[autismo-biologia] metabolismo del triptofano

Gio 18 Lug 2013 07:15:56 CEST

Il 17/07/2013 17:52, daniela marianicerati ha scritto:
> Il 3 giugno scorso è stato pubblicato il seguente articolo
>
>
>   Decreased tryptophan metabolism in patients with autism spectrum
>   disorders
>
> *Luigi Boccuto*^1 
> <http://www.molecularautism.com/content/4/1/16/#ins1> , *Chin-Fu 
> Chen*^1 <http://www.molecularautism.com/content/4/1/16/#ins1> , *Ayla 
> R Pittman*^1 <http://www.molecularautism.com/content/4/1/16/#ins1> , 
> *Cindy D Skinner*^1 
> <http://www.molecularautism.com/content/4/1/16/#ins1> , *Heather J 
> McCartney*^1 <http://www.molecularautism.com/content/4/1/16/#ins1> , 
> *Kelly Jones*^1 <http://www.molecularautism.com/content/4/1/16/#ins1> 
> , *Barry R Bochner*^2 
> <http://www.molecularautism.com/content/4/1/16/#ins2> , *Roger E 
> Stevenson*^1 <http://www.molecularautism.com/content/4/1/16/#ins1> and 
> *Charles E Schwartz*^1 
> <http://www.molecularautism.com/content/4/1/16/#ins1> ^*
> /Molecular Autism/2013, *4*:16 doi:10.1186/2040-2392-4-16
> http://www.molecularautism.com/content/4/1/16
>
> Di questo articolo, di grande interesse in quanto evidenzia 
> un'alterazione biochimica presente nelle persone con autismo e assente 
> in due gruppi di controllo, uno di normodotati e l'altro di pazienti 
> con disturbi mentali diversi dall'autismo, è stato fatto un ampio 
> resoconto divulgativo da Giorgio Lenaz, Professore Emerito di 
> Biochimica all'Università di Bologna, che ringrazio a nome degli 
> iscritti al forum autismo-biologia
>
> *I pazienti autistici hanno una diminuzione del metabolismo del 
> triptofano*
> L. Beccuto et al, /Molecular Autism/ 4:16, 2013
>
> I disturbi che fanno parte dello spettro autistico costituiscono un 
> gruppo eterogeneo di condizioni neurologiche dello sviluppo. Al 
> momento l'autismo viene diagnosticato, generalmente non prima dei tre 
> anni di età, soltanto dall'osservazione comportamentale, mentre non 
> esistono prove di laboratorio attendibili.
> Ci sono indicazioni per una forte componente genetica predisponente 
> all'autismo, tuttavia vi è una notevole eterogeneità genetica per cui 
> riesce difficile proporre un'unica ipotesi che riunisca tutti i geni 
> finora considerati.
> Le ricerche sulle basi molecolari dell'autismo hanno messo in luce 
> numerose alterazioni metaboliche, come iperserotoninemia, presenza di 
> cataboliti urinari del metabolismo degli aminoacidi solforati, e 
> stress ossidativo, ma questi reperti non sono ancora stati tradotti in 
> test affidabili di laboratorio per una diagnosi sicura.
> In questo studio gli autori hanno selezionato linee cellulari ottenute 
> da linfociti di 87 pazienti con sindrome artistica, di età compresa 
> tra 2,5 e 34 anni, in confronto con 78 controlli di età 
> corrispondente. Le cellule venivano trattate con un sistema automatico 
> capace di ottenere dati sull'attività metabolica di campioni di 
> peptidi formati da due aminoacidi e precisamente da 367 diverse 
> combinazioni binarie dei 20 aminoacidi che costituiscono le proteine. 
> Tra questi è stato visto che 27 combinazioni di aminoacidi contenenti 
> triptofano venivano tutte metabolizzate a velocità statisticamente 
> minore di quella dei controlli, a differenza delle altre combinazioni 
> di aminoacidi in cui non si notavano differenze tra campioni e 
> controlli. Solo i pazienti affetti da autismo mostravano tali 
> differenze, mentre pazienti con altri disturbi comportamentali e 
> neurologici compresa la schizofrenia non mostravano differenze 
> rispetto ai soggetti normali.
> I risultati sono stati successivamente riprodotti in un'altra coorte 
> di pazienti e controlli, confermando con certezza che nei pazienti 
> autistici c'è una ridotta capacità di ossidare il triptofano.
> Poiché i risultati hanno dimostrato la presenza di un disordine nel 
> metabolismo del triptofano, allo scopo di chiarire quali tappe 
> metaboliche fossero interessate, gli autori hanno successivamente 
> studiato l'espressione genica di una serie di enzimi coinvolti in 
> questo metabolismo ed hanno riscontrato una diminuita espressione in 
> molti di questi geni (9 su 15 studiati) nei soggetti autistici 
> rispetto ai controlli sani e ai soggetti con altre sindromi neurologiche.
> Il metabolismo del triptofano segue due vie principali, una che porta 
> alla sintesi di serotoninae di melatonina, ed un'altra che porta alla 
> sintesi di NAD (nicotinamide adenin dinucleotide).
> à à serotonina à à melatonina
> triptofano
> àà chinurenina à àà NAD
> La serotonina è un neurotrasmettitoreimplicato in numerose funzioni 
> cerebrali, tra cui il comportamento sociale,nonché nello sviluppo di 
> alcune aree cerebrali tra cui i lobi frontali: si noti che una anomala 
> organizzazione dei lobi fronto-temporali è una delle caratteristiche 
> anatomiche riscontrate all'autopsia di soggetti autistici.
> La melatonina, che pure deriva dal metabolismo del triptofano, è 
> implicata nella regolazione dei ritmi circadiani sonno-veglia; è 
> interessante che in molti soggetti autistici si riscontrano disordini 
> del sonno.
> Il NAD, che viene sintetizzato dal triptofanoattraverso un'altra via 
> metabolica, è un coenzima essenziale per i processi di ossidoriduzione 
> che avvengono nella cellula e in particolare nei mitocondri, organuli 
> deputati alla conservazione dell'energia in forma di ATP. La diminuita 
> sintesi di NAD, che pure deriva dall'alterato metabolismo del 
> triptofano, può quindi avere gravi conseguenze a livello dei 
> mitocondri, in cui esso è un coenzima essenziale, con alterazione del 
> bilancio energetico a cui i mitocondri sono deputati. Un tale 
> sbilancio nel cervello in via di sviluppo può portarea gravi 
> ripercussioni sui circuiti cerebrali in formazione.
> Sembra quindi che l'alterazione del metabolismo del triptofano, 
> causata dalla diminuita espressione di geni implicati in questo 
> metabolismo, possa costituire un quadro unificante capace di spiegare 
> sia la sintomatologia dei pazienti sia i risultati in precedenza 
> trovati in altre ricerche.
> I risultati di questo studio sono inoltre estremamente promettenti per 
> lo sviluppo di un affidabile test diagnostico comune alle varie forme 
> di autismo.
> Giorgio Lenaz
>
>
>
> _______________________________________________
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Ottimo il resoconto del prof Lenaz. Condivido l'apprezzamento per la 
ricerca sul metabolismo del triptofano e penso anch'io che i risultati 
siano collegabili a quelli che evidenziano un'alterazione dello stato 
redox. Da parte nostra cercheremo di contribuire a chiarire tali aspetti
Marina Marini

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Marina Marini Associate Professor of Applied Biology Department of 
Experimental, Diagnostic and Specialty Medicine- University of Bologna, 
Italy voice (+39)0512094-116/094/100 fax (+39)0512094110 e-mail 
marina.marini a unibo.it
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