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Il legame tra ciclo del sonno e ritardo mentale
Nella forma ereditaria del ritardo mentale, il gene OPHN-1, coinvolto nella formazione delle sinapsi e legato ai cicli circadiani di sonno veglia, ha delle mutazioni genetiche
I deficit di apprendimento e memoria sono correlati con l'alterazione dei ritmi del sonno e della veglia: lo dimostra uno studio condotto sul modello animale di una forma genetica di ritardo mentale e pubblicato su Nature Neuroscience da Maria Passafaro, ricercatrice dell'Istituto Telethon Dulbecco che lavora a Milano presso l'Istituto di Neuroscienze del Consiglio nazionale delle ricerche.
"Le nostre capacità cognitive sono influenzate dai ritmi circadiani, ovvero dalla scansione delle lancette di una sorta di orologio molecolare interno all'organismo" spiega Passafaro. "A regolare il ritmo delle lancette sono dei particolari geni la cui attività oscilla nell'arco delle 24 ore, definendo così l'alternanza di sonno e veglia nel corso della giornata. In questo studio abbiamo dimostrato per la prima volta che esiste una correlazione tra una forma genetica di ritardo mentale legato al cromosoma X e il rallentamento del ritmo delle oscillazioni dei "geni orologio"".
Si stima che il ritardo mentale colpisca il 3% della popolazione, in genere a partire dall'infanzia o dall'adolescenza con problemi nelle funzioni cognitive, nel linguaggio e nei rapporti sociali.
Alla base possono esserci difetti nella formazione e nel funzionamento delle sinapsi, i punti di contatto e comunicazione tra le cellule nervose. Esistono anche forme genetiche di ritardo mentale, dovute a difetti in geni presenti sul cromosoma X: uno di questi è OPHN-1, coinvolto proprio nella formazione delle sinapsi. "Studiare e diagnosticare questo tipo di patologia è piuttosto difficile, vista la complessità e l'eterogeneità con cui si manifesta da un individuo all'altro: per questo è così importante studiarne i meccanismi base" spiega ancora Passafaro. Per farlo i ricercatori Telethon, in collaborazione con Carlo Sala dell'Istituto di Neuroscienze del Cnr e Pierre Billuart dell'Istituto nazionale per la salute e la ricerca medica di Parigi, hanno sfruttato un modello murino della malattia in cui il gene OPHN1 è reso inattivo. Analizzandone il comportamento, si sono resi conto che questi animali avevano dei disturbi nell'alternanza del sonno e della veglia: hanno quindi provato a capire se ci fosse un'interazione fra OPHN1 e i geni che regolano i ritmi circadiani.
"Per la prima volta - spiega Passafaro - dimostriamo che una proteina deputata alla formazione delle sinapsi regola geni "orologio". Nei topi modello per il ritardo mentale legato al cromosoma X si osserva un rallentamento nel ritmo di espressione di questi geni. In particolare, questo fenomeno è visibile nella regione del cervello – l'ippocampo – deputata all'apprendimento e alla memoria. Questo suggerisce che, durante le primi fasi dello sviluppo, la perdita del gene OPHN1 e la conseguente alterazione dei ritmi circadiani possa avere ricadute sulle capacità cognitive dell'individuo".
I prossimi passi? Scoprire innanzitutto altri geni, come quelli "orologio", coinvolti nelle forme di ritardo mentale legate al cromosoma X, ma non solo. Parallelamente i ricercatori proveranno a individuare meccanismi – e quindi farmaci – in grado di migliorare i sintomi nel modello di laboratorio, nella speranza di trasferire in futuro questi risultati ai pazienti.
Articolo:
P. Valnegri, M. Khelfaoui, O. Dorseuil, S. Bassani, C. Lagneaux, A. Gianfelice, R. Benfante, J. Chelly , P. Billuart, C. Sala, M. Passafaro, "A circadian clock in hippocampus is regulated by interaction between oligophrenin-1 and Rev-erb". Nature Neuroscience, 2011.
Redazione (03/11/2011)
Pubblicato in Genetica, Biologia Molecolare e Microbiologia
Tag:
OPHN-1,
ritardo mentale,
sonno,
veglia,
circadiano
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