Disfunzioni mitocondriali nello spettro autistico

Per disfunzioni mitocondriali si intende un’alterazione dell’attività dei mitocondri, che sono dei piccoli organelli dentro le cellule e dalle molteplici funzioni. In questo articolo scopriamo quali sono i collegamenti tra i mitocondri e lo spettro autistico secondo il nostro approccio.

Introduzione: disturbi dello spettro autistico

I disturbi dello spettro autistico sono un gruppo di disturbi del neuro-sviluppo, che sono caratterizzati da manifestazioni comportamentali, comunicativi e sociali nelle interazioni con gli altri, oltre che da comportamenti stereotipati e ripetitivi. Negli ultimi decenni l’incidenza dei disturbi dello spettro autistico è in aumento e si tratta di un aumento reale, solo in parte dovuto ad una maggiore conoscenza diagnostica. In merito le stime parlano di circa un bambino su 70, soprattutto tra i maschietti. Inoltre spesso questi disturbi provocano un impatto notevole sia a livello personale che della famiglia che si prende cura del bambino.

I disturbi riconducibili allo spettro autistico sono di natura multifattoriale, cioè si sviluppano a causa dell’intreccio di fattori genetici ed ambientali. Non si tratta perciò di una malattia genetica ereditaria, anche se molteplici fattori genetici possono influenzarne lo sviluppo, la progressione e la terapia. Spesso i bambini hanno anche problemi di allergia, problemi di attenzione, convulsioni, epilessia e/o disturbi gastrointestinali.

Mitocondri: che cosa sono?

I mitocondri sono piccoli organelli presenti dentro le nostre cellule, che sono rivestiti da una doppia membrana e contengono al loro interno numerose proteine, enzimi e molecole di DNA. Originariamente questi organelli appartenevano al gruppo dei batteri, ma nel corso dell’evoluzione biologica hanno instaurato con le nostre cellule un vero e proprio rapporto di simbiosi. Da qui nasce la loro importanza e rilevanza nel campo della salute.

In collaborazione con il resto della cellula i mitocondri sono deputati a numerose funzioni biologiche, in particolar modo della produzione di energia sotto forma di ATP. Ciò avviene grazie alla capacità dei mitocondri di metabolizzare i derivati degli zuccheri, dei grassi e degli aminoacidi per ricavarne energia spendibile dalla cellula per compiere le proprie funzioni. Ma non finisce qui, perché questi organelli intervengono anche nella regolazione del calcio, dell’apoptosi (morte cellulare programmata), dei radicali liberi, della sintesi di alcuni ormoni e della risposta immunitaria.

Autismo e alterata funzionalità mitocondriale

Inizialmente l’ipotesi che i disturbi neurologici e neuropsichiatrici potessero nascondere problemi a carico dei mitocondri fu suggerita dal fatto che il cervello rappresenta il 2-3% del peso corporeo, ma consumo fino al 20% dell’ossigeno ed il 25% degli zuccheri. Il cervello ha il fabbisogno energetico più alto tra tutti gli organi e si ritiene che una disfunzione mitocondriale si ripercuota maggiormente proprio qui.

Con il passare degli anni sempre più scoperte hanno sottolineato e rimesso al centro l’importanza dei mitocondri evidenziando come la loro integrità e funzionalità sia essenziale per rimanere in salute. Inoltre un numero crescente di studi ha messo in luce il ruolo dei mitocondri nelle patologie metaboliche (es. diabete), neurologiche e del neuro-sviluppo, come i disturbi dello spettro autistico.

Secondo le ultime evidenze i mitocondri malfunzionanti sono coinvolti in numerose malattie.

Le malattie mitocondriali classiche si possono presentare con un’ampia manifestazione di sintomi a livello neurologico, muscolare, ormonale e sistemico a causa della presenza di mutazioni genetiche. A riguardo le ricerche hanno riscontrato che circa il 5% dei bambini con autismo mostra una malattia mitocondriale congenita, ma questa percentuale sale dal 30 al 50% per quanto riguarda la presenza di un’alterazione generale dell’attività mitocondriale. Gli studi hanno evidenziato in una non trascurabile percentuale dei bambini con autismo un’alterazione del funzionamento energetico dei mitocondri oppure difetti a carico del DNA mitocondriale.

La disfunzionalità mitocondriale sembra comportare una maggiore gravità delle manifestazioni comportamentali e cognitive. In particolare l’epilessia è più frequente nei casi che manifestano problemi metabolici come a livello dei mitocondri. Altri potenziali segnali sono problemi motori e regressioni repentine dello sviluppo, soprattutto dopo eventi infiammatori con febbre. Come detto precedentemente i mitocondri sono organelli essenziali per la produzione della moneta di scambio energetica per eccellenza, l’ATP.

Un’alterazione del funzionamento mitocondriale provoca una minore produzione energetica nelle cellule.

Le anomalie mitocondriali si possono tradurre a loro volta in una deviazione anomala dello sviluppo cerebrale ponendo le basi dei sintomi neuro-comportamentali e dell’epilessia. I mitocondri, infatti, sono organelli fondamentali per quasi ogni tessuto, specialmente a livello neuronale. I cambiamenti nell’attività mitocondriale influenzano la trasmissione a livello delle sinapsi, che richiedono un buon fabbisogno di energia e sono particolarmente dipendenti da questi organelli. Ciò vale soprattutto per i neurotrasmettitori a base di GABA e glutammato, che sono ritenuti particolarmente coinvolti nello spettro autistico. In aggiunta i cambiamenti neuronali possono creare uno stato idoneo per l’iper-eccitabilità e per i comportamenti ripetitivi tipici dell’autismo, oltre ad esacerbare la risposta agli eventi stressanti.

Numerosi studi hanno riscontrato alterazioni nella produzione di energia mitocondriale nell’autismo.

Sul DNA mitocondriale esistono anche comuni varianti genetiche, le quali, in combinazione ad altri varianti genetiche oppure a fattori ambientali (es. tossicità) possono rendere i mitocondri più vulnerabili e deboli.  La disfunzione mitocondriale provoca anche un aumento delle specie ossidanti, reattive tipiche dei radicali liberi. Di fatto lo stress ossidativo può danneggiare i neuroni e interferire con le loro attività come per esempio nel caso dell’epilessia. Senza tralasciare che l’attività dei mitocondri è particolarmente sensibile agli effetti degli agenti ambientali (es. inquinanti e pesticidi), di alcune terapie (es. antibiotici, valproato) e dei metaboliti rilasciati dal microbiota intestinale, in particolare dal gruppo dei clostridi.

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I nostri specialisti si occupano dei disturbi riconducibili allo spettro autistico o ADHD tramite un approccio funzionale, biochimico ed attraverso l’utilizzo di test specifici ed innovati per la valutazione dello stato di salute dell’organismo. Come evidenziato in questo articolo la presenza di disturbi metabolici o mitocondriali suggerisce che in alcuni casi di autismo il problema non risieda solo a livello cerebrale, ma che vada affrontato in maniera più sistemica. Pertanto valutare ed identificare le anormalità metaboliche è estremamente importante in quanto permette di risalire a fattori che possono portare allo sviluppo dei sintomi tipici o correlati, oltre a dare la possibilità di ottimizzare la terapia di supporto.

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Bibliografia essenziale:

• Pei L, Wallace DC. Mitochondrial Etiology of Neuropsychiatric Disorders. Biol Psychiatry. 2018;83(9):722–730;
• Srikantha P, Mohajeri MH. The Possible Role of the Microbiota-Gut-Brain-Axis in Autism Spectrum Disorder. Int J Mol Sci. 2019;20(9):2115. Published 2019 Apr 29;
• Castora FJ. Mitochondrial function and abnormalities implicated in the pathogenesis of ASD. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 2019;92:83–108;
• Rose S, et al. Clinical and Molecular Characteristics of Mitochondrial Dysfunction in Autism Spectrum Disorder. Mol Diagn Ther. 2018;22(5):571–593.