Alterazioni di melatonina e geni clock in un disturbo REM

 

 

LORENZO L. BORGIA

 

 

 

NOTE E NOTIZIE - Anno XV – 22 settembre 2018.

Testi pubblicati sul sito www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione “note e notizie” presenta settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui argomento è oggetto di studio dei soci componenti lo staff dei recensori della Commissione Scientifica della Società.

 

 

[Tipologia del testo: RECENSIONE]

 

… Il Sonno innocente, il Sonno che ravvia la matassa

scompigliata dell’affanno, morte della vita di ogni giorno,

bagno della dura fatica, balsamo delle anime ferite,

seconda portata della grande Natura, primo

nutrimento del banchetto della vita.

[William Shakespeare, Macbeth, Atto II, II.]

 

La potenza drammatica di quanto avviene di anomalo nel sonno è suggestivamente evocata dalle parole di Macbeth: «Ce n’era uno che rideva nel sonno, un altro che gridò: “Assassinio!”, sì che si svegliarono l’un l’altro». E poi: «Mi parve di udire una voce gridare, “Non dormire più!” “Macbeth assassina il Sonno” – E continua con il brano poetico riportato in esergo[1]. Fra i disturbi del sonno che più impressionano i congiunti delle persone colpite, accanto al sonnambulismo e alle altre più comuni parasonnie[2], vi sono senz’altro quelle condizioni che si accompagnano, durante il sonno REM, a risa, urla, gesticolazioni, imprecazioni, frammenti di dialoghi, pugni, calci e abbozzi di movimento della corsa, pur rimanendo a giacere ad occhi chiusi.

Lo studio del sonno nell’uomo è stato tradizionalmente condotto quasi esclusivamente con metodi elettrofisiologici, e la stessa nomenclatura della fase funzionale che segue la veglia, da oltre mezzo secolo esprime un paradigma elettroencefalografico, con la distinzione fra sonno REM e non-REM. D’altra parte, il campo di indagine basato sull’attività elettrica ha posto le conoscenze acquisite studiando il sonno a fondamento della ricerca in campi tanto vasti e importanti quanto quelli della coscienza, del coma e delle epilessie. Negli anni recenti, con l’introduzione dello studio genetico e di varie alterazioni molecolari associate ai disturbi del sonno, si sono aperte nuove prospettive per la comprensione dei meccanismi alla base della fisiologia e della fisiopatologia di questo stato funzionale del cervello che interessa tutto l’organismo.

Weissovà e colleghi di un team della Repubblica Ceca hanno indagato le variazioni nell’espressione dei geni clock e nei livelli di melatonina in pazienti affetti dal disturbo comportamentale idiopatico del sonno REM (REM sleep behavioral disorder, RBD), quale potenziale fase precoce di sinucleinopatie. Il risultato è di sicuro interesse.

(Weissovà K., et al. Circadian rhythms of melatonin and peripheral clock gene expression in idiopathic REM sleep behavior disorder. Sleep Medicine 52: 1-6, 2018).

La provenienza degli autori è la seguente: National Institute of Mental Health, Klecany, Czech Republic; Department of Physiology, Faculty of Science, Charles University, Prague (Repubblica Ceca); Department of Neurology and Centre of Clinical Neuroscience, First Faculty of Medicine and Third Faculty of Medicine, Charles University and General University Hospital, Prague (Repubblica Ceca).

Il ritmo fondamentale che distingue e separa le due principali modalità di funzionamento dell’organismo, ossia l’alternarsi del sonno e della veglia, costituisce il paradigma di fondo dell’adattamento biologico all’ambiente, la risorsa di ristoro e ricostituzione delle condizioni reattive di base, e la struttura temporale di riferimento per i ritmi circadiani governati dall’orologio principale sito nel nucleo soprachiasmatico dell’ipotalamo.

Le molteplici funzioni del sonno, che la ricerca va progressivamente chiarendo e definendo, sono in rapporto con ogni aspetto della biologia dell’organismo, dal bilancio energetico alla riorganizzazione degli apprendimenti quotidiani per l’efficienza cognitiva. L’affermazione secondo cui la funzione del sonno sarebbe ignota[3], deriva da una concezione particolare, di lunga tradizione, che implica l’attesa della scoperta di un singolo ruolo fortemente caratterizzato nell’ambito delle esigenze biologiche di base. La nostra scuola neuroscientifica sostiene invece la tesi, introdotta da Giuseppe Perrella, dello sviluppo del ritmo sonno-veglia quale modalità di adattamento funzionale di base all’alternanza nictemerale; in questa prospettiva, chiedersi quale sia la funzione del sonno non ha più senso del chiedersi quale sia la funzione della veglia: sono due modalità che interessano potenzialmente, quale sfondo, tutti i processi vitali. Ha più senso studiare o approfondire il ruolo nella modalità “sonno” per tutti quei processi per i quali non appare evidente.

La nozione di neurofisiologia classica del ruolo essenziale del sonno per la sopravvivenza, provata dagli esperimenti di deprivazione protratta, trova drammatica conferma nella malattia genetica denominata insonnia familiare fatale; ma, anche senza una simile gravità, i disturbi del sonno sono numerosi e descritti in nosografia secondo diversi criteri di classificazione.

Il disturbo idiopatico comportamentale nel sonno REM (RBD) presenta aspetti enigmatici, sia per l’associazione con alterazioni della normale ciclicità circadiana, sia in quanto costituisce uno stadio prodromico della malattia di Parkinson. L’RDB idiopatico si manifesta con sogni sgradevoli ed espressione agìta o recitata di contenuti onirici durante la fase REM[4]. La massima parte dei pazienti affetti da questa sintomatologia sviluppa la neurodegenerazione nigro-striatale parkinsoniana. È stato stimato che esiste un intervallo medio approssimativo di 10 anni tra l’inizio del disturbo idiopatico del sonno REM e la piena manifestazione della sintomatologia della malattia di Parkinson, con rigidità cerea, tremore a riposo, andatura a piccoli passi spesso affrettati, con tronco inclinato in avanti, eccetera. Una migliore conoscenza dell’eziopatogenesi del disturbo del sonno, considerato il lungo intervallo temporale che precede l’espressione clinica della neurodegenerazione, potrebbe consentire un intervento preventivo.

Gli autori dello studio qui recensito, in 10 pazienti affetti da RBD e nove persone sane equivalenti per caratteristiche e fungenti da gruppo di controllo, hanno studiato la ritmicità dei geni clock, usando la RT-QPCR (real time-quantitative polymerase chain reaction) ed hanno valutato il profilo della melatonina nelle 24 ore, mediante saggio radioimmunologico.

È emerso che i pazienti affetti da RBD erano privi del ritmo circadiano fisiologico dei geni clock Per2, Bmal1 e Nr1; al contrario, conservavano il normale ritmo di Per1, mentre Per3 faceva rilevare solo un’ampiezza ridotta. Invece, il ritmo della melatonina nelle 24 ore era perfettamente normale nei pazienti affetti da RBD e, dunque, corrispondente a quello registrato nei nove volontari del gruppo di controllo. Il profilo di andamento della melatonina presentava, però, nei pazienti di RBD, una sfasatura, con un posticipo di circa 2 ore, rispetto ai controlli. Nei pazienti si è rilevato anche uno spostamento, caratterizzato dal posticipo di circa un’ora, nelle fasi del sonno; tuttavia, non è stato rilevato alcuno spostamento di fase nei geni clock studiati.

Il gruppo di controllo faceva registrare stabili acrofasi dei ritmi di melatonina, di circa 5 ore, mentre i 10 affetti da RBD presentavano un range disperso nell’arco di 11 ore.

Concludendo, i risultati, per il cui dettaglio si rinvia al testo integrale del lavoro originale, suggeriscono che il disturbo idiopatico comportamentale nel sonno REM, che precede processi neurodegenerativi riportabili a sinucleinopatie, può essere associato ad alterata espressione di geni clock e ritardata secrezione di melatonina; pertanto, sembra plausibile che un’alterata regolazione del sistema circadiano possa avere un ruolo nell’eziopatogenesi del disturbo RBD.

 

L’autore della nota ringrazia la dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza e invita alla lettura delle recensioni di argomento connesso che appaiono nella sezione “NOTE E NOTIZIE” del sito (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).

 

Lorenzo L. Borgia

BM&L-22 settembre 2018

www.brainmindlife.org

 

 

 

 

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[1] William Shakespeare, Macbeth, Atto II, II, in Shakespeare, Le Tragedie, Vol. IV, p. 905, Il Teatro Completo di William Shakespeare, “I Meridiani”, Mondadori, Milano 1976.

[2] Si veda nelle “Notule” contestualmente pubblicate: Concomitanza di sessosonnia, bruxismo ed altri disturbi psichici legati al sonno. Si veda anche nelle “Notule” del 2 giugno per il disturbo associato ad ADCY5 e il disturbo da anti-IgLON5, entrambi caratterizzati da fenomeni motori notturni abnormi.

[3] Cfr. Kandel, Schwartz, Jessel, Siegelbaum, Hudspeth (eds), Principles of Neural Science, p. 1140, McGraw-Hill Medical, 2013.

[4] Zhou L., et al. ACS Chem Neurosci. Sep 17; Epub ahead of print - doi: 10.1021/acschemneuro.8b00388, 2018.