Vladimiro Colombi

Tag: BDNF

  • COS’E’ LA NEUROGENESI E COME STIMOLARLA

    Il BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor) è una proteina che agisce come un potentissimo nutriente per i tuoi neuroni.

    Senza BDNF i neuroni appassiscono, le connessioni si indeboliscono e il giardino diventa arido (difficoltà di apprendimento, depressione, declino cognitivo) ma con con molto BDNF: I neuroni creano nuovi rami, le radici si fortificano e il giardino prospera.

    Le 3 funzioni chiave del BDNF:

    La Neurogenesi: Possiamo davvero creare nuovi neuroni?

    Fino a pochi decenni fa si pensava che nascessimo con un numero fisso di neuroni destinati solo a diminuire. Oggi sappiamo che non è così.

    La neurogenesi avviene principalmente in una zona specifica: l’Ippocampo (la sede della memoria e della regolazione emotiva).

    • Il processo: Le cellule staminali neurali si dividono e si trasformano in neuroni funzionali.
    • Il limite: Non basta “creare” il neurone; esso deve sopravvivere e integrarsi nei circuiti esistenti. Senza stimoli (o senza BDNF), il nuovo neurone muore in pochi giorni.

    Come stimolare BDNF e Neurogenesi (Scienza alla mano)

    Ecco i modi più efficaci per aumentare la produzione di questo “fertilizzante” naturale:

    A. L’Esercizio Fisico (Il re dello stimolo)

    L’attività aerobica è lo stimolo più potente conosciuto per il BDNF.

    • Cosa fare: Corsa, nuoto o camminata veloce per almeno 30-40 minuti.
    • Perché: Quando i muscoli lavorano, rilasciano una proteina chiamata Irisina, che viaggia fino al cervello e ordina di produrre più BDNF.

    B. Alimentazione e Digiuno Intermittente

    Il cervello produce più BDNF quando “ha fame” (una risposta evolutiva per renderci più intelligenti nella ricerca del cibo).

    • Digiuno Intermittente (16/8): Favorisce la produzione di corpi chetonici che stimolano l’espressione del gene del BDNF.
    • Polifenoli e Omega-3: Mirtilli, cioccolato fondente (>85%), curcuma e pesce grasso sono i migliori alleati.

    C. Sonno Profondo

    La neurogenesi avviene principalmente mentre dormi. Durante il sonno profondo, il cervello attiva il sistema glinfatico (la “pulizia dei rifiuti”) e consolida i nuovi neuroni nati durante il giorno.

    D. Arricchimento Ambientale (Imparare cose nuove)

    Il cervello segue la regola del “Use it or lose it” (usalo o perdilo).

    • Studiare una lingua, imparare a suonare uno strumento o viaggiare in posti nuovi “costringe” i nuovi neuroni a integrarsi nei circuiti per non morire.

    Tabella Riassuntiva: I Killer vs. Gli Alleati

    Fattori che DISTRUGGONO il BDNFFattori che AUMENTANO il BDNF
    Stress cronico (Cortisolo alto)Esercizio aerobico costante
    Zuccheri raffinati e grassi transDigiuno intermittente / Restrizione calorica
    Isolamento socialeApprendimento continuo (sfide cognitive)
    Privazione del sonnoEsposizione al sole (Vitamina D)

    Un consiglio pratico

    Se vuoi un “picco” immediato di BDNF, la combinazione vincente è: Attività fisica intensa seguita da una doccia fredda e poi una sessione di studio o lettura. L’esercizio prepara il terreno, il freddo dà la scossa e lo studio dice ai nuovi neuroni dove posizionarsi.

  • L’ATTIVITA’ FISICA: NON PIU’ UNA GENERICA INDICAZIONE DI MASSIMA MA UNA VERA E PROPRIA PRESCRIZIONE

    Per ottenere benefici stabili a livello psicologico attraverso un approccio integrato (sedute psicologiche, alimentazione corretta e attività fisica ) è importante passare da indicazioni generiche a vere e proprie prescrizioni del movimento e dell’attività fisica.

    Occorre cioè un approfondimento focalizzato sulla prescrizione clinica (F.I.T.T.) e sulla comparazione biochimica tra le diverse modalità di esercizio, utilizzando il formalismo necessario per definire i carichi di lavoro.

    Protocollo Clinico di Prescrizione: Il Modello F.I.T.T.

    La trasformazione dell’attività fisica in “farmaco” richiede la definizione di un dosaggio preciso. Nella letteratura psichiatrica, il modello F.I.T.T. (Frequency, Intensity, Time, Type) viene declinato come segue per il trattamento dei disturbi dell’umore:

    • Frequenza: 3-5 sessioni settimanali. La continuità è fondamentale per mantenere stabili i livelli di BDNF circolante.
    • Intensità: Per l’effetto antidepressivo, l’intensità deve oscillare tra il 60% e l’80% della Frequenza Cardiaca Massima ($FC_{max}$), calcolabile approssimativamente come:

    $$FC_{max} \approx 220 – \text{età}$$

    • Tempo: Sessioni di 30-45 minuti. Oltre i 60 minuti, in soggetti non allenati, l’eccessivo rilascio di cortisolo potrebbe antagonizzare i benefici neurotrofici.
    • Tipo: Scelta tra protocolli aerobici (AT), anaerobici di resistenza (RT) o combinati.

    Comparazione Tecnica: Esercizio Aerobico (AT) vs. Resistenza (RT)

    Sebbene entrambi siano efficaci, agiscono su pathway biochimici e sintomatologici parzialmente distinti:

    Parametro di ConfrontoEsercizio Aerobico (es. Corsa, Ciclismo)Esercizio di Resistenza (es. Weightlifting)
    Meccanismo PrevalenteModulazione del sistema oppioide (Endorfine) e endocannabinoide.Up-regulation del fattore di crescita insulino-simile 1 (IGF-1).
    Target SintomatologicoElevata efficacia su Ansia Generalizzata e attacchi di panico (desensibilizzazione all’iperpnea).Elevata efficacia su Autostima e sintomi cognitivi della depressione.
    Effetto NeuroplasticoMassima stimolazione del volume ippocampale.Miglioramento della connettività funzionale nella corteccia prefrontale.
    Impatto MetabolicoOttimizzazione dell’efficienza mitocondriale neuronale.Riduzione dell’infiammazione sistemica (riduzione citochine pro-infiammatorie come IL-6).

    Sinergia Neuropsicofarmacologica

    L’attività fisica agisce come un catalizzatore per i trattamenti standard (SSRI/SNRI). La ricerca indica che l’esercizio fisico aumenta la permeabilità della barriera emato-encefalica e la sensibilità dei recettori post-sinaptici.

    In particolare, il rapporto tra volume di esercizio ($V$) e risposta terapeutica può essere modellato come una funzione a “U invertita”, dove il beneficio massimo si ottiene in un range di intensità moderata; carichi eccessivi (overtraining) possono indurre stati di neuroinfiammazione paradossa:

    $$B_{f} = \int_{t_0}^{t_n} (P_{syn} \cdot E_{i}) \, dt – C_{all}$$

    Dove:

    • $B_{f}$: Beneficio fisiologico totale.
    • $P_{syn}$: Plasticità sinaptica indotta.
    • $E_{i}$: Intensità dell’esercizio.
    • $C_{all}$: Carico allostatico (stress biologico).

    La conclusione clinica è che la prescrizione non deve essere statica: il clinico deve monitorare la aderenza terapeutica e la risposta soggettiva, variando il tipo di attività in base alla fase della patologia (es. aerobica in fase acuta ansiosa per lo “scarico” neurologico, resistenza in fase di recupero depressivo per la ricostruzione dell’identità corporea).

  • Prescrizione dell’Esercizio Fisico come Adiuvante nel Trattamento dei Disturbi dello Spettro Ansioso-Depressivo: Analisi delle Evidenze Neuroscientifiche

    L’attuale panorama epidemiologico evidenzia un incremento della prevalenza delle patologie psichiatriche superiore al 30% nell’ultimo decennio, con picchi critici nelle coorti degli adolescenti, dei giovani adulti, della popolazione geriatrica e nel genere femminile. In questo contesto, la Società Italiana di Neuropsicofarmacologia (Sinpf) propone un cambio di paradigma: la transizione dell’attività fisica da “consiglio comportamentale generico” a prescrizione clinica strutturata.

    Tale approccio non si limita al benessere generale, ma si configura come un protocollo terapeutico mirato, volto a mitigare la vulnerabilità biologica e psicosociale associata alla sedentarietà.

    L’efficacia dell’esercizio fisico nel trattamento dei disturbi dell’umore risiede nella sua capacità di modulare la neurochimica cerebrale e la plasticità neuronale. I principali sistemi coinvolti sono:

    • Sistemi Monoaminergici: L’attività motoria induce una regolazione dei circuiti dopaminergici (coinvolti nella ricompensa e nella motivazione) e serotoninergici (fondamentali per la regolazione dell’umore e dell’ansia).
    • Neuroplasticità: L’esercizio fisico stimola la sintesi del fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF), facilitando la sinaptogenesi e contrastando l’atrofia ippocampale spesso osservata nella depressione maggiore.
    • Asse HPA (Ipotalamo-Ipofisi-Surrene): L’attività fisica regolare ottimizza la risposta allo stress, riducendo i livelli basali di cortisolo e migliorando la resilienza neurologica.

    Ma cosa è il BDNF?

    Il BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor o Fattore Neurotrofico Derivato dal Cervello) è una proteina appartenente alla famiglia delle neurotrofine. Agisce come un vero e proprio “fertilizzante” per il sistema nervoso centrale e periferico.

    Nella gerarchia biochimica del cervello, il BDNF è una delle molecole più importanti per la sopravvivenza dei neuroni esistenti e la crescita di nuovi neuroni.

    Il BDNF svolge tre ruoli critici che spiegano perché l’attività fisica sia così efficace contro ansia e depressione:

    Contrariamente a quanto si credeva in passato, il cervello adulto può produrre nuovi neuroni, specialmente nell’ippocampo (la sede della memoria e della regolazione emotiva). Il BDNF è il principale mediatore di questo processo.

    Il BDNF facilita il potenziamento a lungo termine (LTP – Long-Term Potentiation), il meccanismo attraverso il quale le connessioni tra i neuroni (sinapsi) si rafforzano. In termini semplici: aiuta il cervello a imparare, adattarsi e “ricablarsi” per superare schemi di pensiero negativi.

    Protegge i neuroni dallo stress ossidativo e dalla morte cellulare programmata (apoptosi). In condizioni di forte stress cronico o depressione, i livelli di BDNF crollano, portando a una sorta di “atrofia” cerebrale; l’esercizio fisico inverte questo processo.

    Quando i muscoli si contraggono durante lo sport, rilasciano nel sangue una proteina chiamata irisina. Questa proteina è in grado di attraversare la barriera emato-encefalica e stimolare l’espressione del gene del BDNF nel cervello.

    L’attivazione del recettore specifico del BDNF, chiamato TrkB (Tropomyosin receptor kinase B), innesca una cascata di segnali intracellulari che portano ad un aumento della densità dendritica (poichè i neuroni diventano più “ramificati”) e ad una migliore comunicazione chimica (in quanto le sinapsi diventano più efficienti nello scambio di neurotrasmettitori come serotonina e dopamina).

    Molti farmaci antidepressivi (come gli SSRI) impiegano settimane per funzionare proprio perché il loro obiettivo finale non è solo aumentare la serotonina, ma stimolare indirettamente la produzione di BDNF.

    L’esercizio fisico agisce sulla stessa via biochimica, ma spesso in modo più rapido e naturale, motivo per cui viene definito un “potenziatore neurotrofico”.

    Uno studio condotto dall’Università del Sichuan, pubblicato sul Journal of Affective Disorders, identifica l’adolescenza come una finestra di suscettibilità critica. La metanalisi evidenzia che:

    • Soggetti fisicamente attivi presentano una riduzione del rischio di Disturbo Depressivo Maggiore (MDD) compresa tra il 15% e il 22%.
    • È stata identificata una soglia minima di efficacia pari a 20 minuti di attività moderata con frequenza trisettimanale.

    Una revisione sistematica su circa 70.000 soggetti pubblicata su Psychiatry Research conferma che l’esercizio strutturato produce miglioramenti clinicamente rilevanti nel 40% dei pazienti affetti da disturbi d’ansia. L’efficacia è stata riscontrata sia in protocolli aerobici che di resistenza, agendo su:

    • Miglioramento dell’architettura del sonno e dei ritmi circadiani.
    • Riduzione della tensione neuromuscolare e dello stress reattivo.
    • Potenziamento delle funzioni esecutive e dei processi decisionali.

    Oltre alla componente metabolica, l’esercizio fisico — specialmente se praticato in contesti collettivi — contrasta l’isolamento sociale, fattore di rischio primario per la salute mentale. È interessante notare come la letteratura recente estenda il beneficio anche alla fruizione passiva di eventi sportivi. Tale fenomeno sarebbe mediato dall’attivazione del sistema dei neuroni specchio, promuovendo un senso di appartenenza e riducendo il carico allostatico derivante dalla solitudine.

    Va pertanto ribadita con forza la necessità di integrare l’esercizio fisico nei protocolli di neuropsicofarmacologia clinica. La prescrizione medica dello sport deve includere parametri precisi (F.I.T.T.: Frequenza, Intensità, Tempo, Tipo) per massimizzare l’effetto di potenziamento sinergico con i trattamenti farmacologici e psicoterapeutici tradizionali.

  • E’ UFFICIALE: RALLENTARE L’INVECCHIAMENTO CEREBRALE SI PUO’!

    Un recente studio italiano, frutto della collaborazione tra l’IRCCS Istituto Clinico Humanitas e il Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), fornisce evidenze scientifiche robuste a supporto di un intervento integrato per contrastare il declino cognitivo e l’infiammazione sistemica associata all’invecchiamento. La ricerca, pubblicata sulla rivista Brain, Behavior & Immunity – Health, valida l’efficacia del programma multidimensionale denominato “Train the Brain“.

    Il processo di invecchiamento è intrinsecamente correlato a uno stato di infiammazione cronica, silente e a basso grado, noto come “inflammaging” (si veda https://www.mdpi.com/1422-0067/25/19/10535). Questo fenomeno biologico è riconosciuto come un fattore eziologico chiave nello sviluppo e nella progressione di patologie neurodegenerative, in primis la Malattia di Alzheimer (AD).

    La maggior parte, se non tutte, le malattie cronico-degenerative, hanno una base infiammatoria che, se non trattata, può determinare invecchiamento precoce e accelerare predisposizioni genetiche

    Nei soggetti affetti da Mild Cognitive Impairment (MCI), una condizione caratterizzata da un deterioramento cognitivo superiore alla norma per l’età ma che non compromette significativamente le attività quotidiane, si osserva frequentemente un’elevata espressione di citochine pro-infiammatorie a livello sierico e cerebrale. L’eccesso di queste molecole segnale immunitarie (come IL-6, TNF-alpha, e IL-17A) esercita effetti neurotossici, compromettendo la plasticità sinaptica e accelerando i meccanismi di neurodegenerazione. I soggetti MCI rappresentano pertanto una popolazione ad alto rischio e ideale per l’implementazione di strategie di intervento neuroprotettivo.

    Il protocollo “Train the Brain” è stato concepito come un approccio olistico e integrato, mirando simultaneamente a diverse dimensioni critiche dell’invecchiamento cerebrale:

    1. Esercizio Fisico Strutturato: Per promuovere la salute cardiovascolare e metabolica. L’attività fisica regolare è nota per indurre il rilascio di miochine e fattori neurotrofici (es. BDNF), migliorando la perfusione ematica cerebrale.
    2. Stimolazione Cognitiva (Cognitive Training): Esercizi mirati per mantenere e potenziare le funzioni esecutive, la memoria e l’attenzione, contrastando l’atrofia corticale.
    3. Interazione Sociale: La partecipazione a un ambiente di gruppo dedicato funge da meccanismo di contrasto all’isolamento sociale, fattore che contribuisce allo stress e al peggioramento del quadro cognitivo.

    L’invecchiamento cerebrale può essere rallentato attraverso alcuni interventi facili e alla portata di tutti

    Lo studio ha arruolato 76 individui con diagnosi di MCI, assegnati casualmente a un gruppo sperimentale (che ha seguito il programma multidimensionale per 7 mesi) e a un gruppo di controllo (che ha ricevuto solo supporto informativo). I partecipanti sono stati sottoposti a valutazioni cognitive, Risonanza Magnetica (RM) cerebrale e analisi ematiche a inizio e fine intervento.

    • Il gruppo “Train the Brain” ha mostrato un miglioramento significativo nelle funzioni di memoria e attenzione rispetto al gruppo di controllo.
    • L’analisi RM ha rilevato modificazioni strutturali positive, incluse un incremento della perfusione ematica cerebrale e una maggiore conservazione del volume della sostanza grigia in aree corticali cruciali per le funzioni esecutive. Tali benefici si sono dimostrati duraturi nel tempo e indipendenti da variabili come età e scolarità.

    Il dato più innovativo riguarda la modulazione dell’asse immunitario, misurata tramite la quantificazione delle citochine plasmatiche:

    • Riduzione dei Marcatori Pro-Infiammatori: Si è osservata una diminuzione significativa dei livelli plasmatici di citochine notoriamente associate all’infiammazione sistemica e al declino cognitivo, quali IL-6, IL-17A, TNF-alpha$ e CCL11.
    • Aumento dei Mediatori Anti-Infiammatori/Neuroprotettivi: Parallelamente, lo studio ha documentato il mantenimento o l’incremento di molecole con effetto antinfiammatorio e neuroprotettivo, tra cui IL-10, TGF-beta e IL-4.
      • In particolare, l’incremento di Interleuchina-10 (IL-10), un potente agente antinfiammatorio cruciale per la sopravvivenza neuronale e la neurogenesi adulta, è risultato correlato positivamente con un miglioramento nelle capacità di memoria. Questo suggerisce che IL-10 possa agire come un potenziale biomarcatore per monitorare l’efficacia di interventi non farmacologici in popolazioni a rischio neurodegenerativo.

    Cambiando lo stile di vita possiamo cambiare il corso della nostra vita migliorando la qualità e la quantità di benessere e salute

    I risultati di questa ricerca italiana non solo consolidano il concetto che lo stile di vita (esercizio, stimolazione cognitiva e impegno sociale) eserciti un impatto diretto e profondo sulla salute cerebrale, ma ne forniscono anche la prova a livello molecolare. Il programma “Train the Brain” dimostra di agire con un’efficacia misurabile, non solo sulla performance cognitiva, ma anche su meccanismi biologici cruciali come la regolazione dell’inflammaging.

    L’adozione di un regime di vita attivo e stimolante non è semplicemente una “buona pratica”, ma una strategia preventiva e terapeutica validata scientificamente, accessibile e implementabile per rallentare o potenzialmente invertire i primi segnali di neurodegenerazione.

    Fonte:

    1. Ishizuka, T., Nagata, W., Nakagawa, K., & Takahashi, S. (2024). Brain inflammaging in the pathogenesis of late-life depression. Human Cell, 38(1), 7.
      1. Jurcau, M. C., Jurcau, A., Cristian, A., Hogea, V. O., Diaconu, R. G., & Nunkoo, V. S. (2024). Inflammaging and brain aging. International Journal of Molecular Sciences, 25(19), 10535.
      1. Giunta, B., Fernandez, F., Nikolic, W. V., Obregon, D., Rrapo, E., Town, T., & Tan, J. (2008). Inflammaging as a prodrome to Alzheimer’s disease. Journal of neuroinflammation, 5(1), 51.