Da anni la ricerca è impegnata nello spiegare i possibili meccanismi genetici e non che sottendono alla condizione autistica.

Nello specifico, diversi geni che sono mutati in malattie monogeniche associate ad Autismo agiscono come regolatori della sintesi proteica. Quest’ultima è un processo molto importante per la corretta funzione delle sinapsi, ovvero i punti di contatto che si stabiliscono tra i miliardi di neuroni che compongono il nostro cervello.
I processi di apprendimento ed il comportamento stesso di un individuo si basano sulla capacità del sistema nervoso di modificare, rinnovare o eliminare le sinapsi. La de-regolazione della sintesi proteica locale, spesso accompagnata da un anomalo rimodellamento del citoscheletro durante lo sviluppo del cervello, comporta un’alterazione della funzionalità sinaptica, contribuendo così all’insorgere di condizioni patologiche denominate “sinaptopatie”, come l’Autismo e le Disabilità intellettive, per le quali al giorno
d’oggi non esistono terapie mirate.
Le cellule del nostro cervello si sviluppano e rispondono ad una moltitudine di eventi durante la vita, grazie alla presenza e modulazione delle proteine, i “mattoni della cellula”. Le cellule comunicano tra loro attivando una cascata di proteine, un processo chiamato “trasduzione del segnale”. Nel cervello, due vie di trasduzione del segnale orchestrate dalle proteine mTOR e MAPK regolano la formazione delle sinapsi e la sintesi proteica locale. Ci sono diversi studi che mostrano la de-regolazione delle vie MAPK ed mTOR in pazienti con Autismo. Pertanto è stato ipotizzato che un’aberrante sintesi di proteine a livello delle sinapsi possa contribuire alla patogenesi di Autismo e delle Disabilità Intellettive ad esso associate.

In questo lavoro, lo scopo dello studio condotto dal gruppo di ricerca della Prof.ssa Claudia Bagni insieme all’equipe del Prof. Paolo Curatolo (Università Roma Tor Vergata), è stato quello di identificare marcatori molecolari in cellule mononucleate isolate da sangue periferico (PBMCs) di  33 bambini con autismo idiopatico (di età compresa tra i 3 e gli 11 anni) e 22 bambini normotipici (di età compresa tra i 6 ed i 17 anni). L’interesse dello studio è stato quello di caratterizzare l’espressione di 17 proteine coinvolte nelle
due vie di trasduzione del segnale sopracitate, mTOR e MAPK.

Considerata l’eterogeneità della patologia, i bambini con autismo a disposizione sono stati suddivisi in fenotipi clinici al fine di identificare marcatori molecolari in correlazione con la severità dei sintomi autistici. Nell’analisi globale è stata identificata un aumento dell’espressione di proteine quali rpS6, la forma fosforilata della proteina eIF4E, ERK1-2 e la forma fosforilata della proteina MNK1, suggerendo un
aumento di attività di entrambe le vie di trasduzione del segnale, mTOR e MAPK, nella coorte di bambini con Autismo idiopatico analizzata rispetto ai bambini normotipici.

Inoltre, considerata l’eterogeneità dei fenotipi presenti nel Disturbo dello Spettro Autistico e la variabilità dell’espressione proteica osservata negli individui con Autismo analizzati nello studio, è stato ipotizzato che l’espressione proteica possa cambiare in relazione alla severità della condizione. Per studiare questa ipotesi, il profilo molecolare è stato analizzato in base al fenotipo clinico di ciascun bambino con Autismo, utilizzando la classificazione ADOS. Sono state identificate quattro proteine che possono discriminare la severità della patologia, in particolare rpS6, la forma fosforilata della proteina eIF4E, la forma fosforilata della proteina MNK1 e TSC1.

I risultati di questo studio suggeriscono che studiando a livello periferico i livelli di proteine coinvolte nella regolazione della sintesi proteica si possano identificare dei marcatori molecolari che siano di aiuto per futuri studi clinici volti a ripristinare i livelli di trasduzione nell’Autismo. Sebbene siano necessari ulteriori studi in coorti che coinvolgano un numero maggiore di bambini, da questo studio si evince che lo screening di proteine coinvolte nelle suddette vie potrebbe essere predittivo per la diagnosi precoce dell’Autismo,
in particolare in correlazione con la severità dei sintomi.

Questo può facilitare in futuro l’identificazione di terapie personalizzate che tengano in considerazione il fenotipo clinico del paziente.

Per avere maggiori informazioni puoi consultare l’articolo al seguente link: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6355879/