Ruolo degli interneuroni corticali nella reattività sensoriale autistica

 

 

ROBERTO COLONNA

 

 

NOTE E NOTIZIE - Anno XVII – 07 marzo 2020.

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]

 

Nei disturbi dello spettro dell’autismo (ASD, autism spectrum disorder) un sintomo tanto comune quanto debilitante è l’eccessiva reattività a particolari stimoli sensoriali. Le basi neurali di questo fenomeno, che sembra evidenziare un’anomala fisiologia del versante sensitivo del sistema nervoso, sono intensamente indagate, ma finora non si è giunti a una comprensione esaustiva.

In passato, i principali studi neurochimici svolti per comprendere la neurofisiopatologia cerebrale delle condizioni che rientrano nella diagnosi di ASD, hanno rilevato anomalie nei sistemi serotoninergici, glutammatergici, GABAergici e colinergici, anche se i risultati raramente potevano essere replicati in altri laboratori su modelli differenti. Un aspetto, indagato fin dagli anni Novanta con numerose conferme nelle verifiche sperimentali degli anni recenti, riguarda la fisiologia dei sistemi dello stress: in condizioni di riposo il regime appare normale, confutando l’ipotesi di una iper-attivazione costituzionale di base, mentre per effetto di stimoli, sia il sistema noradrenergico-simpatico-medullo surrenalico sia il sistema ipotalamo-ipofisi-corticale del surrene, rispondono in maniera eccessiva.

Gli studi sull’iper-reattività sensoriale sono più recenti, ma questo eccesso di risposta sembra avere una matrice diversa da quello dei sistemi neuronici che si attivano per effetto di stress.

Una specifica disfunzione degli interneuroni GABAergici della corteccia cerebrale somatosensoriale è stata individuata da Quian Chen e colleghi, quale causa dell’iper-reattività dei neuroni piramidali agli stimoli sensoriali, in un modello sperimentale delle sindromi ASD umane.

(Chen Q., et al. Dysfunction of cortical GABAergic neurons leads to sensory hyper-reactivity in a Shank3 mouse model of ASD. Nature Neuroscience – Epub ahead of print https://doi.org/10.1038/s41593-020-0598-6, 2020).

La provenienza degli autori è prevalentemente la seguente: McGovern Institute for Brain Research, Department of Brain and Cognitive Sciences, Massachusetts Institute of Technology (MIT), Cambridge, MA (USA); Department of Neuroscience, Brown University, Providence, RI (USA); Stanley Center for Psychiatric Research, Broad Institute of MIT and Harvard, Cambridge, MA (USA); Department of Psychological and Brain Sciences, University of California, Santa Barbara, Santa Barbara, CA (USA); Guangdong Provincial Key Laboratory of Brain connectome and Behavior, Chinese Academy of Sciences, Shenzhen (Cina).

Quian Chen e colleghi hanno esaminato le rappresentazioni neurali della percezione sensoriale nella neocorteccia del modello murino di ASD Shank3B-/-. L’osservazione sperimentale di topi Shank3B-/- maschi e femmine, sottoposti ad una prova di rilevazione del movimento di una vibrissa, ha mostrato con evidenza che tali roditori, che costituiscono un modello sperimentale del disturbo dello spettro dell’autismo umano, hanno una maggiore sensibilità dei controlli ad una stimolazione tattile relativamente lieve. L’impiego dell’imaging del calcio per popolazioni in vivo, nell’area della corteccia somatosensoriale primaria delle vibrisse (vS1), ha rivelato un’attivazione accresciuta, sia spontanea sia evocata dallo stimolo, nei neuroni piramidali, a fronte di una riduzione delle scariche negli interneuroni GABA-ergici.

La delezione preferenziale di Shank3, negli interneuroni inibitori di vS1, ha portato all’iperattività dei neuroni piramidali e all’aumentata sensibilità allo stimolo nella prova di rilevazione del movimento di una vibrissa.

I risultati dello studio, per il cui dettaglio si rinvia al testo integrale del lavoro originale, forniscono evidenza che la disfunzione degli interneuroni GABAergici corticali ha un ruolo chiave nella iper-reattività sensoriale in un modello murino Shank3 di ASD, e identificano un potenziale target cellulare per esplorare la possibilità di interventi terapeutici.

 

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

 

Roberto Colonna

BM&L-07 marzo 2020

www.brainmindlife.org

 

 

 

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