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Le basi neurobiologiche dell'autismo

Le basi neurobiologiche dell’autismo

La ricerca neuropsicologica tenta di spiegare il peculiare funzionamento della mente “autistica” attraverso lo studio delle competenze cognitive, sociali e emozionali dei soggetti con autismo, mentre altre linee di ricerca analizzano il funzionamento del cervello alla ricerca delle possibili basi neurobiologiche della sindrome, adottando varie tecniche di indagine come le tecniche di neuro-immagine, l’indagine neuro-funzionale e neuro-trasmettitoriale per ricondurre i sintomi comportamentali a una base neurofisiologica [1]. Sulla base di queste ricerche fino ad oggi è impossibile evidenziare alterazioni morfologiche e biochimiche comuni ai diversi disturbi dello spettro, tuttavia vengono proposte molte teorie patogenetiche che sembrano essere confermate in alcuni sottogruppi di soggetti con un disturbo dello spettro autistico: anomalo sviluppo di alcune strutture cerebrali e dei livelli di connessione tra le diverse aree, disfunzioni dei neurotrasmettitori a livello del sistema nervoso centrale, anomalie immunologiche, processi autoimmuni, disturbi del metabolismo.

A livello morfologico/istologico alcuni studi autoptici condotti su cervelli di soggetti autistici comparati con soggetti normali hanno mostrato che alcune strutture cerebrali, come il cervelletto, la corteccia entorinale, l’ippocampo e l’amigdala, presentano aumentata densità delle cellule nervose e ridotte dimensioni delle stesse [2]. Alcuni studi recenti condotti attraverso tecniche di neuroimaging, sembrano indicare anomalie nelle connessioni tra neuroni in specifiche aree cerebrali come la corteccia uditiva [3,4], e il sistema dei neuroni specchio [5,6] , nonché variazioni nel volume e nella simmetria dei due emisferi cerebrali [7, 8 ]. Queste evidenze suggeriscono che difetti molto precoci (primo trimestre di gravidanza) nell’organizzazione del cervello siano in parte responsabili delle alterazioni comportamentali e neurologiche delle sindromi autistiche. A livello cellulare le ipotesi più investigate riguardano le anomalie nel funzionamento delle sinapsi, soprattutto di quelle inibitorie, principalmente mediate da acido γ-amminobutirrico (GABA), oltre che difetti nella sintesi e nel rilascio di serotonina (5HT), un neurotrasmettitore implicato nella modulazione dei comportamenti sociali. Molti studi evidenziano anche alterazioni dei meccanismi coinvolti nelle modificazioni che avvengono dentro alle cellule del cervello in risposta allo stimolo nervoso, meccanismi legati al calcio intracellulare [9].

Infine sono state anche riportate anomalie a livello sistemico che potrebbero aiutare a spiegare la complessa eziopatogenesi dell’autismo. Studi autoptici ed anche l’analisi del liquor cerebrospinale nei pazienti hanno evidenziato alterazioni del sistema immunitario e aumento di varie molecole coinvolte nei processi di infiammazione a livello del sistema nervoso centrale [10]. Recentemente sono state suggerite teorie relative alla presenza di anticorpi materni che attraverserebbero la barriera placentare contribuendo alle anomalie immunitarie e neurologiche osservate nei bambini autistici [11]. Viene attivamente studiato il legame tra stress ossidativo e autismo [12]. In alcuni sottogruppi di autistici è stato riscontrato un alterato metabolismo degli steroidi ed in particolare del testosterone [13] e del colesterolo [14].

La alta prevalenza dei disturbi autistici nei maschi ha suggerito che la vulnerabilità genetica caratteristica dell’autismo possa essere suscettibile all’ambiente ormonale (fattori neuroendocrini) che caratterizza lo sviluppo embrionale e fetale. Nei maschi lo sviluppo è dominato dalla presenza di ormoni androgeni, come il testosterone, rispetto a quello delle femmine dove sono gli estrogeni a prevalere. Queste considerazioni sono alla base della teoria che vede il cervello nell’autismo come una forma ‘estrema di cervello maschile’ [15,16]. Un recente studio compiuto su cervelli autoptici di giovani adulti con diagnosi di autismo, ha identificato un nuovo gene candidato nell’eziopatogenesi dell’autismo coinvolto nei processi di differenziazione del cervello durante lo sviluppo. La traduzione di questo gene dipende dall’azione di fattori ormonali come gli androgeni e gli estrogeni [17].

Anche l’ossitocina - ormone considerato un importante regolatore dei comportamenti sociali nei mammiferi compreso l’uomo " appare in diversi studi un fattore ormonale coinvolto nei sintomi comportamentali dello spettro autistico. Studi clinici hanno evidenziato come il trattamento con l’ossitocina possa modificare alcuni aspetti comportamentali (ad esempio il riconoscimento delle espressioni facciali, e la capacità di partecipare ad un gioco che implica l’interazione con altri) in bambini con autismo ad alto funzionamento [18]. Molti studi hanno cercato di associare la presenza dei disturbi autistici con alterazioni genetiche che coinvolgano il gene dell’ossitocina e/o il suo recettore. Tali studi suggeriscono che la funzione dell’ossitocina potrebbe essere modulata nell’autismo da mutazioni del gene del recettore dell’ossitocina, ma anche da modificazioni ‘epigenetiche’, ovvero da modificazioni non congenite che pur non cambiando la sequenza nucleotidica, determinano un’alterazione dell’espressione di quel gene [19].

Referenze

1. Vivanti G. 210. la mente autistica. Le risposte della ricerca scientifica al mistero dell’autismo. Omega Edizioni.
2. Amaral DG, Schumann CM, Nordahl CW. Neuroanatomy of autism. 2008. Trends Neuroscience 31:137-45 .link
3. Roberts TP, Khan SY, Rey M, Monroe JF, Cannon K, Blaskey L, Woldoff S, Qasmieh S, Gandal M, Schmidt GL, Zarnow DM, Levy SE, Edgar JC. 2010. MEG detection of delayed auditory evoked responses in autism spectrum disorders: towards an imaging biomarker for autism. Autism Research 3:8-18 .link
4. Roberts TP, Cannon KM, Tavabi K, Blaskey L, Khan SY, Monroe JF, Qasmieh S, Levy SE, Edgar JC. 2011. Auditory Magnetic Mismatch Field Latency: A Biomarker for Language Impairment in Autism. Biological Psychiatry. [Epub ahead of print] link
5. Rizzolatti G, Fabbri-Destro M. 2010. Mirror neurons: from discovery to autism. Experimental Brain Research 200:223-37. link
6. Williams JH 2008. Self-other relations in social development and autism: multiple roles for mirror neurons and other brain bases. Autism Research 1:73-90. link
7. Wallace GL, Dankner N, Kenworthy L, Giedd JN, Martin A. 2110. Age-related temporal and parietal cortical thinning in autism spectrum disorders. Brain. 2010 133:3745-54 link
8. Kosaka H, Omori M, Munesue T, Ishitobi M, Matsumura Y, Takahashi T, Narita K, Murata T, Saito DN, Uchiyama H, Morita T, Kikuchi M, Mizukami K, Okazawa H, Sadato N, Wada Y. 2010. Smaller insula and inferior frontal volumes in young adults with pervasive developmental disorders. Neuroimage. 2010 50:1357-63. link
9. Krey JF, Dolmetsch RE .2007. Molecular mechanisms of autism: a possible role for Ca2+ signaling. Current Opinion Neurobiology. 17:112-9. link
10. Vargas DL, Nascimbene C, Krishnan C, Zimmerman AW, Pardo CA. 2005. Neuroglial activation and neuroinflammation in the brain of patients with autism. Ann Neurology 57:67-81 link
11.Andrew W. Zimmerman (ed) - Autism: Current Theories and Evidence - Humana press. Totowa. New Jersey. 2008 Abha Chauhan, Ved Chauhan and Ted Brown - Autism: Oxidative Stress, Inflammation, and Immune Abnormalities. Taylor & Francis Group, CRC Press. New York. 2010 12. Herbert MR. 2010 .Contributions of the environment and environmentally vulnerable physiology to autism spectrum disorders. Current Opinion Neurolology 23:103-10. link
13.Ruta L, Ingudomnukul E, Taylor K, Chakrabarti B Baron-Choen S. 2011. Increased serum androstenedione in adults with autism spectrun condition. Psychoneuroendocrinology. link
14. Aneja A, Tierney E. 2008. Autism: the role of cholesterol in treatment. International Review Psychiatry.;20:165-70. link
15. Knickmeyer RC, Baron-Cohen S. 2006. Fetal testosterone and sex differences in typical social development and in autism. J Child Neurol. 21:825-45. link
16. Pfaff DW, Rapin I, Goldman S. 2011. Male predominance in autism: neuroendocrine influences on arousal and social anxiety. Autism Res. 2011 [Epub ahead of print] link
17. Sarachana T, Xu M, Wu RC, Hu VW. 2011. Sex hormones in autism: androgens and estrogens differentially and reciprocally regulate RORA, a novel candidate gene for autism. PLoS One 6:e17116. link
18. Andari E, Duhamel JR, Zalla T, Herbrecht E, Leboyer M, Sirigu A. 2010. Promoting social behavior with oxytocin in high-functioning autism spectrum disorders. Proceedings of the National Academy of Sciences 107:4389-4394 link
19 Gregory SG, Connelly JJ, Towers AJ, Johnson J, Biscocho D, Markunas CA, Lintas C, Abramson RK, Wright HH, Ellis P, Langford CF, Worley G, Delong GR, Murphy SK, Cuccaro ML, Persico A, Pericak-Vance MA. 2010. Genomic and epigenetic evidence for oxytocin receptor deficiency in autism. BMC Medicine 22;7:62 link

Pubblicato il 02-02-2011 in Approfondimenti , aggiornato al 19-05-2011

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