In questo articolo andremo alla scoperta delle relazioni tra l’autismo, o meglio i disturbi dello spettro autistico, e gli aspetti del metabolismo collegati alle attività delle cellule, che compongono il nostro corpo. Cominciamo ad approfondire l’argomento!
Il termine disturbi dello spettro autistico racchiude un insieme di disturbi del neuro-sviluppo, che sono caratterizzati da deficit nelle comunicazioni e relazioni sociali accompagnati da comportamenti ed attività molto limitati e stereotipati. Ma è bene ricordare che esiste una profonda variabilità individuale con differenti livelli di disfunzionalità, complicanze cliniche e differenze metaboliche.
Genetica e fattori ambientali
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Benché i disturbi dello spettro autistico non siano di per sé malattie genetiche, si stima che la genetica contribuisca comunque per una buona percentuale nell’aumentare il rischio di sviluppare questi disturbi. In merito secondo gli studi si riscontra maggiormente la presenza di variazioni genetiche comuni, dette polimorfismi genetici, ma non è infrequente anche il riscontro di mutazioni o varianti genetiche più rare. I risultati delle ricerche più recenti hanno evidenziato più di 500 geni potenzialmente coinvolti. Senza tralasciare che circa il 5% dei bambini con disturbi dello spettro autistico sono portatori di una malattia congenita del metabolismo.
È fondamentale tenere in considerazione le interazioni tra genetica e ambiente.
L’ambiente gioca un ruolo non secondario e nei disturbi dello spettro autistico entrano in gioco anche altri fattori di rischio oltre alla genetica propriamente detta. Uno di questi è l’età avanzata dei genitori, in particolare per i padri over-40 e le madri over-35. In aggiunta l’utilizzo di alcuni farmaci durante la gravidanza e l’esposizione agli inquinanti costituiscono ulteriori fattori di rischio come il PM10, PM2.5 e l’erbicida glifosato. I processi tramite i quali gli inquinanti possono alterare il neuro-sviluppo sono mediati dagli effetti tossici per il sistema nervoso oppure dai cambiamenti a livello dell’espressione del DNA come vedremo più avanti. È necessario, infatti, che i geni siano “accesi o spenti” in modo ottimale e regolato al fine di garantire un buon sviluppo e funzionamento biologico.
L’epigenetica, in particolare la metilazione del DNA, è un meccanismo chiave di regolazione dell’espressione genetica e di fondamentale importanza per un corretto sviluppo cerebrale. La metilazione del DNA può essere influenzata da fattori come l’alimentazione, gli ormoni, lo stress psicofisico, alcuni farmaci e l’esposizione agli inquinanti ambientali. Esiste anche una relazione reciproca tra l’attivazione del sistema immunitario della madre durante la gravidanza ed i cambiamenti a livello dell’espressione del DNA nel feto.
Uno degli aspetti più importanti nell’epigenetica riguarda il trasferimento del gruppo chimico denominato metile (-CH3). L’enzima metilenetetraidrofolato reduttasi (MTHFR) è fondamentale per la formazione di uno dei principali donatori di metili ed il suo ruolo in questo contesto è messo in rilievo dalla scoperta di diversi polimorfismi genetici associati all’autismo.
Metilazione nei disturbi dello spettro autistico
Si ritiene che la metilazione sia un processo fondamentale nella biochimica base della neuropsichiatria, compreso l’autismo. In particolare il metabolismo dei gruppi metilici comprende tre processi paralleli: il metabolismo dei folati, la rimetilazione dell’omocisteina e le reazioni di transulfurazione. Il metabolismo dei folati agisce in modo di trasferire i metili endogeno o esterni al tetraidrofolato grazie all’aiuto di alcuni enzimi. La rimetilazione, invece, è usata per la sintesi di metionina dall’omocisteina, mentre nella transulfurazione avviene la sintesi di alcuni aminoacidi a partire dall’omocisteina (es. cisteina).
In generale molti studi recenti sottolineano il ruolo dei geni e delle molecole coinvolte nella metilazione come per esempio la metionina, che è capace di donare i gruppi metilici a più di 50 reazioni biochimiche, tra cui quelle riguardanti il DNA. L’analisi dei metaboliti si prefigge l’obiettivo di identificare i metaboliti alterati o coinvolti nel disturbo, in special modo a livello del metabolismo degli aminoacidi, delle reazioni antiossidanti, dei micronutrienti e di quelle a carico dei mitocondri, che sono responsabili della produzione di energia nelle cellule. Senza dimenticare che il microbiota intestinale rappresenta un grande produttore di molecole neuro-attive.
Metaboliti e reazioni metaboliche
Molto frequentemente, infatti, si assiste ad un’alterazione a uno o più livelli, spesso accompagnati da uno sbilanciamento tra i radicali liberi e le capacità antiossidanti. A titolo di esempio alcuni metaboliti possono essere alterati come l’acido nicotinico, probabilmente coinvolto nello stress ossidativo e disturbi del sonno, così come alti livelli di omocisteina, che rappresenta un fattore di rischio aggiuntivo. Generalmente si assiste, infatti, a livelli di omocisteina un po’ più alti rispetto agli altri bambini. Non è infrequente imbattersi in carenze nutrizionali e vitaminiche ed anche le madri che non si nutrono bene hanno un maggior rischio di avere bambini con disturbi dello spettro autistico. In alcuni casi si assiste ad un basso livello di colesterolo, che è importante per lo sviluppo del sistema nervoso, oppure anomalie a carico del metabolismo degli aminoacidi.
È possibile valutare bio-molecole importanti che riflettono l’attività biochimica dell’organismo.
Accanto a varianti genetiche più o meno rare che possono contribuire allo spettro autistico un ruolo importante è dato anche dall’ambiente e dalla mediazione dell’epigenetica, che può determinare una deviazione dal normale sviluppo cerebrale. Di fatto sappiamo che le infezioni, l’alimentazione e l’esposizione alle tossine (es. metalli pesanti, derivati della plastica) o ai farmaci modificano la regolazione dell’espressione genetica. Da qui si pongono le basi per i cambiamenti cellulari e fisiologici tipici di questi disturbi, in cui sono anche spesso riscontrabili alterazioni a livello della biochimica e del metabolismo.
Che cosa facciamo
Il Centro di Medicina Biologica si occupa delle problematiche metaboliche e gastrointestinali coinvolte nei disturbi dello spettro autistico attraverso un approccio terapeutico funzionale ed integrato. Nel far ciò ci avvaliamo di test all’avanguardia e adeguiamo le nostre terapie ai reali fabbisogni dell’organismo, cioè tenendo conto dell’unicità biochimica e metabolica che contraddistingue ogni persona.
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Bibliografia essenziale:
- Coşar A, et al. Folate and homocysteine metabolisms and their roles in the biochemical basis of neuropsychiatry. Turk J Med Sci. 2014;44(1):1–9;
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