È stato recentemente pubblicato da «Human Molecular Genetics» – una delle maggiori riviste internazionali dedicate allo studio della genetica molecolare – un lavoro finanziato anche dalla Fondazione Telethon, con il quale è stato dimostrato il coinvolgimento del gene della sinapsina-1 (SYN1) nell’epilessia e nell’autismo. Lo studio è il frutto di un’importante collaborazione internazionale tra i neurofisiologi dell’Istituto Italiano di Tecnologia e dell’Università di Genova, coordinati da Fabio Benfenati e i genetisti canadesi del Centre Hospitalier de l’Université de Montréal, coordinati da Patrick Cossette.
In sostanza si è scoperto che le mutazioni associate con l’epilessia e l’autismo modificano la capacità della sinapsina-1 di regolare il ciclo delle vescicole sinaptiche, organelli intracellulari che garantiscono la corretta comunicazione tra le cellule nervose, liberando il neurotrasmettitore a livello delle sinapsi. Ciò consente di identificare per la prima volta forme di epilessia umana e di autismo su base genetica, con un difetto in una proteina delle vescicole sinaptiche.
Il gruppo di studio ha identificato una grave mutazione nel gene SYN1 presente sul cromosoma X nei membri di una famiglia franco-canadese affetti da epilessia associata ad autismo. Attraverso un’ulteriore analisi su pazienti affetti da autismo o epilessia, altre mutazioni dello stesso gene sono state identificate rispettivamente nel 1% dei pazienti autistici e nel 3,5% dei pazienti epilettici, dimostrando quanto SYN1 sia fondamentale nella predisposizione genetica alle due patologie.
«I risultati di questo studio – afferma Fabio Benfenati – sono fondamentali per due motivi. Il primo, perché dimostra che le due patologie hanno una base genetica comune. Il secondo, perché permette di ipotizzare che alla base delle due patologie ci sia un difetto dell’omeostasi sinaptica, cioè del mantenimento del corretto equilibrio tra neuroni che è alla base della regolazione dell’eccitabilità e dei processi cognitivi».
La sinapsina-1 è una proteina che esercita complessi ruoli nello sviluppo neuronale, nella plasticità sinaptica e nella regolazione dell’equilibrio tra eccitazione e inibizione a livello del sistema nervoso centrale. Il gruppo di ricerca ha scoperto anche che le mutazioni della sinapsina-1 che causano epilessia e/o autismo provocano alterazioni del rilascio di neurotrasmettitore, con conseguente perdita del controllo tra eccitazione e inibizione necessari per il corretto sviluppo e funzionamento cerebrale.
«I nostri dati hanno dimostrato – dichiara dal canto suo Anna Fassio, primo autore del lavoro – che difetti nella regolazione del ciclo delle vescicole sinaptiche possano essere un meccanismo molecolare comune alle due patologie, aprendo la strada alla possibilità di dirigere in questo senso la ricerca di nuovi approcci terapeutici».
Epilessia e autismo – va detto – coesistono in circa il 20% dei pazienti e l’identificazione di fattori genetici comuni consente di studiare i meccanismi molecolari coinvolti nello sviluppo di entrambe le patologie, passo necessario per potere sviluppare appunto nuove terapie.
Il periodo in cui compaiono le due patologie coincide con il periodo di sviluppo in cui si rimodellano i circuiti neuronali in base all’esperienza e ciò suggerisce un possibile meccanismo comune alla base delle due malattie. Sia le crisi epilettiche che i difetti comportamentali dell’autismo sono manifestazioni di anomalie presenti a livello dei circuiti corticali e un ruolo emergente nella comprensione dei meccanismi molecolari alla base di epilessia e autismo è svolto da geni che codificano proteine coinvolte nello sviluppo delle cellule nervose e nella plasticità sinaptica.
«Era già stato osservato – afferma Patrick Cossette – che quasi un terzo dei pazienti affetti da diverse forme di autismo viene colpito anche da attacchi epilettici e, viceversa, che nelle forme più gravi di epilessia associata a ritardo mentale, sono spesso presenti dei tratti autistici. A conferma di questo, nella famiglia studiata, in tutti i maschi portatori della mutazione genetica in SYN1 era presente l’epilessia, ma, spesso, erano presenti anche dei tratti tipici dei disturbi dell’apprendimento e del comportamento conformi ai disturbi dello spettro autistico. Il nostro lavoro individua una possibile causa alla base di questa correlazione».
Lo studio, al quale ha collaborato anche Flavia Valtorta dell’Università Vita-Salute San Raffaele di Milano, è stato possibile, come detto, anche grazie ai finanziamenti della Fondazione Telethon, oltreché della Compagnia di San Paolo, ed è stato sponsorizzato dal Programma Bilaterale Scientifico e Tecnologico Italy-Quebec del Ministero degli Esteri. (Ufficio Stampa Telethon)