Modelli di espressione genica nel cervello di persone affette da autismo sono simili a quelli di persone che hanno la schizofrenia o disturbo bipolare, secondo un ampio studio del tessuto cerebrale postmortem. I risultati appaiono oggi con un articolo pubblicato sulla nota rivista Science. Tutte e tre le condizioni mostrano un’attivazione dei geni nelle cellule cerebrali a forma di stella chiamate astrociti e la soppressione dei geni che funzionano alle sinapsi , le giunzioni tra i neuroni. I cervelli dell’autismo mostrano anche un aumento unico nell’espressione dei geni specifici delle cellule immunitarie chiamate microglia .
“Questo studio dimostra per la prima volta che [l’espressione genica] può essere utilizzata per definire in modo solido fenotipi di cross-disturbo che sono condivisi e distinti”, afferma Daniel Geschwind , ricercatore capo di neurologia, psichiatria e genetica umana presso l’Università della California, Los Angeles. “E questi fenotipi sono correlati ai percorsi molecolari e cellulari che probabilmente sono andati male”. Le persone che hanno una di queste condizioni possono avere caratteristiche in comune, come problemi di linguaggio , irritabilità e aggressività . Condividono anche alcune varianti genetiche che aumentano il rischio delle condizioni. Il nuovo lavoro mostra che la sovrapposizione tra varianti di rischio è correlata alla comunanza nei loro modelli di espressione genica. Questo suggerisce che le varianti aumentano il rischio in parte attivando o disattivando determinati gruppi di geni nel cervello. “Stiamo vedendo tutti questi studi che stanno scoprendo legami tra varianti genetiche e condizioni psichiatriche, ma come passare dal rischio genetico ai meccanismi?“, Dice Emma Meaburn , docente senior di scienze psicologiche presso la Birkbeck University di Londra, che era non coinvolto nello studio. “Questo documento inizia a colmare questa lacuna”.
FIRME SIMILI:
Nel 2011, il team di Geschwind ha caratterizzato l’espressione genica nel tessuto cerebrale postmortem da 19 individui con autismo e 17 controlli. Il nuovo lavoro, che incorpora set di dati da altri nove studi, espande quell’analisi a 50 persone con autismo, 159 con schizofrenia, 94 con disturbo bipolare, 87 con depressione, 17 con alcolismo e 293 controlli. Tutto il tessuto proveniva dalla corteccia cerebrale, lo strato esterno del cervello. I ricercatori hanno scoperto che le firme dell’espressione genica nel cervello dell’autismo si sovrappongono a quelle di entrambi i cervelli della schizofrenia e del disturbo bipolare. Hanno confermato questo risultato in serie indipendenti di campioni di cervello di 24 persone con autismo, 315 con schizofrenia e 94 con disturbo bipolare.
Al contrario, nessuno dei modelli comuni all’autismo, schizofrenia e bipolare si sovrappongono a quelli dell’alcolismo o quelli osservati nei campioni di budello di 197 persone con malattia infiammatoria intestinale, suggerendo che le firme non riflettono la salute generale e sono specifiche per il cervello. Nel 2016, una squadra diversa ha anche scoperto che l’autismo condivide una firma di espressione genica con la schizofrenia . Quei ricercatori non hanno trovato alcuna sovrapposizione con il disturbo bipolare. Tuttavia, il loro studio ha coinvolto meno cervelli – circa 30 per ciascuna delle condizioni – quindi potrebbero aver perso un legame statisticamente significativo, dice Dan Arking , professore associato di medicina presso la Johns Hopkins University di Baltimora. Arking ha condotto lo studio del 2016 ma non è stato coinvolto nel nuovo lavoro.
LINK VARIANTI:
A casa su percorsi molecolari, i ricercatori hanno raggruppato i geni in “moduli” che mostrano aumenti e cadute simili attraverso il cervello. Ciascuno di questi moduli comprende geni specifici per un tipo di cellula o una funzione, come la comunicazione tra i neuroni. L’analisi ha rivelato che l’autismo, la schizofrenia e il cervello bipolare mostrano bassi livelli di espressione genica in tre moduli caratteristici dei neuroni. Due di questi moduli sono importanti per la comunicazione neuronale; l’altro è coinvolto nella funzione dei mitocondri , che generano energia per le cellule. Tutte e tre le condizioni mostrano anche un aumento nell’espressione dei geni in un modulo ‘astrocita’. Questi modelli condivisi possono scaturire da un insieme di varianti del DNA comuni a tutte e tre le condizioni.
Per esplorare questa possibilità, il team ha raccolto dati da studi di associazione su tutto il genoma (GWAS) , che rivelano varianti comuni – quelle presenti in più dell’1 per cento della popolazione – associate alle condizioni. (Per l’autismo, i ricercatori hanno fatto affidamento su un’analisi GWAS non ancora pubblicata di una coorte danese che include 8.605 persone con autismo e 19.526 controlli.) Per ciascuna coppia di condizioni psichiatriche, hanno trovato una forte correlazione tra il grado di sovrapposizione tra le varianti del DNA e l’estensione della sovrapposizione nelle firme di espressione genica. Le varianti comuni legate all’autismo e alla schizofrenia tendono a comparire nei tre moduli neuronali. Anche i geni noti per ospitare mutazioni spontanee legate a queste condizioni rientrano in uno dei moduli sinapsi.
Questi risultati suggeriscono che molte varianti legate all’autismo e alla schizofrenia smorzano l’espressione di geni coinvolti nella segnalazione alle sinapsi. “Questo sta iniziando a individuare alcuni dei percorsi comuni”, dice Tomasz Nowakowski , assistente professore di anatomia presso l’Università della California, a San Francisco, che non è stato coinvolto nello studio. A segnalarci la notizia anche alcuni utenti del web (a tal proposito ricordiamo che scrivendo alla Pagina https://www.facebook.com/GloboChanneldotcom/ è possibile inviare segnalazioni, osservazioni anche con foto e video, inoltre è possibile seguire tutte le news anche su Telegram all’indirizzo https://t.me/globochannel).
MACCHINE MICROGLIA:
Solo i cervelli dell’autismo mostrano un picco nell’espressione dei geni associati alla microglia, hanno scoperto i ricercatori. Questa scoperta è alquanto sorprendente, poiché anche la microglia è stata implicata nella schizofrenia , afferma Stephan Sanders , assistente professore di psichiatria presso l’Università della California, a San Francisco, che non è stata coinvolta nello studio. Caratterizzare i modelli di espressione genica della microglia e di altre cellule cerebrali individuali , piuttosto che i modelli in un pezzo di tessuto, potrebbe portare a risultati più raffinati, dice Nowakowski, che ha studiato l’espressione genica in singole cellule nel cervello umano in via di sviluppo. Geschwind e il suo team stanno esplorando in che modo i modelli di espressione genica si riferiscono all’attività neuronale. I ricercatori stanno anche verificando se questi pattern possono essere replicati in neuroni coltivati e in microglia che trasportano mutazioni legate a ciascuna delle condizioni. (Fonte).
