Ci sono i geni alla base dei disturbi del neurosviluppo

Roma – Scoperto un legame tra due geni, presenti solo nel DNA umano, e un gene chiave, chiamato SYNGAP1, che è mutato nella disabilità intellettiva e nei disturbi dello spettro autistico. Lo rivela uno studio condotto da un gruppo di ricercatori guidato da Pierre Vanderhaeghen, del VIB-KU Leuven Center for Brain & Disease Research, insieme a scienziati della Columbia University e dell’Ecole Normale Supérieure, pubblicato su Neuron. La ricerca fornisce prove di un legame diretto tra l’evoluzione del cervello umano e i disturbi del neurosviluppo. Lo sviluppo del cervello umano è unico tra i mammiferi e si pensa che contribuisca alle avanzate capacità di apprendimento umane. Le interruzioni di questo processo possono spiegare alcune malattie del neurosviluppo. Le sinapsi, connessioni tra i neuroni della corteccia cerebrale, il principale centro di cognizione del cervello, impiegano anni per maturare negli esseri umani, rispetto ai pochi mesi di specie come i macachi o i topi. Questo sviluppo prolungato, noto anche come neotenia, si ritiene sia alla base delle avanzate capacità cognitive e di apprendimento degli esseri umani. D’altra parte, è stato ipotizzato che le interruzioni della neotenia cerebrale possano essere collegate a disturbi del neurosviluppo come la disabilità intellettiva e il disturbo dello spettro autistico. Il laboratorio di Vanderhaeghen aveva precedentemente scoperto che lo sviluppo prolungato della corteccia cerebrale umana è dovuto principalmente a meccanismi molecolari specifici dell’uomo nei neuroni. Nell’ultimo studio, il gruppo di ricerca ha verificato il coinvolgimento di due geni, SRGAP2B e SRGAP2C, unici nell’uomo. Identificati per la prima volta da Cécile Charrier nel laboratorio di Franck Polleux, della Columbia University, USA, si è scoperto che questi geni rallentano lo sviluppo delle sinapsi quando vengono introdotti artificialmente nei neuroni di topo della corteccia cerebrale. . La domanda se questi geni funzionino allo stesso modo nei neuroni umani era rimasta senza risposta. Per risolvere questo problema, Baptiste Libé-Philippot, borsista del laboratorio Vanderhaeghen, ha disattivato SRGA2B e SRGAP2C in neuroni umani, li ha trapiantati in cervelli di topo e ha monitorato attentamente lo sviluppo delle sinapsi per un periodo di 18 mesi. “Abbiamo scoperto che quando si spengono questi geni nei neuroni umani, lo sviluppo delle sinapsi accelera a livelli notevoli”, ha spiegato Libé-Philippot. “A 18 mesi, le sinapsi sono paragonabili a quelle che ci aspetteremmo di vedere nei bambini tra i cinque e i dieci anni; questo rispecchia lo sviluppo accelerato delle sinapsi osservato in alcune forme di disturbo dello spettro autistico”, ha continuato Libé-Philippot. L’équipe ha quindi studiato i meccanismi genetici alla base degli effetti pronunciati di SRGAP2B e SRGAP2C sulla neotenia dei neuroni umani. Gli scienziati si sono concentrati sul gene SYNGAP1, un importante gene patologico noto per essere coinvolto nella disabilità intellettiva e nel disturbo dello spettro autistico, e hanno scoperto che i geni SRGAP2 e SYNGAP1 agiscono insieme per controllare la velocità di sviluppo delle sinapsi umane. L’aspetto più sorprendente è che SRGAP2B e SRGAP2C aumentano i livelli del gene SYNGAP1 e possono addirittura invertire alcuni difetti dei neuroni privi di SYNGAP1. La scoperta aumenta la comprensione attuale di come le molecole specifiche dell’uomo influenzino i percorsi delle malattie del neurosviluppo, facendo luce sul perché questi disturbi siano più diffusi nella nostra specie. “Questo lavoro ci fornisce un quadro più chiaro dei meccanismi molecolari che determinano il lento sviluppo delle sinapsi umane”, ha detto Vanderhaeghen. “È sorprendente scoprire che gli stessi geni coinvolti nell’evoluzione del cervello umano hanno anche il potenziale di modificare l’espressione di specifiche malattie cerebrali”, ha proseguito Vanderhaeghen. “Questo potrebbe avere un’importante rilevanza clinica: sono necessarie ulteriori ricerche per capire come i meccanismi specifici dello sviluppo cerebrale umano influenzino l’apprendimento e altri comportamenti e come la loro disregolazione possa portare a disturbi cerebrali”, ha precisato Vanderhaeghen. “È ipotizzabile che alcuni prodotti genici specifici dell’uomo possano diventare bersagli farmacologici innovativi”, ha concluso Vanderhaeghen. (30Science.com)