Studio sui topi: esposizione al piombo, genetica collegata al rischio di schizofrenia

Una nuova ricerca sui topi suggerisce che, per coloro che già corrono un rischio genetico di schizofrenia, essere esposti al piombo durante gli anni della formazione comporta una possibilità ancora maggiore di sviluppare la malattia.

Lo studio, pubblicato online in Bollettino sulla schizofrenia, aiuta gli scienziati a comprendere meglio le complesse combinazioni gene-ambiente che comportano un maggior rischio di schizofrenia e altri disturbi mentali.

Nel 2004, una ricerca condotta dagli scienziati della Mailman School of Public Health della Columbia University ha suggerito una connessione tra l'esposizione prenatale al piombo negli esseri umani e l'aumento del rischio di schizofrenia più avanti nella vita. Eppure, non era ancora noto come l'esposizione al piombo potesse scatenare la malattia.

Sulla base della sua ricerca sui roditori, Tomás R. Guilarte, autore senior del nuovo studio, credeva che la risposta fosse nell'effetto inibitorio diretto del piombo sul recettore N-metil-D-aspartato (NMDAR), un punto di connessione sinaptico importante allo sviluppo, all'apprendimento e alla memoria del cervello.

Guilarte ha scoperto nella sua ricerca che l'esposizione al piombo attenua la funzione del NMDAR. L'ipotesi del glutammato della schizofrenia suggerisce che un deficit nella neurotrasmissione del glutammato - e in particolare l'ipoattività del NMDAR - può spiegare gran parte della disfunzione nella schizofrenia.

Nel nuovo studio, Guilarte e il suo team 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.

Prima della nascita, metà dei topi DISC1 mutanti sono stati nutriti con una dieta con piombo e metà con una dieta normale. Anche un altro gruppo, costituito da topi normali senza il gene mutante DISC1, è stato 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 più elevati di iperattività ed erano meno in grado di sopprimere una risposta allarmata a un rumore forte dopo aver ricevuto un avviso acustico. Il loro cervello aveva anche ventricoli laterali significativamente più grandi - spazi vuoti contenenti liquido cerebrospinale - rispetto ad altri topi. Questi risultati riflettono ciò che è noto sulla schizofrenia negli esseri umani.

Sebbene il ruolo dei geni nella schizofrenia e in altri disturbi mentali sia ben noto, gli effetti delle sostanze chimiche ambientali tossiche stanno appena iniziando a emergere.

"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". Uno di questi è una famiglia di sostanze chimiche nell'inquinamento atmosferico chiamate idrocarburi policiclici aromatici o IPA.

"Allo stesso modo, qualsiasi numero di geni potrebbe essere in gioco", ha aggiunto Guilarte, sottolineando che DISC1 è tra i tanti coinvolti nella schizofrenia.

La ricerca futura potrebbe rivelare in che misura la schizofrenia è determinata da fattori ambientali rispetto a fattori genetici o da entrambi, e quali altri disturbi mentali potrebbero essere nel mix.

"Il modello animale fornisce una via da seguire per rispondere a importanti domande sui processi fisiologici alla base della schizofrenia", ha detto Guilarte.

Fonte: Columbia University