Neurochimica cerebrale nell’autismo: recenti notizie da una ricerca americana

Nonostante la prevalenza del disturbo dello spettro autistico sia in costante aumento negli ultimi anni, le basi neurobiologiche della condizione autistica rimangono ancora poco chiare.

I modelli più attuali riportano un deficit di connettività cerebrale e una compromissione di molteplici aree del cervello (es. corteccia perisilviana, corteccia cingolata, sostanza bianca e l’amigdala).  La disfunzione neurochimica di queste aree può essere dimostrata tramite la spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (MRS).

In particolare tale metodica è uno strumento neuroradiologico non invasivo di recente applicazione clinica che permette di ricavare informazioni metaboliche e istologiche in vivo del tessuto in esame. La metodica è in grado di visualizzare e dosare metaboliti in determinati parti del nostro cervello. Nel dettaglio si può rilevare la presenza di N-Acetil-Aspartato che rappresenta un indice di funzionalità neuronale, della Creatina e Fosfocreatina che riflettono le riserve di metabolismo energetico delle cellule, della Colina che è associata ad un aumento della proliferazione cellulare come per esempio nelle malattie demielinizzanti, della Glutammina che è un amminoacido condizionatamente essenziale e che ha varie funzioni nel corpo e infine del Glutammato, un amminoacido non essenziale che è considerato il neurotrasmettitore più abbondante nel sistema nervoso.

I primi studi di spettroscopia su campioni di pazienti con autismo hanno, purtroppo, prodotto risultati estremamente variabili e scarsamente replicati, probabilmente a causa delle differenze nei metodi utilizzati, della ridotta numerosità dei campioni e dell’eterogeneità dei pazienti arruolati (ad esempio differenze nell’intensità dei sintomi, dell’età, del quoziente intellettivo).

Anche se l’argomento è difficile da decifrare e interpretare per i non addetti ai lavori abbiamo voluto comunque portare all’attenzione uno studio del gruppo americano di Bradley Peterson dell’Università della California pubblicato a Gennaio 2020 sull’importante rivista internazionale “Biological Psychiatry” che fornisce chiare notizie sulla neurobiologia delle persone autistiche: lo studio in questione ha esaminato un campione di 78 autistici e 96 soggetti con sviluppo tipico (ST), caratterizzati per funzionamento cognitivo e sesso. Lo studio ha indagato i metaboliti riscontrabili alla spettroscopia correlandoli con le differenze in base ad età, sesso, quoziente intellettivo e gravità della sintomatologia autistica.

I principali risultati dello studio hanno dimostrato che nei soggetti autistici vi era un ridotto livello di N-Acetil-Aspartato nella sostanza bianca e nella corteccia perisilviana ed i livelli di tutti i metaboliti si riducevano proporzionalmente alla severità dei sintomi. Inoltre, vi erano livelli di N-Acetil-Aspartato e Glutammina nella corteccia cingolata posteriore che aumentavano in relazione alla severità dei sintomi.

In alcune aree cerebrali i livelli di N-Acetil-Aspartato, Glutammina, e Fosfocreatina diminuivano più lentamente con l’età nei soggetti autistici rispetto al gruppo con sviluppo tipico. Le differenze tra il sesso maschile e femminile nella concentrazione di N-Acetil-Aspartato e Glutammato e Glutammina è risultata minore o inversa nel gruppo autistico rispetto a quello con sviluppo tipico.

In diverse aree di sostanza bianca e di corteccia livelli più bassi di N-Acetil-Aspartato, Glutammina, fosfocreatina, and Colina sono stati associati ad un più basso funzionamento cognitivo nei partecipanti con autismo.

I risultati dello studio hanno diverse possibili spiegazioni. In primis, la ridotta presenza di specifici metaboliti in determinate aree cerebrali nella popolazione autistica può essere giustificata da una ridotta densità cellulare di quelle regioni, oltre che da una ridotta proliferazione e differenziazione cellulare nelle prime tappe di sviluppo o da effetti più tardivi dovuti ad un’alterata plasticità neuronale.

Un altro fattore importante che giustifica i risultati dello studio è l’alterazione del metabolismo cellulare nei pazienti con autismo.

Ad esempio, bassi livelli di N-Acetil-Aspartato potrebbero indicare ridotta capacità di accumulo di energia a lungo termine dovuto ad un più basso metabolismo cellulare cerebrale.

Inoltre, ridotti livelli di Glutammato/Glutammina e di Creatina/fosfocreatina  potrebbero essere dovuti ad una ridotta attività neurotrasmettitoriale e quindi ad una ridotta richiesta energetica.

In conclusione, gli studi che utilizzano la spettroscopia di risonanza magnetica nucleare ed altre tecniche neuroradiologiche rappresentano un progresso rilevante per lo studio metabolico e funzionale del sistema nervoso centrale, fornendo  informazioni fondamentali  sulle basi anatomiche e neurofisiologiche del disturbo dello spettro autistico. La speranza futura è di poter utilizzare i dati raccolti per effettuare diagnosi in età sempre più precoce e fornire uno strumento utile per prevedere e modificare la traiettoria di sviluppo di questi bambini.

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