Grazie ai numerosi studi effettuati sui maiali ad oggi è possibile affermare che questi animali possono essere utilizzati come modelli dei disturbi neurodegenerativi dell’uomo e possono riferire informazioni riguardati le varie patologie cerebrali (Holm et al., 2016; Eaton e Wishart, 2017); i suini possono essere quindi considerati simili all’uomo per quanto riguarda l'anatomia, la mielinizzazione delle cellule neuronali e le variazioni comportamentali.
Nel corso degli ultimi anni sono state analizzate molte condizioni patologiche neurodegenerative umane legate ai disturbi cerebrali e comportamentali, hanno evidenziato che lo stress ossidativo riveste un ruolo cruciale nel progresso e nello sviluppo delle diverse anomalie neuronali, attraverso la perdita di acidi grassi polinsaturi essenziali legati a lipidi di membrana; si presume che questo possa essere uno dei fattori che inneschi la progressione della patologia (Petursdottir et al., 2008).
Anche la dieta assume un ruolo molto importante; il rapporto che si ha tra gli acidi grassi delle serie n-6 e n-3, influisce in maniera importante sul metabolismo che porta alla formazione di eicosanoidi, sulla comunicazione che si ha tra le cellule e sulla modulazione enzimatica.
Tra gli eicosanoidi si trovano i prostanoidi ed i leucotrieni, che apportano risposte metaboliche differenti in base all’equilibrio esistente tra n-6/n-3; un eccessivo apporto di n-6 è stato considerato dannoso per la promozione di infiammazioni croniche, ischemie cardiache, diabete, artrite ed in particolare anche alterazioni cerebrali (Connor, 2000; James et al., 2000), mentre l’influenza degli n-3 è stata valutata essenziale in fase prenatale per l’accrescimento del feto e lo sviluppo del sistema nervoso dopo la nascita;
apporti deficitari di tali acidi grassi n-3 hanno evidenziato, in studi effettuati su topi, uno sviluppo di difetti a livello comportamentale (Birch et al., 2000; Yavin et al., 2001), disturbi bipolari, schizofrenia, deficit dell’attenzione, morbo di Parkinson e di Alzheimer.
Dagli studi svolti riguardanti queste patologie si è riscontrato che i PUFA possano svolgere un ruolo importante per le interazioni esistenti tra i lipidi e le proteine delle membrane cerebrali; in particolare DHA e AA risultano componenti fondamentali della barriera fosfolipidica.
I recettori, infatti, sono principalmente sostanze proteiche e la loro conformazione e funzionalità dipende molto dagli acidi grassi presenti in membrana (Mitchell et al., 1998; Sheila, 2007) che a loro volta variano anche in relazione all’ apporto dietetico (Simopoulos et al., 2000).
L’acido docosaesaenoico (DHA, 22: 6n-3) è un acido grasso che nel sistema nervoso si presenta in concentrazioni elevate rispetto agli altri acidi grassi ed è fondamentale per il suo funzionamento; un deficit di DHA in età di sviluppo infatti sembra infatti predisporre alla progressione di disturbi legati alla vista, al comportamento e mentali; sembra inoltre che l’ingresso del DHA nel tessuto nervoso sia particolarmente selettivo e indirizzato in maniera puntuale alla sintesi fosfolipidica.
Tra gli acidi grassi il DHA è quindi fondamentale per la sintesi fosfolipidica e per il ruolo che i fosfolipidi hanno nell’apoptosi cellulare: incrementano la presenza di un particolare fosfolipide, la fosfatidilserina (PS), che ha un ruolo protettivo in relazione alla morte delle cellule. Un abbassamento dei livelli di DHA nel tessuto porta quindi ad una conseguente riduzione di PS (Sheila, 2007; Kim et al., 2014).
Anche l’acido arachidonico assume un ruolo importante a livello del metabolismo de cervello; la sua diminuzione potrebbe ostacolare la produzione di importanti metaboliti attivi, quali prostaglandine e leucotrieni, che a loro volta potrebbero determinare cambiamenti funzionali propri della malattia di Alzheimer (Chuang et al., 2015).
Rispetto ad altri organi, il cervello ha un contenuto insolitamente elevato di lipidi e circa 2/3 di questi sono costituiti da fosfolipidi (PL) (Cullis et al., 1985). Modifiche anche minime nella composizione dei fosfolipidi possono incidere sulla loro funzionalità, modificando alcune importanti funzioni come la permeabilità e la fluidità della membrana.
Due delle principali componenti fosfolipidiche presenti nel cervello sono la fosfatidilcolina (PC) e la fosfatidiletanolammina (PE); queste presentano una composizione in acidi grassi peculiari: la PC contiene per lo più acidi grassi saturi e 18:1, mentre la PE è ricca in PUFA (30-40%), tra cui DHA (Pollet et al., 1978; Pettegrew et al., 2001; Sakai et al., 2007).
Studi effettuati su quattro diverse regioni cerebrali, in cui sono stati analizzati questi due particolari fosfolipidi, riportano che nel caso di malattie neurodegenerative come l’Alzheimer, si verificano delle variazioni della composizione in acidi grassi in in particolare della PE (Soderberg et al., 1991). In particolare, in pazienti affetti da Alzheimer, la composizione in acidi grassi della PE non presenta particolari modifiche degli acidi ma un importante aumento degli acidi grassi saturi C14:0, C16:0 e C18:0, e una contemporanea diminuzione degli acidi grassi polinsaturi C20:4, C22:4 e C22:6. Per
quanto riguarda invece PC, non avendo una composizione particolarmente ricca in PUFA, non vengono riscontrate grosse variazioni.
Non è ancora stata confermata la relazione esistente tra queste variazioni e la malattia stessa, ma è probabile che le alterazioni del rapporto tra acidi grassi saturi/polinsaturi possano influenzare la funzione cellulare, che a loro volta provoca alcune deficienze neuronali.
L’Alzheimer non può essere definito come un normale invecchiamento per diversi motivi; uno di questo è che la composizione in acidi grassi dei fosfolipidi (ed in particolare della PE) presenta delle profonde differenze rispetto ad un cervello “invecchiato sano” (Gottfries C.G., 1986). Ciò potrebbe essere dovuto a queste principali cause:
§ una modifica del sistema di desaturazione microsomiale con diminuzione dell'attività del NADH/citocromoB5 reduttasi, l'enzima iniziale comune a vari processi di desaturazione (Jeffcoat, 1979; Burgess et al., 2000);
§ una carenza di assorbimento che diminuisce la presenza di substrati appropriati come gli acidi grassi essenziali linoleico e linolenico la cui deplezione nel cervello spiegherebbe la perdita dei PUFA, che sono sintetizzati nell’organo a partire da questi due acidi (Spector, 1999);
§ un cambiamento nella composizione cellulare del cervello nei soggetti affetti da Alzheimer, che potrebbe coinvolgere la gliosi (processo di sviluppo degli astrociti in zone danneggiate del tessuto nervoso) o una riduzione del numero di dendriti.