CHAPEL HILL, NC (US), Luglio 2019 — Gli scienziati dell’Università del North Carolina (UNC) hanno individuato un gene specifico che organizza i compartimenti dei progenitori cellulari radiali nel cervello. Studi precedenti hanno dimostrato alterazioni per questo gene nei bambini con spettro autistico.

La scoperta pubblicata su Neuron, mette in luce i dettagli molecolari di un processo chiave nel sistema nervoso centrale che aggiunge un tassello nella comprensione delle basi biologiche dello spettro autistico, una condizione legata allo sviluppo cerebrale che ricorre in 1 caso ogni 59 bambini negli Stati Uniti.

“Questi risultati dimostrano che l’autismo può essere causato da disfunzioni che accadono molto presto nello sviluppo, quando la corteccia cerebrale è in fase di formazione” commenta Eva S. Anton, Ph.D., professoressa di biologia cellulare e di fisiologia alla scuola di Medicina UNC e membro del centro di neuroscienze e di ricerca sull’autismo presso la stessa università.

La corteccia cerebrale, che nell’uomo è responsabile per le funzioni più importanti del cervello inclusa la percezione, il linguaggio, la memoria a lungo termine e la coscienza, è relativamente larga e dominante rispetto alle altre specie di mammiferi.

Come si formi la corteccia durante lo sviluppo cerebrale non è ancora del tutto noto ma gli scienziati sanno che durante lo sviluppo precoce corticale, i precursori delle cellule gliali radiali appaiono alla base della corteccia in corso di formazione e tendono a formare pile estendendosi verso l’alto, come degli scaffali di una libreria.

I precursori cellulari gliali radiali si dividono formando giovani neuroni corticali e questi neuroni neonati si arrampicano per formare questa scaffalatura della corteccia fino a trovare un proprio spazio nel cervello in corso di sviluppo. La corteccia tende quindi grazie a questo sistema a avere una formazione ordinata e regolare con sei distinti strati di neuroni che servono a formare un normale circuito corticale.

La professoressa Anton e i suoi colleghi hanno scoperto un gene che codifica per una proteina chiamata Memo1 necessaria per l’organizzazione della scaffalatura delle cellule gliali radiali in pile. Le mutazioni del gene Memo1 sono state identificate anche nei soggetti autistici e quindi questo gene potrebbe essere alla base di alcune forme di autismo di derivazione genetica.

L’interruzione dell’ordine con il quale le cellule gliali si impilano potrebbe portare alla formazione di ramificazioni che non guidano più l’ordine prestabilito dando vita a una struttura disorganizzata e mal disposta. Ciò comporterebbe la formazione di microtubuli instabili che hanno normalmente il ruolo di rafforzare la struttura in scaffali e che servono da binari per il traffico interno delle molecole chiave necessarie al funzionamento delle cellule gliali radiali.

Sorprendentemente, il cervello dei bambini autistici presenta lo stesso difetto di disorganizzazione della scaffalatura. I ricercatori hanno quindi analizzato in modo più estensivo le mutazioni riportate dal gene Memo1 negli individui autistici e negli individui con disabilità cognitive, dimostrando che, in questi casi, la proteina del gene Memo1 è più corta. Ciò potrebbe essere la causa del mancato funzionamento di Memo1 durante le fasi di sviluppo.

Esperimenti sui topi hanno poi dimostrato che l’assenza di Memo1 genera incapacità esplorative, comportamento anomalo come accade nei soggetti autistici.

“Per I disordini cerebrali come lo spettro autistico è importante capire le origini del problema anche se siamo ben lontani dal conoscere le disfunzioni dello sviluppo fetale che si verificano in utero” sostiene la professoressa Anton. “Abbiamo bisogno di questa conoscenza fondamentale per capire le cause e per poter diagnosticare e intervenire con strategie terapeutiche appropriate”.

Il tema della professoressa Anton ora studia in modo più complete le varie mutazioni del gene Memo1 per verificare l’associazione con lo spettro autistico e per passare dagli esperimenti sui topi a mini-organoidi cerebrali umani che derivano da cellule staminali di pazienti autistici.