«Lo spunto e l’ispirazione per questo studio nascono dall'idea che molte patologie del neurosviluppo (che poi portano a sintomi psichiatrici) coinvolgano disturbi nella sfera socio-cognitiva e processi neuroinfiammatori. La Sindrome di George (delezione 22q11.2) è un tipico esempio di alterazione genetica (non troppo rara purtroppo) che predispone sia a sintomi psichiatrici che a disturbi del sistema immunitario.» È con queste parole che Francesco Papaleo apre la sua riflessione.
In Aleph, da oltre trent’anni, realizziamo laboratori nei quali le ricercatrici e i ricercatori amino lavorare per rendere il mondo un posto migliore. E quello che vi raccontiamo oggi è un progetto davvero speciale!
È stata da poco pubblicata su Brain, rivista neuroscientifica di calibro internazionale, l’incredibile scoperta che potrebbe prevenire patologie e deficit cognitivo - comportamentali nei bambini fin dalla nascita.
Ad impedire lo sviluppo di ADHD, autismo, schizofrenia e altre patologie neurologiche, sarebbero alcune gocce di ossitocina somministrate per via nasale al momento della nascita.
La ricerca è stata condotta dall’Istituto Italiano di Tecnologia in collaborazione con l’Ospedale Policlinico San Martino e di Genova.
A coordinare lo studio Francesco Papaleo, Senior Research del Laboratorio GeCo (Genetics of Cognition) dell’IIT, e Giulia Castellani, ricercatrice dell’IIT.
La passione di Francesco Papaleo per la farmacologia applicata alla neurologia emerge pienamente dal suo percorso formativo: si laurea in Farmacia all’Università di Padova, fa un dottorato in neurofarmacologia a Bordeaux e conclude con un post doc in meccanismi cerebrali delle malattie psichiatriche agli NIMH di Bethesda, Stati Uniti d’America.
La sua attività di ricerca ha da attualmente un focus particolare: «Ora studiamo principalmente i circuiti cerebrali che sottendono le abilità socio-cognitive e come le emozioni possano influenzare queste abilità in situazioni fisiologiche o patologiche del neurosviluppo, con particolare attenzione a patologie psichiatriche.»
L’ossitocina
Nella cultura comune l’ossitocina è conosciuta come l’ormone che facilita il parto grazie alla sua capacità di indurre contrazioni, ma oltre al suo classico ruolo c’è di più: «Ci siamo focalizzati sull’approfondimento di questo ormone poiché l’ossitocina, a livello cerebrale, è uno dei neurotrasmettitori più importanti nel regolare diversi aspetti dei comportamenti sociali.», precisa Francesco.
La BEE, la barriera che riduce le infiltrazioni di molecole nel cervello
Nello studio di Papaleo è infatti stato dimostrato come l’ossitocina abbia un ruolo fondamentale come riparatrice della barriera ematoencefalica (BEE), quasi come fosse un extra scudo, la descrive il ricercatore.
La BEE è formata da cellule endoteliali strettamente unite, le cosiddette tight junctions, che limitano il passaggio tra le cellule. Essa ha una grande funzione selettivo-protettiva del cervello: da un lato impedisce il passaggio di sostanze potenzialmente dannose (batteri, tossine e farmaci), dall’altro permette il transito di sostanze necessarie per il cervello (ossigeno, aminoacidi, glucosio) proteggendo il cervello da infezioni e danni.
«Questa funzione della barriera ematoencefalica non era tra l’altro la nostra ipotesi principale, ci siamo arrivati con anni di ricerca escludendo una per una tutte le altre possibili spiegazioni.», afferma Papaleo.
La Sindrome di George e la Claudina 5
È stato dimostrato che in alcune condizioni patologiche la BEE sia maggiormente permeabile, come ad esempio nella Sindrome di George, una malattia genetica rara data dall’assenza di una parte del cromosoma 22q11.2, che colpisce 1/1000 bambini.
Il ricercatore la definisce «Un difetto genetico che porta alla ridotta espressione di circa una quarantina di geni. I sintomi riportati riguardano la sfera di malformazioni cardiache (curabili alla nascita), alterazioni del sistema immunitario e comparsa di sintomi psichiatrici con una delle più forti incidenze di schizofrenia durante o dopo l’adolescenza (ancora non curabile purtroppo).»
Tale patologia comporta che tra i vari geni alterati ve ne sia uno, la Claudina 5, molto importante perché deputato alla stabilità e permeabilità della barriera ematoencefalica. «Praticamente unisce le cellule della barriera ematoencefalica in maniera più salda tra loro impedendo che delle molecole possano attraversarla.», precisa il dottore.
Fasi della ricerca
La ricerca è stata condotta proprio su topi con Sindrome di George somministrando ossitocina dalla nascita fino a 35 giorni di vita.
La scelta di eseguire la ricerca sui roditori è data dal fatto che siano state riscontrate molte analogie tra modello murino e soggetto umano sia per quanto riguarda molte alterazioni comportamentali che del sistema immunitario.
Inoltre la causa della sindrome è la medesima sia nell’uomo che nel topo, ossia in entrambi si riscontra una emi delezione in una porzione del cromosoma 22q11.2.
Alla domanda su come si possa vedere il miglioramento cognitivo comportamentale successivo alla somministrazione di ossitocina nel roditore il ricercatore risponde evidenziando uno dei passaggi chiave dello studio, ossia quello in cui i topi sono stati divisi in due gruppi: il gruppo veicolo, che riceve solo la soluzione vuota (placebo) e il gruppo ossitocina, che riceve la soluzione con il principio attivo.
«Una serie di test comportamentali ci hanno permesso di studiare le abilità cognitive e sociali nei roditori, così come potremmo fare in ospedale con dei soggetti umani. Questo lo abbiamo fatto, a vari periodi dello sviluppo nel topo (che ovviamente è più veloce rispetto all’uomo), confrontando soggetti trattati con veicolo o con ossitocina intranasale.»
Conclusioni della ricerca
Questo studio, durato circa 10 anni, ha permesso di portare a casa grandi risultati, dimostrando come «l’ossitocina, durante il periodo perinatale, abbia l’abilità di chiudere la barriera ematoencefalica in soggetti che ne hanno un’aumentata permeabilità, proteggendo in maniera più forte lo sviluppo cerebrale che ne potrebbe risentire.», spiega il dottore.
Attuali e future applicazioni della ricerca
Lo studio, nonostante i grandissimi risultati ottenuti, che permettono di formulare nuove ipotesi di terapie efficaci in patologie definite, è attualmente testato solo a livello preclinico e sarà necessario condurre ulteriori studi nell’uomo.
«Bisognerebbe effettuare un trial clinico, che richiede supporto di centri ospedalieri e di finanziamenti per poter effettuare il tutto in maniera rigorosa.», afferma il ricercatore.
Se la somministrazione di alcune gocce di ossitocina è ritenuta ormai sicura chiediamo a Papaleo perché non siano ancora stati ancora effettuati test clinici sull’uomo...
«Perché questo richiede tutto un processo di ricerca di fondi e di instaurazione di permessi e studi clinici non banale. Speriamo di riuscire a trovare dei finanziamenti giusti. Ora abbiamo una prova in più per motivare questi studi.»
Concludiamo infine l’intervista cercando di definire tempistiche più definite per il prosieguo di questa importante ricerca: quando sarà possibile effettuare uno studio clinico sui bambini appena nati?
«Eh, questa è una bella domanda, sono in costante contatto con la fondazione Aidel22 (che ringrazio sempre) per cercare di trovare una risposta a questa domanda… Ci vogliamo lavorare su!»
Conclude pieno di speranza e determinazione Papaleo, citando il gruppo Aidel 22, l’Associazione Italiana delezione del cromosoma 22 per ricordare che la Del 22 è una delle malattie rare più diffuse.