Sviluppo embrionale del cervello L’autismo può essere causato da un’infezione durante la gravidanza?

Se la madre contrae un’infezione durante la gravidanza, ciò può favorire l’insorgenza dell’autismo nel bambino. Le ricercatrici dell’Università di Tubinga hanno scoperto le cause di questo fenomeno attraverso esperimenti di laboratorio condotti su organoidi cerebrali. Hanno inoltre quantificato l’entità effettiva del rischio.

Le basi fondamentali vengono poste nelle prime fasi della vita – alcune addirittura prima della nascita. Già nel grembo materno, i fattori ambientali influenzano lo sviluppo del bambino e possono avere ripercussioni sulla salute. Ad esempio, alcune infezioni aumentano il rischio di sviluppare in seguito un disturbo dello spettro autistico. Un gruppo di ricerca guidato dalla dott.ssa Simone Mayer dell’Istituto Hertie per la ricerca clinica sul cervello e dell’Università di Tubinga ha ora decifrato un meccanismo molecolare alla base di questa correlazione. Se il sistema immunitario della futura mamma rilascia una determinata sostanza messaggera, il cervello del feto cambia la sua struttura, riferiscono gli scienziati nel loro studio.

Möglicher Zusammenhang zwischen genetisch bedingter Störung des Gehörs und Autismus

Hört man bei Autismus anders?

«Da tempo gli studi epidemiologici indicano che le infezioni durante la gravidanza sono associate a un rischio leggermente maggiore che i bambini piccoli sviluppino un disturbo dello spettro autistico», afferma la responsabile dello studio Mayer. Nei topi è stato riscontrato che alcune sostanze messaggere del sistema immunitario potrebbero influenzare la struttura cerebrale embrionale. «Finora non era chiaro se gli stessi meccanismi molecolari fossero all’opera anche nell’uomo.»

Per approfondire questo aspetto, la neurobiologa e il suo team hanno creato in laboratorio degli organoidi cerebrali a partire da cellule staminali. Si tratta di strutture tissutali tridimensionali molto simili al tessuto cerebrale naturale. Il loro sviluppo può essere facilmente monitorato in una capsula di Petri. In questo modo è possibile studiare in dettaglio i meccanismi molecolari e cellulari.

Cambiamenti persistenti nel tessuto cerebrale

Nello studio attuale, gli organoidi cerebrali erano simili alla corteccia cerebrale umana. Durante il loro sviluppo, le ricercatrici li hanno esposti in modo mirato a una quantità maggiore dell’interleuchina-6, una sostanza messaggera del sistema immunitario. Questa viene rilasciata dalla madre e dalla placenta in caso di infezioni. «In studi epidemiologici, concentrazioni elevate di interleuchina-6 durante la gravidanza sono state associate ad alterazioni dell’anatomia cerebrale e delle prestazioni cognitive nell’infanzia», riferisce la prima autrice Kseniia Sarieva.

Negli organoidi cerebrali umani si è ora osservato un quadro simile: «Abbiamo osservato cambiamenti persistenti nel tessuto», afferma Sarieva. «Alcuni geni erano più o meno attivi rispetto alle condizioni normali. Inoltre, alcuni tipi di cellule erano presenti in numero maggiore del solito, anche oltre un mese dopo la fine dell’infezione simulata». Non è tuttavia ancora noto se questi cambiamenti permangano anche dopo diversi mesi.

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Un mediatore dell'infiammazione agisce sulla corteccia cerebrale dei bambini

Livelli elevati dell’interleuchina-6, una sostanza messaggera del sistema immunitario, sembrano quindi avere effetti diretti sull’architettura della corteccia cerebrale infantile e favorire in tal modo l’insorgenza di una patologia in età avanzata.L’interleuchina-6 agisce come sostanza di segnalazione del sistema immunitario in tutte le reazioni infiammatorie.Oltre alle infezioni virali e batteriche, ciò può riguardare anche le malattie autoimmuni. Infatti, anche il diabete, una malattia autoimmune, sembra essere associato a un rischio leggermente maggiore di disturbi dello spettro autistico nel bambino.

Con la realizzazione del loro modello di organoide cerebrale, il team di ricerca ha compiuto un passo avanti decisivo. In futuro, grazie al loro approccio, potranno studiare questi e altri fattori ambientali che influenzano lo sviluppo del cervello nel grembo materno.

«Grazie a una migliore comprensione dei meccanismi, i nostri studi potrebbero forse contribuire in futuro a contrastare gli effetti negativi dell’ambiente durante la gravidanza», auspica la responsabile dello studio Mayer. Le nuove scoperte non destano grande preoccupazione, come sottolinea la ricercatrice. Le donne incinte dovrebbero assolutamente essere consapevoli del fatto che il rischio di un disturbo dello spettro autistico è in realtà solo leggermente aumentato (vedi riquadro in basso) e dipende anche dal tipo e dal momento in cui si verifica l’infezione. «Non si può controllare un’infezione. La cosa migliore che si possa fare per mantenere un sistema immunitario in buona salute è evitare lo stress – e rimanere ottimisti.» (clu)

Pubblicazione originale:Sarieva K. et al: Un modello di organoide del cervello umano dell’attivazione immunitaria materna identifica le cellule della glia radiale come selettivamente vulnerabili. Molecular Psychiatry (2023); DOI: 10.1038/s41380-023-01997-1