Una collaborazione canadese ha intrapreso il primo studio approfondito sulla vascolarizzazione nel cervello autistico. Frutto di quattro anni di lavoro, un articolo pubblicato su Nature Neuroscience delinea diverse linee di nuove prove che implicano fortemente difetti nelle cellule endoteliali – il rivestimento dei vasi sanguigni – nell’autismo. In collaborazione dei ricercatori della McGill University, della Laval University e del National Research Council del Canada ha utilizzato un modello murino con una delle mutazioni genetiche più comuni riscontrate nel disturbo dello spettro autistico – delezione 16p11.2 o “16p” in breve. Il team ha anche utilizzato cellule derivate dal tessuto di adulti autistici umani portatori della mutazione 16p. Se immagini di avere un’auto di lusso, una Ferrari, ed è bellissima, parcheggiata nel tuo garage. Ma se non metti benzina nel serbatoio, l’auto non camminerà. È esattamente lo stesso con il cervello. È l’organo più complesso, ma se non si dispone di afflusso di sangue, il cervello non funziona correttamente. Normalmente, quando le cellule cerebrali si attivano, il sangue si precipita nella regione del cervello attiva, un fenomeno chiamato “accoppiamento neurovascolare. Ma quando vengono stimolati i neuroni dei topi con la delezione di 16 p, questo studio ha scoperto che le risposte vascolari in quelle regioni del cervello erano ritardate e più deboli. Questa disconnessione – o “disaccoppiamento neurovascolare” – ha avuto origine nei vasi sanguigni stessi: le arterie isolate da questi topi e mantenute in vita in un mezzo hanno anche mostrato una risposta debole e lenta ai prodotti chimici che inducono la dilatazione dei vasi sanguigni. Il team ha ulteriormente isolato la fonte del deficit nell’endotelio, al contrario degli altri tipi di cellule, come le cellule muscolari, che circondano i vasi sanguigni. Il lavoro mostra inoltre che i problemi con i vasi sanguigni iniziano molto presto nella vita per coloro che portano la delezione di 16 p. In una capsula di Petri, sia le cellule endoteliali di origine umana che quelle del topo con la mutazione non erano in grado di far germogliare le estensioni che normalmente collegano i vasi sanguigni tra loro, permettendo alla rete vascolare di espandersi e crescere. Le cellule endoteliali nel cervello dei topi autistici neonati avevano lo stesso problema. Nell’adolescenza, i topi mostravano ancora una ridotta densità vascolare nel cervello. È interessante notare che, contrariamente ai problemi del sistema circolatorio, i ricercatori hanno scoperto che i neuroni nel cervello di questi giovani topi sembravano sorprendentemente ben organizzati. Man mano che i topi crescevano, altre cellule del cervello compensavano le loro cellule endoteliali disfunzionali, così che dall’età adulta avevano sviluppato una rete completa di vasi sanguigni. Tuttavia, come hanno dimostrato i precedenti esperimenti dei ricercatori, questi vasi sanguigni sono rimasti disfunzionali nei topi adulti. È un po ‘come se un idraulico venisse a casa tua e facesse un brutto lavoro installando i tubi. Da quel momento in poi avrai problemi a ottenere la giusta pressione dell’acqua nel tuo lavandino. Quando una persona o un topo porta una mutazione 16p, quella differenza genetica viene replicata in ogni cellula del suo corpo. Ciò rende più difficile individuare la causa delle differenze sistemiche di sviluppo. Per far fronte a questa difficoltà, il team ha generato topi che esprimevano solo la mutazione nelle loro cellule endoteliali, i cosiddetti “mutanti condizionati”. Questi topi hanno mostrato deficit simili nel loro sviluppo vascolare come mutanti di tutto il corpo. Sorprendentemente, sebbene tutte le altre cellule del cervello e del corpo fossero geneticamente normali, questi mutanti condizionati presentavano alcuni segni comportamentali di autismo: iperattività, movimenti stereotipati e compromissione dell’apprendimento motorio. Ciò ha indicato che i problemi nei vasi sanguigni hanno contribuito alla disfunzione neuronale, che a sua volta ha portato a segni e sintomi esteriori dell’autismo. I ricercatori hanno utilizzato un numero uguale di topi maschi e femmine e hanno trovato effetti più pronunciati nei topi maschi, suggerendo che le femmine possono avere altri strumenti, come gli estrogeni, che compensano o mascherano i deficit. Suggeriscono questo come una via di indagine, nonché il ruolo dei vasi sanguigni in una gamma più ampia di disturbi dello sviluppo neurologico, che potrebbero portare a nuovi sistemi diagnostici e terapeutici.

Daniele Corbo

Bibliografia: “Vascular contributions to 16p11.2 deletion autism syndrome modeled in mice” by Lacoste et al. Nature Neuroscience

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