diabete può ostacolare la ripresa dopo un ictus.

I risultati hanno anche mostrato che i vasi sanguigni nei topi diabetici erano meno capaci di dilatarsi per accogliere un flusso sanguigno aumentato quando necessario. La capacità ridotta di adattarsi era particolarmente evidente nei vasi sanguigni più piccoli, che sono cruciali per fornire sangue alle aree del cervello colpite da un ictus.

Aderenza dei Neutrofili e Infiammazione

Un aumento dell'attività dei neutrofili è stato anche un risultato chiave nei topi diabetici dopo un ictus. I ricercatori hanno misurato quanti di queste cellule immunitarie si attaccassero ai vasi sanguigni e entrassero nel tessuto cerebrale. Hanno scoperto che nei topi diabetici, l'adesione dei neutrofili era maggiore, il che potrebbe contribuire a danni in corso. L'infiammazione causata da queste cellule può bloccare il flusso sanguigno, aggravando gli effetti dell'ictus.

La ricerca ha rivelato che i neutrofili nei topi diabetici non solo aumentavano in numero, ma si attaccavano anche più saldamente alle pareti dei vasi sanguigni. Questo significa che potrebbero contribuire a gonfiore e ostruzione. Questa relazione tra neutrofili e flusso sanguigno è fondamentale per capire perché le persone con diabete spesso hanno esiti peggiori dopo un ictus.

L'Importanza del Flusso Sanguigno Collaterale

Il flusso sanguigno collaterale è fondamentale durante un ictus, poiché fornisce percorsi alternativi per il sangue per raggiungere le aree colpite del cervello. Nel contesto del diabete, la capacità di questi vasi collaterali di funzionare adeguatamente è compromessa. Questa compromissione porta a un flusso sanguigno meno efficace e, alla fine, a danni cerebrali più significativi.

La ricerca indica che nei topi diabetici, la struttura dei vasi collaterali cambia nel tempo. Anche se possono iniziare con un numero simile di vasi rispetto a quelli nei topi sani, la loro funzione deteriora più rapidamente. Di conseguenza, la circolazione collaterale nei topi diabetici è meno efficace, portando a dimensioni dell'infarto maggiori (aree di tessuto morto) dopo un ictus.

Potenziali Meccanismi per il Flusso Sanguigno Compromesso

Diversi fattori possono contribuire ai problemi con il flusso sanguigno e la circolazione collaterale nei diabetici dopo un ictus. Un potenziale fattore è il monossido di azoto (NO), una molecola che aiuta i vasi sanguigni a dilatarsi e migliorare il flusso sanguigno. In condizioni di diabete, la produzione di NO può essere ostacolata, portando a una dilatazione meno efficace dei vasi sanguigni.

Anche l'equilibrio dei fattori di coagulazione cambia nel diabete. Gli individui con diabete spesso hanno livelli elevati di alcune sostanze che promuovono la coagulazione del sangue. Questo può portare alla formazione di coaguli che bloccano i vasi sanguigni, rendendo più difficile il flusso sanguigno corretto. Questi fattori combinati creano un ambiente difficile per la ripresa dopo un ictus.

Neutrofili e Trombosi

I neutrofili giocano anche un ruolo nella trombosi, ovvero la formazione di coaguli di sangue all'interno dei vasi sanguigni. Nel diabete, i neutrofili possono contribuire a una formazione eccessiva di coaguli, aggravando i problemi legati al flusso sanguigno. L'interazione tra neutrofili e piastrine, un altro tipo di cellula sanguigna coinvolta nella coagulazione, può portare alla formazione di coaguli più grandi che ostacolano i vasi sanguigni.

Questa relazione è fondamentale perché mette in evidenza come le risposte immunitarie possano influenzare la salute vascolare. Nei pazienti diabetici, il rischio di sviluppare complicazioni a causa di un ictus è aumentato a causa del comportamento di queste cellule. La ricerca suggerisce che mirare all'attività dei neutrofili potrebbe essere una potenziale via di terapia nella gestione dell'ictus.

Conclusione

In sintesi, la relazione tra diabete di tipo 2, ictus e dinamiche del flusso sanguigno è complessa. Il diabete non solo aumenta il rischio di ictus, ma porta anche a una serie di cambiamenti nei vasi sanguigni e nel comportamento delle cellule immunitarie che possono peggiorare gli esiti. Le evidenze suggeriscono che migliorare la nostra comprensione di queste interazioni è fondamentale per sviluppare trattamenti migliori.

È necessaria una continua ricerca per esplorare metodi per migliorare il flusso sanguigno e minimizzare i danni durante gli ictus nelle persone con diabete. Concentrandoci sull'interazione tra vasi sanguigni, cellule immunitarie e ambiente vascolare, possiamo lavorare verso strategie di gestione migliori per questa popolazione ad alto rischio.

Fonte originale

Titolo: Type 2 diabetes remodels collateral circulation and promotes leukocyte adhesion following ischemic stroke

Estratto: AbstractType 2 diabetes mellitus (T2DM) is associated with impaired leptomeningeal collateral compensation and poor stroke outcome. Neutrophils tethering and rolling on endothelium after stroke can also independently reduce flow velocity. However, the chronology and topological changes in collateral circulation in T2DM is not yet defined. Here, we describe the spatial and temporal blood flow dynamics and vessel remodeling in pial arteries and veins and leukocyte- endothelial adhesion following middle cerebral artery (MCA) stroke using two-photon microscopy in awake control and T2DM mice. Relative to control mice prior to stroke, T2DM mice already exhibited smaller pial vessels with reduced flow velocity. Following stroke, T2DM mice displayed persistently reduced blood flow in pial arteries and veins, resulting in a poor recovery of downstream penetrating arterial flow and a sustained deficit in microvascular flow. There was also persistent increase of leukocyte adhesion to the endothelium of veins, coincided with elevated neutrophils infiltration into brain parenchyma in T2DM mice compared to control mice after stroke. Our data suggest that T2DM-induced increase in chronic inflammation may contribute to the remodeling of leptomeningeal collateral circulation and the observed hemodynamics deficiency that potentiates poor stroke outcome. HighlightsO_LIBlood flow and leukocyte imaging in awake mice by two-photon microscopy before and after stroke under physiological conditions C_LIO_LIT2DM induces collateral remodeling prior to stroke C_LIO_LIT2DM reduces blood flow and impedes recovery in pial arteries and veins after ischemic stroke C_LIO_LIPoor recovery of penetrating arterial flow and sustained deficit in microvascular flow after ischemic stroke in T2DM mice C_LIO_LIT2DM increases persistent leukocyte adhesion to endothelium of veins and elevates neutrophils infiltration into the brain parenchyma after ischemic stroke. C_LI

Autori: Jialing Liu, Y. Sato, Y. Li, Y. Kato, A. Kanoke, Y. J. Sun, Y. Nishijima, R. K. Wang, M. Stryker, H. Endo

Ultimo aggiornamento: 2024-10-23 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.23.619748

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.23.619748.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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