L’attivazione dei geni orologio influenza e controlla la successiva espressione di altri geni con una ritmicità basata sulle ventiquattro ore. Secondo una ricerca sviluppata da un team di scienziati della University of Minnesota Medical School, University of Texas Health San Antonio e del Biomedical Research Institute (BRI) della Foundation for Research and Technology Hellas (FORTH) in Grecia, la mutazione di questi geni è coinvolta nello sviluppo del disturbo dello specchio autistico.
I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Molecular Psychiatry.
Geni orologio coinvolti nello sviluppo dello spettro autistico: ecco perché
Per disturbo dello spettro autistico, o ASD, si intende a un disturbo che coinvolge lo sviluppo neurologico, che si identifica grazie ad un’ampia gamma di condizioni comportamentali tra cui interazioni con abilità sociali, comportamenti ripetitivi, linguaggio e comunicazione non verbale. Secondo i Centers for Disease Control and Prevention, l’ASD colpisce un bambino su 44 negli Stati Uniti.
Circa il 50-80% dei bambini con ASD manifesta insonnia rispetto a meno del 30% nella popolazione generale. Le cause dei problemi di sonno nell’ASD non sono del tutto chiare, ma il colpevole potrebbe essere un orologio biologico malfunzionante.
“È stato a lungo riconosciuto che la funzione dell’orologio biologico è frequentemente interrotta nei pazienti con autismo e questi pazienti spesso presentano vari problemi di sonno“, ha affermato Ruifeng Cao, assistente professore di neuroscienze presso la U of M Medical School, Duluth Campus e coautore dello studio: “Ma non è noto se l’interruzione dei geni orologio possa causare direttamente l’autismo”.
La ricerca ha rivelato che l’interruzione della funzione dei geni orologio essenziale nei modelli preclinici può portare a fenotipi di tipo autistico. In particolare, la delezione globale o cerebellare del gene Bmal1 può causare gravi problemi di socialità, comunicazione sociale e comportamenti ripetitivi eccessivi.
Le applicazioni elettrofisiologiche hanno rivelato una maggiore trasmissione sinaptica eccitatoria e inibitoria e una riduzione dei tassi di attivazione nei PC dei topi con Bmal1 KO. Nel cervelletto sono stati identificati l’ espressione differenziale dei geni associati all’ASD e all’atassia ( Ntng2 , Mfrp , Nr4a2 , Thbs1 , Atxn1 e Atxn3 ) e le vie disregolate del controllo traslazionale, incluso il bersaglio iperattivato dei mammiferi della segnalazione del complesso 1 della rapamicina (mTORC1). Bmal1 topi KO.
È importante sapere che lo sfruttamento del farmaco antidiabetico metformina ha invertito l’iperattivazione di mTORC1 e ha alleviato i principali deficit comportamentali e PC nei topi Bmal1 KO. Va da sé quanto sia fondamentale evidenziare che l’eliminazione condizionale di Bmal1 solo nei PC cerebellari era sufficiente per ricapitolare i cambiamenti comportamentali e cellulari di tipo autistico simili a quelli identificati nei topi Bmal1 KO. Insieme, questi risultati svelano un ruolo precedentemente non identificato per l’interruzione di Bmal1 nella disfunzione cerebellare e nei comportamenti di tipo autistico.
In parole povere, i modelli sfruttati durante l’esperimento hanno anche illustrato danni al cervelletto o atassia cerebellare. Il team di studiosi ha ulteriormente osservato i cambiamenti patologici nel cervelletto e ha trovato una serie di cambiamenti cellulari e molecolari che indicano deficit dello sviluppo neurologico.
Il gruppo di ricerca è composto dai dott. Harry Orr, Alfonso Araque, Paulo Kofuji e Jonathan Gewirtz (ora all’Arizona State University) della U of M Medical School; il dottor Victor Jin dell’UT Health San Antonio; e il dottor Christos Gkogkas della BRI-FORTH in Grecia.
Ma a che punto è la ricerca sul disturbo dello spettro autistico in Italia? Paola Venuti, docente universitaria ed esperta di ricerca, diagnosi e trattamento dei Disturbi dello Sviluppo, ha risposto a questa domanda, durante un’intervista rilasciata ad Erikson.it: “La ricerca sull’autismo è molto ampia. L’elemento a cui dobbiamo guardare con più attenzione è la ricerca sui siblings e sulle traiettorie di sviluppo dei fratellini di bambini e ragazzi con disturbi dello spettro autistico. Si tratta di un ambito di ricerca che fornisce molte indicazioni su come un bambino, che nasce con un’alterazione del neurosviluppo, non necessariamente debba sviluppare tratti autistici”.
“Le traiettorie di sviluppo che si dipanano tra l’ASD e la neurotipicità mostrano quanto sia importante la precocità dell’intervento. Le pratiche di intervento precoce, inoltre, hanno messo in luce come la comorbidità con la disabilità intellettiva sia estremamente ridotta. Il quesito a cui attualmente si cerca di rispondere è se esista davvero una differenza fra alto e basso funzionamento o se non si tratti, piuttosto, di un ASD non adeguatamente trattato”, ha continuato la scienziata.
“Altro ambito di grande importanza è rappresentato dai Disturbi dello Spettro Autistico al femminile”, ha specificato Venuti: “Quelli che, da sempre, sono stati identificati come tratti tipici in una diagnosi di ASD, quali l’assenza di comunicazione o dello sguardo, sono molto meno presenti nelle bambine e nelle ragazze, per le quali l’ASD si può presentare, invece, come difficoltà nel parlare con senso o nel parlare con apparente significato, ma nascondendo una difficoltà o, ancora, nell’assumere comportamenti bizzarri, stravaganti e irruenti che si possono eventualmente trasformare in vere e proprio patologie, quali i disturbi del comportamento alimentare”.
“Un altro grande tema, rispetto però al quale la ricerca è ancora “in alto mare”, è quello della genetica. La difficoltà nell’individuare i possibili geni dell’ASD deriva soprattutto dal fatto che si sta facendo sempre più luce sulla complessità sociale dei Disturbi dello Spettro Autistico” ha concluso l’esperta.
