Crescita eccessiva del cervello in utero collegata alla gravità dell’autismo

Alcuni bambini con autismo sperimentano difficoltà profonde e permanenti, come ritardi nello sviluppo, problemi sociali e persino l'incapacità di parlare. Altri presentano sintomi più lievi che migliorano nel tempo.

Questa differenza nei risultati è stata a lungo un mistero per gli scienziati, ma ora un nuovo studio pubblicato sulla rivista Molecular Autism da ricercatori dell'Università della California, San Diego, fa luce su questa questione. Tra le sue scoperte: la base biologica di questi due sottotipi di autismo si sviluppa nel grembo materno.

I ricercatori hanno utilizzato cellule staminali prelevate dal sangue di 10 bambini di età compresa tra 1 e 4 anni affetti da autismo idiopatico (per il quale non è stata identificata alcuna causa monogenica) per creare organoidi corticali cerebrali (BCO), modelli della corteccia cerebrale fetale. Hanno anche creato BCO da sei bambini neurotipici.

La corteccia cerebrale, spesso chiamata materia grigia, riveste la superficie esterna del cervello. Contiene decine di miliardi di cellule nervose ed è responsabile di funzioni importanti come la coscienza, il pensiero, il ragionamento, l'apprendimento, la memoria, le emozioni e le funzioni sensoriali.

Tra le loro scoperte, i ricercatori hanno scoperto che i BCO dei bambini con autismo erano significativamente più grandi (circa il 40%) rispetto a quelli dei controlli neurotipici. Ciò è stato confermato da due cicli di studi condotti in anni diversi (2021 e 2022). Ogni round prevedeva la creazione di centinaia di organoidi da ciascun paziente.

I ricercatori hanno anche scoperto che aumenti anomali di BCO nei bambini con autismo erano correlati al modo in cui si manifestava la loro condizione. Maggiore è la dimensione del BCO del bambino, più gravi saranno i suoi sintomi sociali e linguistici in seguito, e più grande sarà la sua struttura cerebrale alla risonanza magnetica. I bambini con BCO eccessivamente ingranditi hanno mostrato un volume maggiore del normale nelle aree sociali, linguistiche e sensoriali del cervello rispetto ai coetanei neurotipici.

"Non sempre più grande è meglio quando si tratta del cervello", ha affermato il dottor Alisson Moutry, direttore del Sanford Stem Cell Institute (SSCI) dell'università. "Abbiamo scoperto che gli organoidi cerebrali dei bambini con autismo profondo hanno più cellule e talvolta più neuroni, e questa non è sempre una buona cosa."

Inoltre, i BCO di tutti i bambini con autismo, indipendentemente dalla gravità, sono cresciuti circa tre volte più velocemente di quelli dei bambini neurotipici. Anche alcuni degli organoidi cerebrali più grandi, quelli dei bambini con i casi di autismo più gravi e persistenti, hanno mostrato una formazione accelerata di neuroni. Quanto più grave è l'autismo di un bambino, tanto più velocemente cresceva il suo BCO, a volte fino al punto in cui sviluppava un numero eccessivo di neuroni.

Eric Courchesne, professore presso il Dipartimento di Neurologia della Facoltà di Medicina e co-investigatore principale dello studio con Moutry, ha definito lo studio "unico". La corrispondenza dei dati sui bambini con autismo – compreso il loro QI, la gravità dei sintomi e i risultati della risonanza magnetica – con i loro corrispondenti BCO o modelli simili derivati da cellule staminali è di grande importanza, ha osservato. Ma, stranamente, tali studi non erano stati condotti prima del loro lavoro.

"I sintomi principali dell'autismo sono problemi socio-emotivi e di comunicazione", ha affermato Courchesne, che è anche co-direttore del Centro per l'eccellenza dell'autismo della UC San Diego. "Dobbiamo comprendere le cause neurobiologiche alla base di questi problemi e quando iniziano a svilupparsi. Siamo i primi a sviluppare la ricerca sulle cellule staminali nell'autismo che affronta questa domanda specifica e centrale."