Nuovi modelli genetici della sindrome di Tourette

 

 

ROBERTO COLONNA

 

 

NOTE E NOTIZIE - Anno XXI – 11 maggio 2024.

Testi pubblicati sul sito www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione “note e notizie” presenta settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui argomento è oggetto di studio dei soci componenti lo staff dei recensori della Commissione Scientifica della Società.

 

 

[Tipologia del testo: RECENSIONE]

 

Gilles de la Tourette, neurologo francese allievo di Jean-Martin Charcot, in un articolo del 1884 e in un saggio del 1885 diede la prima descrizione nosografica rigorosa e sistematica di una sindrome fortemente caratterizzata da tic motori e vocali, oggi denominata col suo eponimo. La sindrome di Tourette, un tempo considerata rara, colpisce un bambino su 160 e si propone come problema clinico che richiede di essere affrontato in maniera molto più efficace di quella attuale. Il difetto di conoscenza è dovuto anche alla mancanza di modelli sperimentali che consentano di analizzare i rapporti tra genotipo e fenotipo patologico, al fine di ricostruire i meccanismi della patologia.

Cara Nasello e colleghi coordinati da Max A. Tischfield hanno generato modelli murini della sindrome che esprimono mutazioni in geni umani associati al disturbo di Tourette. Questi modelli presentano l’interessamento del comportamento sensomotorio, dell’apprendimento e della dopamina nei neuroni dello striato.

(Nasello C. et al., Human mutations in high-confidence Tourette disorder genes affect sensorimotor behavior, reward learning, and striatal dopamine in mice. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 121 (19): e2307156121, May 7, 2024).

La provenienza degli autori è la seguente: Department of Genetics and the Human Genetics Institute of New Jersey, Rutgers University, Piscataway, NJ (USA); Department of Cell Biology and Neuroscience, Rutgers University, Piscataway, NJ (USA); Child Health Institute of New Jersey, Robert Wood Johnson Medical School, New Brunswick, NJ (USA); Department of Pharmacology, Physiology, and Neuroscience, Rutgers New Jersey Medical School and Rutgers biomedical and Health Sciences, Newark, NJ (USA).

L’esordio della sindrome di Tourette è nell’infanzia, e i maschi sono colpiti con una frequenza tre volte maggiore delle femmine. La varietà dei tic è tale da porre spesso problemi di diagnosi differenziale con gli spasmi abituali transitori e altri disturbi neurologici. Lo sbuffare, l’inalare aria dal naso, l’ammiccamento (blefarospasmo), gli atti aggressivi e compulsivi sono già caratterizzanti, ma i tic distintivi sono quelli vocali: emissione di versi ad alto volume e con una frequenza tonale che risulta irritante a molti. Col passare degli anni si aggiungono, in genere, nuovi sintomi. Alcuni pazienti presentano comportamenti motori in forma ripetitiva e fastidiosa, come saltare, accovacciarsi o girare in tondo. Fra le altre manifestazioni reiterate descritte in numerosi casi, vi sono il toccare ripetutamente le altre persone e la palilalia, consistente nella ripetizione di parole proprie e, soprattutto, pronunciate da altri. Tra le manifestazioni più impressionanti vi sono le imprecazioni improvvise ad alta voce e la coprolalia, ossia la pronuncia reiterata di parole bandite dalla comunicazione sociale fra persone ben educate, come quelle indicanti escrementi o sgradevoli oscenità[1].

La molteplicità dei tic e la combinazione di sintomi motori e vocali distingue la sindrome di Tourette da disturbi da tic più benigni. Il repertorio completo dei tic della sindrome è stato redatto da Tolosa e Bayes, ma in epoca più recente Jankovic e Leckman hanno proposto rassegne esaustive che costituiscono attualmente il riferimento consigliato per la pratica clinica. Molte caratteristiche dei sintomi hanno fatto pensare per decenni, durante il secolo scorso, a un disturbo psichiatrico con manifestazioni cliniche di origine psicogena. Numerose evidenze neurobiologiche hanno restituito alla sindrome lo status nosografico di malattia neurologica.

I ricercatori hanno usato il CRISPR/Cas9 genome editing per generare topi con mutazioni ortologhe alle varianti de novo umane in due geni di alta suscettibilità per la sindrome di Tourette: CELSR3 e WWC1. I topi con mutazioni umane in Celsr3 e Wwc1 presentano fenotipi cognitivi e/o sensomotori coerenti con le manifestazioni cliniche della sindrome di Tourette umana.

I deficit della regolazione sensomotoria, così come sono stati misurati mediante il test acustico di prepulse inhibition (PI), erano presenti in entrambi i modelli Celsr3 TD, maschio e femmina. I topi Wwc1 presentavano una ridotta inibizione al “prepulse” soltanto nelle femmine. I comportamenti motori ripetitivi, comuni ai topi Celsr3 e più pronunciati nelle femmine, includevano l’alzarsi in verticale e il self-grooming. I deficit di regolazione sensomotoria e l’improvviso erigere il tronco diritto in alto erano attenuati dalla somministrazione dell’aripiprazolo, un agonista parziale dei recettori D2 della dopamina.

L’analisi mediante machine learning non supervisionato (UML) ha rivelato: 1) molti cambiamenti del comportamento motorio spontaneo; 2) pattern di movimento meno prevedibili.

Il rinforzo continuo a ratio fissa mostra che i topi Celsr3 TD hanno un’accresciuta risposta motoria e un migliorato apprendimento a ricompensa. Il rilascio di dopamina dallo striato evocato elettricamente è maggiore, come è stato verificato in un modello.

Lo sviluppo del cervello è, altrimenti, in gran parte normale, senza segni di perdita di neuroni nella regione dello striato.

Nell’insieme, i topi esprimenti mutazioni umane in geni “high confidence” per la sindrome di Tourette presentano valore predittivo e face validity. Si ricorda che la face validity (a volte tradotta con “validità facciale”) è la misura entro cui un test è soggettivamente visto corrispondere al concetto che si prefigge di misurare. La sostanza del fenotipo comportamentale si può riportare alla ridotta PI e ai comportamenti motori ripetitivi, entrambi sensibili all’azione dell’aripiprazolo. Un accresciuto apprendimento a ricompensa e una maggiore risposta motoria si verificano parallelamente a un maggiore rilascio evocato di dopamina. I fenotipi possono anche variare secondo il sesso e mostrano una più forte alterazione nelle femmine; un esito sorprendente, questo, perché nella realtà clinica è molto più alto il numero dei maschi colpito da sindrome di Tourette.

 

L’autore della nota ringrazia la dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza e invita alla lettura delle recensioni di argomento connesso che appaiono nella sezione “NOTE E NOTIZIE” del sito (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).

 

Roberto Colonna

BM&L-11 maggio 2024

www.brainmindlife.org

 

 

 

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[1] È interessante notare che questo sintomo non si registra fra i pazienti giapponesi, rivelando un’importante influenza culturale su questa manifestazione. In Giappone, l’importanza del decoro e del rispetto per l’altro ha fatto sì che le parolacce (terms of abuse) nella lingua giapponese siano virtualmente assenti, se si escludono due o tre parole “sgradite”: non esistono termini volgari per indicare le feci, i genitali e gli atti osceni.