L’ultima scoperta dei ricercatori Usa: “L’autismo esiste nell’embrione ancora prima della crescita dei neuroni”

L’autismo, questo sconosciuto. Mentre ormai è chiaro che si manifesta come spettro di disordini (ormai parliamo di autismo per differenziare l’ampia casistica) è anche acclarato che nella stragrande maggioranza dei casi l’essere autistico implica differenze fisiche nelle cellule nervose del cervello. Infatti molti studi hanno evidenziato un eccesso di connessioni tra i neuroni nel cervello delle persone con autismo. Ma perché succede tutto questo? Sappiamo che i cambiamenti nelle connessioni neuronali sono componenti chiave per l’apprendimento e la memoria, e possono accadere in qualsiasi momento della vita. Ma che le maggiori connettività si verificano da prima della nascita alla tarda adolescenza.L’esperienza c’insegna che i sintomi dell’autismo spesso appaiono tra il primo e il secondo anno di età. Ma ora nuovi studi scientifici collocano il momento “critico” molto prima e cioè durante lo sviluppo embrionale, ancora prima della crescita delle cellule neuronali. Lo afferma uno studio pubblicato su “Nature Neuroscience” da Fred Gage del Salk Institute for Biological Studies di Jolla, in California e da un’ampia schiera di ricercatori che hanno collaborato a livello internazionale.

Questi nuovi studi ancora una volta dimostrano quanto sia difficile comprendere come inizia l’autismo. Prima di tutto lo spettro autistico include più di un disordine. Poi non si può sapere in partenza chi sta per svilupparlo, si possono solo fare osservazioni dopo che i sintomi sono apparsi. Del resto il cervello umano non è un organo che eticamente parlando può essere soggetto ad esperimenti invasivi. La nuove ricerche sono stati possibili grazie a tecniche che alcuni decenni fa erano impensabili. Ora noi sappiamo come prendere alcune cellule della pelle e trasformarle in cellule staminali. E possiamo dirigere le cellule staminali lungo dei lignaggi che contribuiscono allo sviluppo del cervello. E possiamo strutturare lo sviluppo in tre dimensioni per produrre una versione in miniatura del tessuto “maturo” definito organoide. Messi insieme questi approcci ci permettono di studiare lo sviluppo dell’autismo, usando nient’altro che un piccolo lembo di pelle estratto da individui autistici.

Infatti la nuova ricerca un team internazionale di scienziati si è servita di cellule della pelle di otto persone autistiche articolandosi in cinque fasi di controllo.  Le cellule della pelle sono state convertite in cellule staminali e poi indotte a svilupparsi lungo un percorso che porta a neuroni simili a quelli del cervello. Questo percorso include un passaggio intermedio, chiamato cellula staminale neuronale, nella quale le cellule sono impegnate a svilupparsi come cellule nervose ma non hanno ancora un’identità specifica di cellule mature (alle cellule mature appartengono distinte categorie, come le cellule produttrici di serotonina, le cellule del giro dentato dell’ippocampo ecc).  Altri studi precedenti avevano già rilevato che le cellule nervose “mature” degli individui autistici presentano modelli molto complessi di assoni ramificati rispetto alle cellule di controllo.

Nelle cinque fasi di sviluppo delle cellule, i ricercatori hanno separato le cellule nervose o cellule nervose in fieri. Quindi hanno ottenuto tutto l’RNA dalle cellule, che fornisce una finestra sull’attività dei geni. Successivamente, i ricercatori hanno eseguito un’analisi computazionale per identificare gruppi di geni attivi in ​​fasi specifiche. Questa ha identificato tre distinti gruppi di geni (detti “moduli”) relativi a fasi distinte del processo di sviluppo. Sono stadi che si definiscono come pre-neurone, cellula staminale neuronale e neurone in via di maturazione.

Quando i moduli sono stati confrontati nelle cellule di individui autistici e non autistici, non c’erano molte differenze nei due moduli che hanno segnato le fasi successive dello sviluppo. Il primo modulo attivo, invece, sembrava essere attivo su un programma accelerato nelle cellule provenienti da individui autistici. In altre parole, mentre le cellule normali avrebbero potuto raggiungere un dato stadio di attività genica al quarto giorno, quelle da pazienti autistici la raggiungevano al secondo giorno. Questo ritmo accelerato era evidente anche nei cambiamenti fisici che le cellule subiscono mentre maturano. I primi due moduli contengono anche un numero di geni che in precedenza erano stati identificati come aumento del rischio di autismo. E l’espressione di alcuni di questi geni nelle prime fasi del processo potrebbe imitare la progressione dell’autismo, accelerando il processo di sviluppo. Il tempismo di tutto ciò suggeriva agli autori che i problemi in questi individui autistici provenivano dal processo di formazione delle cellule staminali neurali. Questo pone le basi per problemi in tutto ciò che viene dopo.

Per testare questa idea, gli autori hanno trovato una soluzione intelligente: bypassare lo stadio delle cellule staminali neurali del processo e costringere le cellule staminali a svilupparsi direttamente nei neuroni. (Sorprendentemente, tutto ciò che serve è l’espressione di un singolo gene.) Se la specificazione delle cellule staminali neurali è dove le cose vanno male, saltare il tutto potrebbe salvare i problemi. E, infatti, lo fa. La complessità della ramificazione neurale era simile nelle cellule sperimentali e di controllo quando i neuroni venivano generati usando questo approccio.

Sarebbe bello gridare “viittoria”. Ma sono gli stessi scienziati che invitano alla calma. Dice Gage che è  importante sottolineare che la ricerca non significa aver “risolto” il mistero dell’origine dell’autismo. Prima di tutto i partecipanti a questo studio sono stati selezionati come aventi un singolo sintomo che li collocava nello spettro autistico; non è chiaro se gli stessi risultati si applicheranno anche a coloro che sono nello spettro a causa di altri sintomi.  E poi c’è una grande differenza tra sapere che qualcosa va storto durante la generazione di cellule staminali neurali e sapere cosa, esattamente, è andato storto.

 Quindi c’è ancora molto lavoro da fare. Ma i risultati indicano che, almeno in alcuni individui con autismo, i problemi iniziano molto presto. Negli esseri umani, le cellule staminali neurali vengono specificate prima di tre settimane dall’inizio della gravidanza, un punto in cui molte persone non sono nemmeno consapevoli o certe di essere incinte. A seconda di quanto questo sia generale, ciò potrebbe significare che gli interventi nei primissimi stadi dell’autismo – affrontando direttamente il problema o limitando qualsiasi influenza ambientale che promuove l’autismo – sono piuttosto improbabili.