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 serotonina e
di melatonina, ed un’altra che porta alla
sintesi di NAD (nicotinamide adenin
dinucleotide).
à
à
serotonina à
à
melatonina
triptofano
àà
chinurenina à
à à
NAD
La serotonina è un
neurotrasmettitore implicato
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 triptofano attraverso
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 portare a 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