Mal di testa: svelata l’anomalia genetica che causa le forme più severe

Si chiama ATP1A2 il gene dalla cui mutazione ha origine una forma severa di emicrania: l’emicrania emiplegica familiare, una rara forma ereditaria del disturbo, in cui la crisi emicranica è preceduta da aura (sintomi neurologici che comprendono disturbi della vista con scintillii o macchie nel campo visivo), associata a una semiparalisi temporanea o ad altri disturbi motori.A identificare la relazione tra mutazione ed emicrania è stato un gruppo di ricercatori dell’Unità di Neurogenomica del Centro di Genomica Traslazionale e Bioinformatica del San Raffaele di Milano, in collaborazione con l’Istituto di Neuroscienze del CNR di Pisa, in uno studio pubblicato nei giorni scorsi su Plos Genetics.
Il team è inoltre riuscito a confermare la scoperta e a osservare i meccanismi di insorgenza dell’emicrania attraverso la creazione di un modello animale geneticamente modificato per esprimere il gene mutato.Già nel 2003, con studio pubblicato su Nature Genetics, i ricercatori avevano dimostrato che l’emicrania emiplegica familiare di tipo 2 (FHM2) è dovuta a mutazioni del gene ATP1A2 che altera il corretto funzionamento del sistema di trasporto ionico deputato al mantenimento delle differenze di concentrazione ionica tra l’interno e l’esterno della cellula. La mancanza di modelli animali aveva impedito però di capire il reale meccanismo che scatena la malattia.
In questo nuovo studio il gruppo ha mostrato come la mutazione nella sodio-potassio ATPasi causa la iperreattività neuronale che scatena la crisi emicranica.In particolare, il meccanismo scatenante sembra derivare dagli astrociti, cellule gliali che hanno funzione nutritiva e di sostegno per i neuroni, che, quando esprimono la proteina mutante, permettono a una maggior quantità del neurotrasmettitore glutammato di eccitare i neuroni circostanti.
Quando la proteina ATP1A2, presente negli astrociti, viene prodotta correttamente, essa funziona come da spazzino e ripulisce l’eccesso di glutammato presente tra le cellule nervose, così che l’impulso elettrico possa passare normalmente. Quando invece la proteina non viene prodotta, si accumula tra lo spazio sinaptico un eccesso di glutammato, per cui aumenta l’eccitabilità dei neuroni e quindi la trasmissione dell’impulso elettrico. Il modello animale di questo studio ha permesso di identificare, non solo come si scatena l’emicrania emiplegica familiare, ma permette l’identificazione di nuovi obiettivi farmacologici, che potrebbero rivolgersi non più al neurone ma all’astrocita.
“La nostra speranza è che queste conoscenze su forme severe e rare di emicrania possano dimostrarsi utili anche per le forme più comuni di emicrania”, ha concluso Giorgio Casari, coordinatore dello studio, responsabile dell’Unità di Neurogenomica e direttore del Centro di Genomica Traslazionale e Bioinformatica del San Raffaele di Milano.La ricerca è stata finanziata dall’Unione Europea (progetto EUROHEAD) e dall’Italian Institute of Technology.