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
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