Le radici dei disturbi mentali e neurodegenerativi sono state trovate nella formazione delle cellule cerebrali fetali

Le origini di alcuni disturbi neuropsichiatrici, come l'autismo, il disturbo bipolare o la depressione, così come di alcune malattie neurodegenerative, come l'Alzheimer e il Parkinson, potrebbero essere molto precoci nello sviluppo del cervello fetale. Cioè, prima di quanto si pensasse in precedenza, secondo uno studio dell'Institute for Research dell'Hospital del Mar e della Yale University, pubblicato sulla rivista Nature Communications.

Il lavoro si è concentrato "sulla ricerca delle origini delle malattie mentali nelle prime fasi dello sviluppo fetale, in particolare nelle cellule staminali cerebrali", spiega il dottor Gabriel Santpere, ricercatore del Programma Miguel Servet e coordinatore del Gruppo di ricerca di neurogenomica nel Programma di informatica biomedica dell'Istituto Investigaciones Hospital del Mar, un gruppo collaborativo con l'Università Pompeu Fabra.

Per raggiungere questo obiettivo, hanno utilizzato un elenco di quasi 3.000 geni associati a malattie neuropsichiatriche, patologie neurodegenerative e malformazioni corticali, e hanno modellato l'effetto delle loro alterazioni sulle cellule coinvolte nello sviluppo cerebrale. I risultati mostrano che molti di questi geni sono già attivi nelle prime fasi dello sviluppo fetale nelle cellule staminali, i precursori che modellano il cervello, creando i neuroni e le strutture che li supportano.

Raggiungere questo obiettivo non è stato facile. Questa fase dello sviluppo cerebrale è molto difficile da studiare. Per questo motivo, i ricercatori hanno raccolto una grande quantità di dati provenienti da cervelli umani e di topi, nonché da modelli cellulari in vitro.

Come osserva il Dott. Nicola Micali, ricercatore associato nel laboratorio del Dott. Pasko Rakic a Yale e co-responsabile dello studio, "In genere gli scienziati studiano i geni delle malattie mentali negli adulti, ma in questo lavoro abbiamo scoperto che molti di questi geni sono già attivi nelle prime fasi dello sviluppo cerebrale fetale e che eventuali cambiamenti in essi possono influire sullo sviluppo cerebrale e contribuire a disturbi mentali in età più avanzata".

Lo studio ha modellato reti regolatorie specifiche per ciascun tipo di cellula coinvolta nello sviluppo cerebrale per osservare come l'attivazione o la disattivazione dei geni analizzati, associati a diverse patologie cerebrali, influenzi le cellule progenitrici in diverse fasi. Ciò ha permesso di osservare l'importanza di ciascun gene nello sviluppo di disturbi che causano diverse patologie. L'elenco spazia dalla microcefalia e idrocefalo all'autismo, alla depressione, al disturbo bipolare, all'anoressia o alla schizofrenia, includendo anche l'Alzheimer e il morbo di Parkinson.

È stato scoperto che tutte queste patologie coinvolgono geni coinvolti nelle prime fasi dello sviluppo cerebrale, quando le cellule staminali neurali sono attive. "Stiamo studiando un'ampia gamma di patologie che possono colpire il cervello e come i geni coinvolti in queste condizioni si comportano nelle cellule staminali neurali", aggiunge Joel Mato-Blanco, ricercatore presso l'Istituto di Ricerca dell'Ospedale del Mar.

Allo stesso tempo, sottolinea che il lavoro "identifica le finestre temporali e i tipi di cellule in cui l'azione di questi geni è più significativa, indicando quando e dove colpire la funzione di questi geni".

Avere queste informazioni "è utile per comprendere le origini delle malattie che colpiscono la corteccia cerebrale, cioè come i cambiamenti genetici si trasformano in queste patologie", afferma il dott. Santpere.

Comprendere questi meccanismi e il ruolo di ciascun gene in ogni malattia può aiutare a sviluppare terapie mirate, aprendo nuove opportunità per la terapia genica e il trattamento personalizzato.