[autismo-biologia] primi risultati dallo studio di cellule staminali indotte
daniela
daniela a autismo33.it
Ven 15 Mar 2019 10:39:40 CET
Una tecnica disponibile da qualche anno per studiare in vitro lo
sviluppo dei neuroni a partire dalle cellule staminali totipotenti viene
utilizzata per ripercorrere quanto é avvenuto durante il neurosviluppo,
alla ricerca di anomalie che potrebbero presentare dei target per
terapie mirate.
I primi risultati confermano che in alcuni casi di autismo c’é una
aumentata attività eccitatoria dei neuroni a glutammato, facendo
intravedere possibilitá di terapie farmacologiche mirate, ma conferma
anche la grande eterogeneitá delle vie che possono portare all’autismo.
L’auspicio é che in un prossimo futuro questa tecnica possa essere
applicata non solo nella ricerca, ma anche nella clinica, per predire
quali terapie potranno essere efficaci nel singolo soggetto.
Il Professor Giorgio Lenaz ha letto e riassunto un articolo che dá un
resoconto dei primi risultati dell’induzione di cellule staminali
ridifferenziate a neuroni in un gruppo eterogeneo di persone con autismo
CNTN5-/+or EHMT2-/+human iPSC-derived neurons from individuals with
autism develop hyperactive neuronal networks.
Deneault E, Faheem M, White SH, Rodrigues DC, Sun S, Wei W, Piekna A,
Thompson T, Howe JL, Chalil L, Kwan V, Walker S, Pasceri P, Roth FP,
Yuen RK, Singh KK, Ellis J, Scherer SW.
Elife. 2019 Feb 12;8
Alcuni neuroni derivati da cellule staminali pluripotenti da individui
con autismo sviluppano reti neuronali iperattive.
Il migliaio di geni implicati nella genesi di ASD sono connessi in
circuiti metabolici facenti capo alla trasmissione sinaptica, alla
regolazione della trascrizione genica e allo sviluppo strutturale e
funzionale delle reti neuronali. Secondo gli autori un fattore
unificante che pare emergere dalla letteratura è un aumentato rapporto
tra eccitazione e inibizione dell’attività cerebrale.
L’avvento della tecnologia che usa cellule staminali pluripotenti
programmate a differenziarsi in neuroni glutammatergici permette la
creazione di modelli cellulari dei disordini dello spettro autistico
(ASD), di per sé altamente eterogenei.
In questo studio gli autori hanno creato 53 linee cellulari neuronali
glutammatergiche da 25 soggetti (14 ASD e 11 controlli) provenienti da
12 famiglie distinte, utilizzando come materiale di partenza fibroblasti
cutanei o linfociti. Su queste cellule neuronali hanno poi eseguito
studi elettrofisiologici sofisticati per indagare l’attività sinaptica e
neuronale. [E’ possibile utilizzare micro-elettrodi inseriti ai due lati
di una membrana per osservare correnti dell’ordine di pico-Ampere (10-12
A) derivanti dall’apertura di un singolo canale proteico].
In due famiglie, caratterizzate da deficienza dei geni CNTN5 e EHMT2,
rispettivamente, si è osservata una velocità di scarica spontanea di
potenziali d’azione molto superiore a quella dei controlli. Si tratta di
due geni implicati nell’eziologia di ASD (il primo codifica per una
molecola di adesione cellulare, il secondo per un enzima della
metilazione degli istoni [ricordo che la metilazione o l’acetilazione
degli istoni rimuovono le cariche positive, permettendo al DNA carico
negativamente una più efficace trascrizione ed espressione]); nelle
altre famiglie non si osservavano questi fenomeni di eccitazione
anomala.
I risultati dimostrano che l’iperattività neuronale è esclusivamente una
proprietà dei neuroni glutammatergici, poiché i neuroni ottenuti non
sono contaminati da altri tipi di neuroni, p. es. GABAergici [una
iperattività neuronale potrebbe derivare da ipofunzione dei neuroni
GABAergici inibitori, come è stato postulato da alcuni autori].
Questo studio sembra confermare che una aumentata attività eccitatoria
dei neuroni a glutammato è una proprietà caratteristica dei soggetti ASD
(ma non di tutti, almeno utilizzando le tecniche di questo studio).
Questo lavoro è importante perché prospetta l’utilizzo di neuroni
derivati da cellule staminali di soggetti malati per lo studio di
proprietà funzionali. Ovviamente i risultati sono positivi solo per
alcune linee e non sembrano rivestire un carattere di universalità;
inoltre sono state studiate solo poche famiglie. Tuttavia si ritiene che
sia aperta la strada per studi più completi su un maggior numero di
soggetti, non solo per dare conferme eziopatogenetiche, ma anche per
possibili studi farmacologici.
Giorgio Lenaz, Professore Emerito di Chimica Bologica, Universitá di
BBologna
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