Lo studio sul topo identifica il potenziale meccanismo cerebrale dietro i tratti di autismo

Un nuovo studio ha identificato i circuiti cerebrali che svolgono un ruolo chiave nelle differenze comportamentali disfunzionali, ripetitive e inflessibili che caratterizzano i disturbi dello spettro autistico (ASD).

I risultati, pubblicati sulla rivista Nature Neuroscience, potrebbe portare a nuovi trattamenti per le persone con ASD.

I Centers for Disease Control and Prevention stimano che circa 1 bambino su 54 negli Stati Uniti soffra di ASD, un'ampia gamma di condizioni di sviluppo neurologico che si ritiene siano causate da una combinazione di fattori genetici e ambientali.

Sebbene i ricercatori abbiano identificato alcuni geni e percorsi chiave che contribuiscono all'ASD, la biologia sottostante di questi disturbi rimane scarsamente compresa, ha detto Peter Tsai, MD, Ph.D., assistente professore nei dipartimenti di neurologia e neuroterapia, neuroscienze, pediatria e psichiatria presso il Southwestern Medical Center dell'Università del Texas (UT) e membro del Peter O'Donnell Jr. Brain Institute.

Una regione chiave del cervello che è stata implicata nella disfunzione ASD è il cervelletto, parte del cervello posteriore nei vertebrati che contiene circa i tre quarti di tutti i neuroni del corpo ed è stata tradizionalmente collegata al controllo motorio, ha detto Tsai.

Recenti studi di Tsai e dei suoi colleghi hanno dimostrato che l'attività inibente in una regione del cervelletto nota come Rcrus1 può causare comportamenti sociali alterati e ripetitivi / inflessibili che ricordano l'ASD nei topi.

I loro studi hanno anche scoperto che la stimolazione di quest'area potrebbe salvare i comportamenti sociali in un modello rilevante per l'ASD, ma non è stata in grado di migliorare i comportamenti ripetitivi o inflessibili. Questi risultati combinati suggeriscono che ulteriori regioni del cervelletto potrebbero anche regolare comportamenti ripetitivi e / o inflessibili.

Tuttavia, il modo esatto in cui queste regioni del cervello potrebbero regolare questi comportamenti rilevanti per l'ASD è rimasto sconosciuto. Per saperne di più sui circuiti cerebrali che controllano questi comportamenti, Tsai e un team di ricerca hanno lavorato con topi geneticamente modificati per ridurre l'attività delle cellule di Purkinje, cellule specializzate che riducono l'attività di altre regioni del cervello.

Quando hanno esaminato il resto del cervello, hanno visto una maggiore attività nella corteccia prefrontale mediale (mPFC), un'altra regione precedentemente implicata nell'ASD. I test comportamentali hanno rivelato che questi roditori mostravano comportamenti sociali caratteristici e ripetitivi / inflessibili simili all'ASD. Quando il team ha inibito l'attività mPFC in questi animali, sono migliorati sia i disturbi sociali che i comportamenti ripetitivi / inflessibili.

Poiché il cervelletto e la mPFC si trovano alle estremità opposte del cervello, il team ha utilizzato l'imaging microscopico per tracciare il modo in cui queste regioni sono collegate. Hanno scoperto connessioni specifiche tra Rcrus1 e mPFC in questi animali, con una ridotta attività di Rcrus1 che porta ad una maggiore attività di mPFC.

Ulteriori studi hanno dimostrato che la connettività in questa regione non è stata interrotta solo in questi particolari topi, ma esisteva anche in circa un terzo di 94 diverse linee di topi portatrici di mutazioni correlate all'autismo e in due coorti indipendenti di persone con ASD.

Poiché questi esperimenti sono stati in grado di migliorare i comportamenti sociali disfunzionali e ripetitivi / inflessibili negli animali adulti, aumenta la possibilità che le terapie che prendono di mira questo circuito negli esseri umani possano essere in grado di migliorare la disfunzione correlata all'ASD anche nell'età adulta.

"Proprio come un elettricista può riparare l'impianto elettrico di una casa una volta compreso lo schema elettrico, questi risultati ci danno una potenziale speranza di migliorare l'attività disfunzionale nei circuiti coinvolti nell'ASD", ha detto Tsai.

Fonte: UT Southwestern Medical Center