L'ambiente può influenzare l'espressione genica nell'autismo
Circa una persona su 100 ha una forma di disturbo dello spettro autistico, o ASD. Questi possono comportare deficit nelle interazioni sociali e nella comprensione, comportamenti ripetitivi e interessi o menomazioni nello sviluppo del linguaggio e della comunicazione. Nello spettro dell'ASD, i sintomi si manifestano in modo diverso in persone diverse.
Sebbene l'ASD sia altamente ereditabile, cioè trasmesso ai bambini nei loro geni, non è tutta la storia. Un team del King's College di Londra, Regno Unito, ha esaminato i cosiddetti "cambiamenti epigenetici" coinvolti nell'ASD, in cui l'ambiente influenza l'espressione dei geni senza modificare il DNA sottostante.
Questo tipo di cambiamento è potenzialmente reversibile con il trattamento. L'idea che le influenze epigenetiche possano essere in parte responsabili dello sviluppo degli ASD ha guadagnato popolarità negli ultimi anni.
Il team si è concentrato sulla metilazione del DNA, che blocca le sequenze genetiche dietro l'espressione genica e può "silenziare" l'attività di un gene. Hanno usato informazioni genetiche da gemelli identici.
Poiché i gemelli identici condividono gli stessi geni, il fatto che ASD possa verificarsi in un gemello e non nell'altro suggerisce che potrebbero essere coinvolti fattori epigenetici. I gemelli sono anche completamente abbinati per genetica, età, sesso, influenze materne e ambiente comune e sono strettamente abbinati per altri fattori ambientali.
In campioni di 50 coppie di gemelli identici, è stata esaminata la metilazione del DNA in oltre 27.000 siti del genoma. Tra i gemelli, 34 coppie avevano un gemello con ASD e uno senza, cinque coppie avevano ASD in entrambi i gemelli e 11 coppie non avevano ASD.
I risultati hanno mostrato che in alcuni siti genetici, la metilazione del DNA è stata costantemente alterata per tutti quelli con ASD. Ma le differenze in altri siti erano specifiche dei sintomi. La gravità dell'autismo era collegata al numero di siti di metilazione del DNA in tutto il genoma. È interessante notare che alcuni dei marcatori di metilazione del DNA sono stati osservati in aree del genoma precedentemente collegate allo sviluppo precoce del cervello.
Tutti i dettagli sono pubblicati sulla rivista Psichiatria molecolare.
Il primo autore, la dottoressa Chloe Wong, ha detto: "Abbiamo identificato modelli distintivi di metilazione del DNA associati sia alla diagnosi di autismo che ai tratti comportamentali correlati, e all'aumento della gravità dei sintomi. I nostri risultati ci danno una panoramica del meccanismo biologico che media l'interazione tra gene e ambiente nell'ASD ".
Il coautore Jonathan Mill, Ph.D., ha aggiunto: “La ricerca sull'intersezione tra influenze genetiche e ambientali è cruciale perché a volte è possibile evitare o modificare condizioni ambientali rischiose.
"I cambiamenti epigenetici sono potenzialmente reversibili, quindi il nostro prossimo passo è intraprendere studi più ampi per vedere se siamo in grado di identificare i cambiamenti epigenetici chiave comuni alla maggior parte delle persone con autismo per aiutarci a sviluppare possibili interventi terapeutici".
I ricercatori affermano che il loro studio è il più grande del suo genere e concludono che "può far luce sul meccanismo biologico mediante il quale le influenze ambientali regolano l'attività di alcuni geni e a loro volta contribuiscono allo sviluppo dell'ASD e dei relativi tratti comportamentali".
Commentando lo studio, Alycia Halladay, Ph.D., dell'organizzazione per la difesa dell'autismo Autism Speaks, che ha in parte finanziato la ricerca, afferma: "Questo è il primo studio su larga scala ad adottare un approccio dell'intero genoma allo studio delle influenze epigenetiche nei gemelli che sono geneticamente identici, ma hanno sintomi diversi.
"Questi risultati aprono la porta a scoperte future sul ruolo dell'epigenetica, oltre alla genetica, nello sviluppo dei sintomi dell'autismo".
Gli studi sui gemelli sono estremamente utili in quest'area di ricerca. Gli esperti dicono che questo approccio è considerevolmente più potente nel rilevare le differenze epigenetiche in una serie di malattie rispetto agli studi su individui non imparentati con storie di vita diverse.
I cambiamenti epigenetici potrebbero verificarsi durante la vita o anche prima della nascita. Ad esempio, ricerche precedenti hanno suggerito che l'esposizione di una madre a stress, infezioni virali o batteriche, dieta e il farmaco talidomide possono aumentare il rischio di ASD nei suoi figli.
Dopo la nascita, molti fattori ambientali possono innescare cambiamenti epigenetici. Questi includono l'alimentazione, l'assunzione di composti specifici come alcol e nicotina, alcune sostanze chimiche nello spazio abitativo o sul posto di lavoro e alcuni farmaci.
Nel complesso, lo studio si aggiunge a un crescente corpo di ricerca che suggerisce che i fattori ambientali ed epigenetici giocano un ruolo più forte nello sviluppo dell'ASD di quanto si pensasse in precedenza. I cambiamenti epigenetici come la metilazione del DNA sembrano essere vitali per comprendere la complessità della genetica dell'autismo.
Riferimenti
Psichiatria molecolare
Wong, C.C.Y., Meaburn, E.L., Ronald, A., Price, T.S., Jeffries, A.R., Schalkwyk, L.C.,… Mill, J. Analisi metilomica di gemelli monozigoti discordanti per disturbo dello spettro autistico e relativi tratti comportamentali. Psichiatria molecolare, 23 aprile 2013 doi: 10.1038 / mp.2013.41
