Autismo: ricercatori della Stanford Medicine hanno scoperto che l’iperattività in una regione cerebrale nota come nucleo reticolare del talamo potrebbe essere alla base di comportamenti associati al disturbo dello spettro autistico. Riducendo l’attività in quest’area utilizzando farmaci sperimentali e tecniche di neuromodulazione, sono stati in grado di invertire i sintomi simili all’autismo nei topi, dalle convulsioni ai deficit sociali. Crediti: Shutterstock

È stato dimostrato che l’iperattività del nucleo reticolare del talamo causa comportamenti simili all’autismo nei topi. Farmaci che riducono questa attività hanno invertito i sintomi.

I ricercatori della Stanford Medicine che studiano le basi neurologiche del disturbo dello spettro autistico hanno scoperto che un’eccessiva attività in una particolare regione del cervello potrebbe essere responsabile dei comportamenti comunemente associati a questa condizione.

Utilizzando un modello murino di autismo, il team ha identificato il nucleo reticolare talamico, una struttura che filtra le informazioni sensoriali tra il talamo e la corteccia, come un promettente bersaglio terapeutico.

È importante sottolineare che hanno dimostrato che la somministrazione di farmaci per attenuare l’attività in questa regione del cervello ha invertito i sintomi simili all’autismo nei topi, tra cui la predisposizione alle crisi convulsive, una maggiore sensibilità agli stimoli, un aumento dell’attività motoria, azioni ripetitive e una riduzione dell’interazione sociale.

Percorsi condivisi con l’epilessia

Questi stessi farmaci sono anche oggetto di studio come potenziali trattamenti per l’epilessia, il che sottolinea come i meccanismi che determinano i disturbi dello spettro autistico e l’epilessia possano intersecarsi nel cervello e contribuire a spiegare perché le due condizioni spesso si manifestano negli stessi individui.

I risultati sono stati recentemente pubblicati su Science Advances. L’autore principale dello studio è John Huguenard, PhD, Professore di neurologia e scienze neurologiche. L’autore principale è Sung-Soo Jang, PhD, ricercatore post-dottorato in neurologia e scienze neurologiche.

Iperattività nel nucleo reticolare del talamo

Le connessioni tra il talamo e la corteccia sono state collegate all’autismo sia negli esseri umani sia nei modelli animali, ma il contributo specifico del nucleo reticolare del talamo è rimasto incerto.

Nel nuovo studio, i ricercatori hanno registrato l’attività neurale di questa regione cerebrale nei topi mentre osservavano il comportamento degli animali. Nei topi geneticamente modificati per modellare l’autismo (topi knockout per Cntnap2), il nucleo reticolare del talamo mostrava un’attività elevata quando gli animali incontravano stimoli come la luce o un soffio d’aria, così come durante le interazioni sociali. La regione cerebrale mostrava anche esplosioni di attività spontanea, che causavano convulsioni.

L’epilessia è molto più diffusa nelle persone con autismo rispetto alla popolazione generale – 30% contro 1% – sebbene i meccanismi non siano ancora ben compresi. Riconoscendo questa correlazione, i ricercatori hanno testato un farmaco sperimentale antiepilettico, lo Z944 e hanno scoperto che invertiva i deficit comportamentali nel modello murino di autismo.

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Con un diverso trattamento sperimentale che modifica geneticamente i neuroni per rispondere ai farmaci progettati, noto come neuromodulazione basata su DREADD, i ricercatori potrebbero sopprimere l’iperattività nel nucleo reticolare del talamo e invertire i deficit comportamentali nel modello murino di autismo. Potrebbero persino indurre questi deficit comportamentali nei topi normali, aumentando l’attività nel nucleo reticolare del talamo.

Spiegano gli autori:

“I disturbi dello spettro autistico (ASD) sono condizioni neuroevolutive caratterizzate da deficit sociali, comportamenti ripetitivi e comorbilità come anomalie sensoriali, disturbi del sonno e convulsioni. Sebbene la disfunzione del circuito talamocorticale sia stata implicata in questi sintomi, il suo ruolo preciso nella fisiopatologia dei disturbi dello spettro autistico rimane poco compreso. In questo articolo, esaminiamo il contributo specifico del nucleo reticolare del talamo (RT), un modulatore chiave dell’attività talamocorticale, ai deficit comportamentali correlati ai disturbi dello spettro autistico utilizzando un modello murino knockout per Cntnap2 . I topi Cntnap2 −/− hanno mostrato una maggiore suscettibilità alle convulsioni, attività locomotoria e comportamenti ripetitivi. Le registrazioni elettrofisiologiche hanno rivelato un aumento delle oscillazioni intratalamiche e del firing a raffica nei neuroni RT, accompagnati da elevate correnti di calcio di tipo T. La fotometria delle fibre in vivo ha confermato gli aumenti dell’attività della popolazione RT associati al comportamento. In particolare, la soppressione farmacologica e chemiogenetica dell’eccitabilità della trascrittasi inversa (RT) tramite Z944, un bloccante dei canali del calcio di tipo T, e tramite l’attivazione di C21 del recettore inibitorio DREADD hM4Di ha migliorato significativamente i comportamenti correlati ai disturbi dello spettro autistico. Questi risultati identificano l’ipereccitabilità della trascrittasi inversa (RT) come un fattore meccanicistico dei disturbi dello spettro autistico e mettono in luce la trascrittasi inversa come un potenziale bersaglio terapeutico”.

Le nuove scoperte evidenziano il nucleo reticolare del talamo come un nuovo bersaglio per il trattamento dei disturbi dello spettro autistico.

Riferimento: Science Advances