Gli scienziati hanno identificato un gene che, se mancante o compromesso, può causare obesità, problemi comportamentali e, nelle madri, depressione postnatale. La scoperta, riportata su Cell , potrebbe avere implicazioni più ampie per il trattamento della depressione postnatale, con uno studio sui topi che suggerisce che l’ossitocina potrebbe alleviare i sintomi.
I benefici terapeutici dell’ossitocina
Obesità e depressione postnatale sono significativi problemi di salute a livello globale. La depressione postnatale colpisce più di una donna su 10 entro un anno dal parto ed è collegata a un rischio aumentato di suicidio, che è responsabile di una morte materna su cinque nei paesi ad alto reddito. Nel frattempo, l’obesità è più che raddoppiata negli adulti dal 1990 e quadruplicata negli adolescenti, secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità.
Mentre studiava due ragazzi provenienti da famiglie diverse affetti da grave obesità, ansia, autismo e problemi comportamentali scatenati da suoni o odori, un team guidato da scienziati dell’Università di Cambridge, Regno Unito, e del Baylor College of Medicine di Houston, Stati Uniti, ha scoperto che ai ragazzi mancava un singolo gene , noto come TRPC5, che si trova sul cromosoma X.
Ulteriori indagini hanno rivelato che entrambi i ragazzi avevano ereditato la delezione genetica dalle loro madri, a cui mancava il gene su uno dei loro cromosomi X. Le madri erano anche obese, ma avevano anche sofferto di depressione postnatale.
Per verificare se fosse il gene TRPC5 a causare i problemi nei ragazzi e nelle loro madri, i ricercatori si sono rivolti a modelli animali, modificando geneticamente i topi con una versione difettosa del gene (Trpc5 nei topi).
I topi maschi con questo gene difettoso hanno mostrato gli stessi problemi dei maschi, tra cui aumento di peso , ansia, avversione per le interazioni sociali e comportamento aggressivo . I topi femmina hanno mostrato gli stessi comportamenti, ma quando sono diventate madri, hanno anche mostrato un comportamento depressivo e cure materne compromesse. È interessante notare che i topi maschi e le topi femmina che non erano madri ma portavano la mutazione non hanno mostrato un comportamento simile alla depressione.
Il dott. Yong Xu, direttore associato per le scienze di base presso l’USDA/ARS Children’s Nutrition Research Center presso il Baylor College of Medicine, ha affermato: “Ciò che abbiamo osservato in quei topi è stato davvero notevole. Hanno mostrato comportamenti molto simili a quelli osservati nelle persone a cui manca il gene TRPC5, che nelle madri includeva segni di depressione e difficoltà a prendersi cura dei loro bambini. Ciò ci dimostra che questo gene sta causando questi comportamenti”.
TRPC5 fa parte di una famiglia di geni coinvolti nel rilevamento di segnali sensoriali, come calore, gusto e tatto. Questo gene in particolare agisce su un percorso nella regione dell’ipotalamo del cervello, dove è noto che controlla l’appetito.
Esaminando più in dettaglio questa regione del cervello, i ricercatori hanno scoperto che TRPC5 agisce sui neuroni dell’ossitocina, cellule nervose che producono l’ormone ossitocina, spesso soprannominato “ormone dell’amore” perché viene rilasciato in risposta a manifestazioni di affetto, emozioni e legami.
L’eliminazione del gene da questi neuroni dell’ossitocina ha portato topi altrimenti sani a mostrare segni simili di ansia, eccesso di cibo e socialità compromessa e, nel caso delle madri, depressione postnatale. Il ripristino del gene in questi neuroni ha ridotto il peso corporeo e i sintomi di ansia e depressione postnatale.
Oltre ad agire sui neuroni dell’ossitocina, il team ha dimostrato che TRPC5 agisce anche sui cosiddetti neuroni POMC, che da tempo sono noti per svolgere un ruolo importante nella regolazione del peso. I bambini in cui il gene POMC non funziona correttamente hanno spesso un appetito insaziabile e aumentano di peso fin dalla tenera età.
Il professor Sadaf Farooqi dell’Institute of Metabolic Science dell’Università di Cambridge ha affermato: “C’è una ragione per cui le persone carenti di TRPC5 sviluppano tutte queste condizioni.
Sappiamo da molto tempo che l’ipotalamo svolge un ruolo chiave nella regolazione dei “comportamenti istintivi”, che consentono agli esseri umani e agli animali di sopravvivere, come la ricerca di cibo, l’interazione sociale, la risposta di fuga o lotta e la cura dei loro bambini. Il nostro lavoro dimostra che TRPC5 agisce sui neuroni dell’ossitocina nell’ipotalamo per svolgere un ruolo critico nella regolazione dei nostri istinti”.
Sebbene le delezioni del gene TRPC5 siano rare, un’analisi dei campioni di DNA di circa 500.000 individui presso la UK Biobank ha rivelato che 369 persone, circa tre quarti delle quali erano donne, erano portatrici di varianti del gene e avevano un indice di massa corporea superiore alla media.
I ricercatori affermano che le loro scoperte suggeriscono che il ripristino dell’ossitocina potrebbe aiutare a curare le persone con geni TRPC5 mancanti o difettosi e potenzialmente le madri che soffrono di depressione postnatale.
Il professor Farooqi ha affermato: “Sebbene alcune condizioni genetiche come la carenza di TRPC5 siano molto rare, ci insegnano lezioni importanti su come funziona il corpo. In questo caso, abbiamo fatto una svolta nella comprensione della depressione postnatale, un grave problema di salute di cui si sa molto poco nonostante molti decenni di ricerca. E, cosa importante, potrebbe indicare l’ossitocina come possibile trattamento per alcune madri con questa condizione”.
Ci sono già prove negli animali che il sistema dell’ossitocina è coinvolto sia nella depressione che nelle cure materne e ci sono stati piccoli studi sull’uso dell’ossitocina come trattamento. Il team afferma che il loro lavoro fornisce una prova diretta del ruolo dell’ossitocina , che sarà cruciale nel supportare studi multicentrici più ampi.
Il professor Farooqi ha aggiunto: “Questa ricerca ci ricorda che molti comportamenti che diamo per scontato siano completamente sotto il nostro controllo hanno una solida base biologica, che si tratti del nostro comportamento alimentare, dell’ansia o della depressione postnatale. Dobbiamo essere più comprensivi e solidali nei confronti delle persone che soffrono di queste condizioni”.
L’ormone chiave influenza il comportamento sociale da aree esterne al cervello
Il ruolo dell’ossitocina nella regolazione e nell’influenza del comportamento sociale è ben noto. Numerosi studi clinici in corso si stanno concentrando sui livelli dell’ormone nel cervello, ma ora un team di ricerca della Florida State University ha trovato prove che i recettori dell’ossitocina al di fuori del cervello potrebbero svolgere un ruolo importante nel modellare il comportamento sociale.
Elizabeth Hammock, professore associato di psicologia e neuroscienze, e il suo team, tra cui la studentessa laureata Manal Tabbaa e la studentessa universitaria Ashley Moses, hanno osservato il comportamento dei topi privi di recettori dell’ossitocina nelle cellule esterne al cervello. Hanno scoperto che i recettori esterni al cervello in altre aree del corpo potrebbero essere la chiave per capire come l’ossitocina modella le interazioni tra gli animali.
“Questo studio dimostra che c’è una popolazione di cellule al di fuori del cervello che ha recettori dell’ossitocina e quando quella popolazione di cellule è priva di quei recettori, ciò ha un impatto sul comportamento sociale “, ha detto Hammock. “Una conclusione fondamentale è che per comprendere il ruolo dell’ossitocina nel comportamento sociale dobbiamo guardare l’intero organismo. Non possiamo dare per scontato che sia il cervello a fare tutto il lavoro”.
Hammock ha affermato che il suo team ha rimosso il gene che codifica per il recettore dell’ossitocina da alcune cellule durante lo sviluppo prenatale.
“Abbiamo lasciato stare il cervello in via di sviluppo e invece abbiamo rimosso specificamente i recettori dell’ossitocina da una popolazione di cellule esterne al cervello”, ha detto. “Abbiamo lasciato che i topi crescessero fino all’età adulta e poi abbiamo testato questi topi geneticamente modificati e topi ‘tipici’ su alcuni test standard di comportamento sociale usati di routine per i topi da laboratorio”.
Hammock ha affermato che i topi geneticamente modificati nello studio hanno mostrato un ridotto interesse sociale e i maschi erano più rapidi a mostrare aggressività rispetto ai topi non geneticamente modificati.
Hammock ha osservato che ci sono già diversi farmaci mirati a regolare i livelli di ossitocina nel cervello, con ulteriori sperimentazioni cliniche in corso che perseguono lo stesso obiettivo. I risultati di questo studio suggeriscono che gli scienziati potrebbero aver bisogno di ampliare il loro campo di applicazione.
“Ci sono diversi studi clinici che tentano di usare l’ossitocina per modulare il comportamento umano e ci sono sforzi di ricerca per migliorare la somministrazione del farmaco per far arrivare l’ossitocina al cervello”, ha detto. “I nostri dati suggeriscono che potremmo non aver bisogno di prendere di mira il cervello se può regolare il comportamento attraverso più siti accessibili al farmaco al di fuori del cervello”.
Ha aggiunto: “Dobbiamo ancora stabilire se la mancanza di recettori dell’ossitocina in quelle cellule specifiche al di fuori del cervello alteri lo sviluppo dei topi, causando cambiamenti nel loro comportamento da adulti. Se così fosse, renderebbe più difficile il trattamento farmacologico in età adulta dopo lo sviluppo. Inoltre, il nostro studio è sui topi , non sugli esseri umani, il che è importante da ricordare. Abbiamo ancora molto lavoro da fare”.
Hammock ha concluso: “Ci concentriamo molto sul cervello, e giustamente, ma il cervello è parte integrante di un sistema più ampio”.
