Autismo ed epilessia. Potrebbe esserci un problema di “cloro”

La comunicazione tra neuroni è un fenomeno elettrochimico in cui entrano in gioco sostanze che, in base alla loro quantità e tipo, promuovono o inibiscono gli impulsi elettrici tra cellule di una rete. Ma cosa succede dietro le quinte delle sinapsi? E come avviene questa comunicazione? Secondo alcuni ricercatori dell’Istituto Italiano di Tecnologia sarebbe tutto merito del cloro. In uno studio pubblicato su Nature Communications, infatti, gli scienziati spiegano come questo elemento funzioni da messaggero intracellulare che determina l’avvicendamento di tipi diversi di recettori inibitori, regolando di conseguenza i livelli di attività elettrica del sistema nervoso centrale. Tale risultato pone le basi per future soluzioni farmacologiche di malattie del cervello, quali per esempio autismo ed epilessia.
 
Il cloro non agirebbe dunque solo come inibitore e polarizzatore cellulare, come precedentemente ritenuto. L’elemento sarebbe invece una sorta di orchestratore dei recettori: la sua presenza intracellulare indurrebbe un cambiamento nel tipo di recettori GABA, tra i più importanti neurotrasmettitori con funzione inibitoria presenti nell’organismo. Queste molecole, insieme agli altri neurotrasmettitori inibitori ed eccitatori, garantiscono il corretto funzionamento del sistema nervoso, essendo presenti all’interno delle sinapsi in due sottotipi principali: uno, detto GABA A1, controlla il rilascio di correnti rapide e costanti nei circuiti neurali, come se scandisse un orologio interno; l’altro, GABA A3, interviene nella modulazione di correnti lente e più influenzabili dall’ambiente biochimico circostante.
Gli scienziati hanno osservato che quando un neurone bersaglio riceve il neurotrasmettitore GABA A, esso innesca processi di accumulo di carica elettrica negativa, aprendo lungo la membrana canali di passaggio per ioni di cloro. Tale accumulo porta la cellula in una situazione di stasi elettrica, cioè di inibizione del segnale neurale. Secondo quanto dimostrato dal team, sarebbe proprio la presenza di cloro a indurre un cambiamento del tipo di recettore GABA, modificando di conseguenza il comportamento elettrico della cellula. Così, il nuovo tipo di recettore instaurerà un’attività elettrica più lenta, capace di interferire con l’“orologio interno” scandito fino ad allora dal neurone e da tutta la rete ad essa collegato.
 
Una scoperta impossibile da raggiungere senza un lavoro di squadra a livello internazionale.“Il nostro lavoro è frutto di una collaborazione con un altro istituto di ricerca d’eccellenza, il Centre Hospitalier Universitaire Vaudois in Svizzera”, ha commentato Francesca Succol, prima autrice dell’articolo. “Questo ci ha permesso di studiare con tecniche di immunocitochimica e di elettrofisiologia, campioni di neuroni in cultura, evidenziando così la composizione dei recettori GABA e la concentrazione di cloro intracellulare”.
Tutto ciò potrebbe anche avere importanti ripercussioni cliniche: avere dimostrato che la comparsa di uno specifico sottotipo di neurotrasmettitore GABA A dipende dalla quantità di cloro interna al neurone, sarebbe infatti importante per comprendere la natura di alcune patologie del cervello in cui la comunicazione tra neuroni è compromessa. “In malattie quali epilessia e autismo si riscontra proprio un’alterazione della quantità di cloro all'interno dei neuroni”, ha infatti spiegato Andrea Barberis, team leader nel Dipartimento NBT dell’Istituto Italiano di Tecnologia. “L’individuazione di un meccanismo di orchestrazione così puntuale tra cloro e neurotrasmettitori e, quindi, della comunicazione tra neuroni, ci permette di pensare a future soluzioni farmacologiche che intervengano in modo preciso e localizzato sul suo eventuale squilibrio, aiutando la cura di queste malattie”.