Una squadra di esperti dell‘Università del Michigan in collaborazione con la Florida Atlantic University, la Temple University e il National Institute on Deafness and Other Communication Disorders, National Institutes of Health, ha osservato gli effetti neurali e comportamentali di un variante del trasportatore di colina (CHT), riconducibili al disturbo da deficit di attenzione e iperattività (ADHD).
Per poter sviluppare lo studio, gli scienziati hanno sfruttato topi geneticamente modificati che hanno fornito agli scienziati un nuovo quadro neurobiologico che hanno aiutato a capire meglio determinati comportamenti negli esseri umani inclini ad essere distratti. In un precedente studio era già stato dimostrato che la variante CHT fosse correlata a una maggiore distraibilità negli esseri umani, sebbene allora non fosse chiaro se la variante fosse essa stessa causa di disattenzione.
I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista scientifica The Journal of Neuroscience.
Variante genetica CHT riconducibile all’ADHD? Ecco cosa dice la ricerca
Nel nuovo studio, i ricercatori hanno procurato una singola modifica al gene che codifica per il CHT neuronale e quindi hanno cercato cambiamenti fisiologici nel cervello, concentrandosi sulla loro capacità di sostenere la produzione e il rilascio della aceticolina chimica cerebrale, che è sintetizzata dalla colina.
Nell’organismo umano, l’interruzione della segnalazione dell’acetilcolina compromette la capacità di filtrare i distrattori e di svolgere compiti che richiedono concentrazione. Una perdita totale della funzione CHT nei topi e nelle persone porta ad un decesso precoce a causa del ruolo svolto dall’acetilcolina nella contrazione muscolare, in particolare i muscoli che controllano la respirazione.
Riduzioni minori dell’attività CHT consentono una crescita e un movimento normali, ma i topi con questi cambiamenti hanno messo in evidenza affaticamento prematuro quando vengono fatti correre su un tapis roulant. Le evidenze della nuova ricerca hanno dimostrato che anche i topi manifestano segni di affaticamento mentale.
La ricerca ha mostrato che la variante del gene CHT nota come Val89 riduce il tasso di assorbimento della colina e la capacità di sostenere la produzione di acetilcolina durante condizioni che richiedono attenzione, effetti che portano a una diminuzione delle prestazioni cognitive quando i topi si trovano ad affrontare sfide attenzionali. Le prove degli studi sui topi forniscono prove dirette che Val89 guida una maggiore vulnerabilità alla distrazione e fornisce una base meccanicistica per la ridotta attivazione della corteccia frontale osservata negli esseri umani che esprimono Val89.
“I nostri studi sui topi, insieme a precedenti studi comportamentali e di imaging cerebrale, indicano che una singola copia della variante è sufficiente per modificare la disponibilità di acetilcolina e i suoi effetti cognitivi risultanti“, ha affermato Randy D. Blakely, coautore della ricery, direttore esecutivo del FAU Stiles-Nicholson Brain Institute e professore del FAU Schmidt College of Medicine: “Vedere gli effetti di una singola copia di Val89 suggerisce che il trasporto della colina può essere mediato da una coppia di proteine CHT in modo tale che una copia mal funzionante possa influire sulla normale funzione dell’altra, portando a effetti più forti del previsto dalla semplice compromissione di una copia”.
Questa rivelazione è stata riconosciuta in precedenza in individui con disturbi neuromuscolari che causano mutazioni CHT, ma questo sembra essere anche il caso della funzione cerebrale.
“I topi Val89 mancano di flessibilità cognitiva in risposta a una sfida attenzionale“, ha affermato Eryn Donovan, autrice principale e studentessa laureata presso il Dipartimento di Psicologia dell’Università del Michiganv “I nostri risultati di questo modello murino suggeriscono il potenziale per un’indagine più completa degli effetti della mutazione CHT Val89 nel cervello, nonché lo sviluppo di strategie terapeutiche per quelli con segnalazione dell’acetilcolina interrotta”.
Secondo i Centers for Disease Control and Prevention degli Stati Uniti, il numero stimato di bambini mai diagnosticati con ADHD, secondo un sondaggio dei genitori del 2016, è di 6,1 milioni. Questa stessa indagine mostra che 6 bambini su 10 con ADHD avevano almeno un altro disturbo mentale, emotivo o comportamentale e il 62% stava assumendo farmaci per l’ADHD. Sebbene l’ADHD si manifesti più spesso nei bambini, può essere diagnosticato anche in età adulta.
“Pensiamo che il topo CHT Val89 possa essere un modello prezioso per studiare il rischio ereditario di disturbi cognitivi che derivano da disfunzione colinergica”, ha affermato Blakely, “Ora possiamo ottenere molte più informazioni sugli effetti cerebrali della variante Val89 in modi che non possono essere eseguiti negli esseri umani e possibilmente portare a nuovi modi per trattare i disturbi associati alla segnalazione dell’acetilcolina cerebrale che compaiono durante l’infanzia, come l’ADHD, o durante l’invecchiamento, come con il morbo di Parkinson e il morbo di Alzheimer”.
Oltre a nuove intuizioni su un potenziale fattore di rischio per disturbi psichiatrici e neurologici, Martin Sarter, professore di psicologia e neuroscienze presso l’Università del Michigan e autore comunicante dello studio, ha dichiarato che le loro scoperte hanno rivelato perché gli esseri umani sani esprimendo questa variante genetica esibiscono solide vulnerabilità attenzionali.
“Poiché questa variante genetica è abbastanza comune e si verifica in circa il 9-10% degli esseri umani, ora capiamo esattamente come questa variante influenzi i meccanismi cerebrali essenziali per prestare attenzione“, ha concluso Sarter.
