Lo studio sui topi suggerisce che l'esposizione al piombo è collegata alla schizofrenia
I ricercatori hanno scoperto che i topi progettati con un gene umano per la schizofrenia, poi esposti al piombo durante i primi anni di vita, presentavano comportamenti e cambiamenti strutturali nel loro cervello compatibili con la schizofrenia.
I ricercatori della Mailman School of Public Health della Columbia University e della Johns Hopkins University School of Medicine ritengono che questa scoperta suggerisca un effetto sinergico tra l'esposizione al piombo e un fattore di rischio genetico.
Gli esperti affermano che questa scoperta li aiuterà a comprendere meglio le complesse interazioni gene-ambiente che mettono le persone a rischio di schizofrenia e altri disturbi mentali.
Il legame tra l'esposizione prenatale al piombo e la schizofrenia è stato proposto per quasi un decennio.
Ma restava una grande domanda: come poteva il piombo scatenare la malattia? Sulla base della sua ricerca, Tomas R. Guilarte, Ph.D., autore senior del nuovo studio, credeva che la risposta fosse nell'effetto inibitorio diretto del piombo sul recettore N-metil-D-aspartato (NMDAR), un sinaptico punto di connessione importante per lo sviluppo del cervello, l'apprendimento e la memoria.
La sua ricerca sui roditori ha scoperto che l'esposizione al piombo ha attenuato la funzione del NMDAR. L'ipotesi del glutammato della schizofrenia postula che un deficit nella neurotrasmissione del glutammato e specificamente l'ipoattività del NMDAR possa spiegare una parte significativa della disfunzione nella schizofrenia.
Nel nuovo studio, Guilarte ei suoi co-ricercatori si sono concentrati sui topi progettati per trasportare la forma mutante di Disructed-in-Schizophrenia-1 (DISC1), un gene che è un fattore di rischio per la malattia negli esseri umani.
A partire da prima della nascita, metà dei topi DISC1 mutanti sono stati nutriti con una dieta con piombo e metà con una dieta normale. Un secondo gruppo di topi normali che non esprimevano il gene mutante DISC1 è stato anche suddiviso nei due gruppi di alimentazione. Tutti i topi sono stati sottoposti a una serie di test comportamentali e il loro cervello è stato esaminato utilizzando la risonanza magnetica.
I topi mutanti esposti al piombo e trattati con uno psicostimolante hanno mostrato livelli elevati di iperattività ed erano meno in grado di sopprimere un sussulto in risposta a un forte rumore dopo aver ricevuto un avviso acustico. Il loro cervello aveva anche ventricoli laterali notevolmente più grandi - spazi vuoti contenenti liquido cerebrospinale - rispetto ad altri topi.
Questi risultati rispecchiano ciò che è noto sulla schizofrenia negli esseri umani.
Mentre il ruolo dei geni nella schizofrenia e nei disturbi mentali è ben consolidato, l'effetto delle sostanze chimiche tossiche nell'ambiente sta appena cominciando a emergere. I risultati dello studio si concentrano sulla schizofrenia, ma le implicazioni potrebbero essere più ampie.
"Stiamo solo grattando la superficie", ha detto Guilarte. "Abbiamo usato piombo in questo studio, ma ci sono altre tossine ambientali che interrompono la funzione del NMDAR".
"Allo stesso modo, qualsiasi numero di geni potrebbe essere in gioco", ha aggiunto Guilarte, sottolineando che DISC1 è tra i tanti implicati nella schizofrenia.
La ricerca in futuro cercherà di determinare la misura in cui la schizofrenia è determinata da fattori ambientali e genetici o dalle loro interazioni - e quali altri problemi mentali potrebbero esserci nel mix.
Uno studio in corso di Guilarte sta esaminando se l'esposizione al piombo da sola possa contribuire ai deficit di un tipo specializzato di neurone chiamato interneurone GABAergico parvalbumina-positivo che è noto per essere colpito nel cervello dei pazienti schizofrenici.
Gli scienziati sono anche interessati a stabilire la finestra critica per l'esposizione, sia in utero che dopo la nascita, o entrambi.
"Il modello animale fornisce una via da seguire per rispondere a importanti domande sui processi fisiologici alla base della schizofrenia", ha detto Guilarte.
Fonte: Mailman School of Public Health della Columbia University
