Geni dell’autismo attivi durante lo sviluppo del cervello del feto

I ricercatori della University of California, San Diego School of Medicine hanno scoperto che le mutazioni che causano l’autismo nei bambini sono collegate ad un pathway che regola lo sviluppo del cervello.

La ricerca, guidata da Lilia Iakoucheva, PhD, e ricercatrice del Dipartimento di Psichiatria, è stata pubblicato sulla prestigiosa rivista Neuron.

I ricercatori hanno studiato una serie di mutazioni dello spettro autistico chiamati copy number variants o CNV. Hanno studiato quando e dove questi geni vengono espressi durante lo sviluppo del cervello.

“Una cosa sorprendente che abbiamo subito osservato è che diversi CNVs sembravano attivarsi in diversi periodi dello sviluppo”

ha detto la Dott.ssa Iakoucheva.

In particolare, il team di ricerca ha notato che una CNV localizzata in una regione del genoma noto come 16p11.2, contenevano geni attivi durante il periodo che nell’articolo viene definito late midel-fetal. I ricercatori identificano una rete di geni che mostra un simile pattern di attivazione che include anche KCTD13 nel 16p11.2 e CUL3, un gene di un cromosoma diverso che risulta mutato nei bambini con disturbi dello spettro autistico.

“Il momento più emozionante per noi è stato quando ci siamo resi conto che le proteine ​​codificate da questi geni formano un complesso che regola i livelli di una terza proteina, RhoA,”

ha detto Iakoucheva.

Queste proteine ​​Rho giocano un ruolo critico nella migrazione neuronale e nella morfogenesi del cervello nelle fasi iniziali dello suo sviluppo.

“Improvvisamente, tutto nel suo insieme cominciava ad avere un senso.”

Ulteriori esperimenti hanno confermato che le mutazioni CUL3 disturbano l’interazione con KCTD13, suggerendo che 16p11.2 CNV e CUL3 possono agire nello stesso pathway RhoA.

I livelli RhoA influenzano la dimensione della testa e del corpo nello zebrafish, un modello utilizzato dai genetisti per studiare le funzioni dei geni.

I bambini con 16p11.2 CNV mostrano una più grande o più piccola dimensione della testa e soffrono di obesità o sono in sottopeso.

“Il nostro modello si sposa perfettamente con quello che osserviamo nei pazienti”, ha detto Guan Ning Lin, PhD, primo autore dello studio

È interessante notare che il pathway RhoA è stato recentemente coinvolto in una rara forma di autismo chiamata sindrome di Timothy1, che è causato dalla mutazione in un gene completamente diverso.

“Il fatto che tre diversi tipi di mutazioni possono agire nello stesso pathway è notevole. La mia speranza è essere in grado di fornire un indirizzo terapeutico.”

Ha detto Iakoucheva.

Iakoucheva e colleghi hanno in programma di testare inibitori pathway RhoA utilizzando un modello di cellule staminali2dell’ autismo.

“Se siamo in grado di scoprire il meccanismo preciso e di sviluppare trattamenti mirati per una manciata di bambini, o anche per un solo bambino con autismo, ne sarei felice”, ha detto.

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1. La sindrome di Timothy è una malattia multisistemica, caratterizzata dall’allungamento del tratto QT dell’elettrocardiogramma, dita dei piedi e delle mani palmati, sella nasale infossata, orecchie a bassa attaccatura, mascella ipoplasica, labbro superiore sottile e tratti autistici o disturbi dello spettro dell’autismo. Sono stati descritti meno di 20 casi. La sindrome di Timothy è dovuta a mutazioni del gene CACNA1C ed è ereditario autosomico dominante.
2. Le cellule staminali sono una classe di cellule indifferenziate capaci di differenziarsi in tipi di cellule specializzate. Comunemente, le cellule staminali provengono da due fonti principali:
     -Cellule staminali embrionali
     -Tessuti adulti (cellule staminali adulte)
Entrambi i tipi sono generalmente caratterizzati dal loro potenziale di differenziarsi in diversi tipi cellulari (come pelle, muscolo, osso, etc.)

 

 

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