• Non ci sono risultati.

(tideglusib, figura 17) sono inibitori reversibili non competitivi d

ATP e inibitori substrati reversibili di GSK-3β. Il composto 59 è attualmente in

sperimentazione clinica di fase II per il trattamento di adolescenti con ASD

58

Figura 17 – Struttura degli inibitori del GSK-3β

3.1.2. Morfologia dendritica della colonna vertebrale

Negli ultimi anni, è emerso che molti disturbi psichiatrici e neurologici, tra cui il

ASD, sono legati ad alterazioni nella struttura e funzione delle sinapsi, e nella

morfologia dei dendriti della colonna vertebrale. [76] Inoltre, molti dei geni

associati al ASD codificano proteine coinvolte nella trasmissione sinaptica. [77] Le

spine dendritiche sono piccole sporgenze di membrana che contengono i

meccanismi postsinaptici, compresi i recettori del glutammato e i componenti

della densità postsinaptica (DPS), e contribuiscono alla trasmissione dei segnali

elettrici. Sta diventando sempre più evidente che la funzione sinaptica e la

59

piccole hanno sinapsi più piccole e questo comporta una trasmissione sinaptica

ridotta. Nei pazienti con ASD sono state evidenziate alcune anomalie nella

densità e morfologia della colonna vertebrale. Uno studio post-mortem sui

cervelli umani con ASD ha rivelato un aumento della densità spinale nei dendriti

apicali dei neuroni piramidali nei lobi frontali, temporali e parietali. L'aumentata

densità spinale osservata era inversamente correlata con la funzione cognitiva.

Questi risultati sono in linea con l'ipotesi emergente che il cervello dei pazienti

con ASD sia caratterizzato da iperconnettività nei circuiti locali e ipoconnettività

tra regioni cerebrali. La disgenesia spinale è una caratteristica comune delle

forme sindromiche del ASD. Ad esempio, nei pazienti affetti dalla FXS, la

morfologia della colonna vertebrale è stata descritta come "immatura" con spine

lunghe e tortuose, mentre negli individui affetti dalla RTT è stata descritta una

densità della colonna vertebrale più bassa e una proporzione ridotta di spine a

fungo nella corteccia e nell'ippocampo. Nei modelli di topo TSC è stato osservato

un deficit nella spinogenesi all'inizio della vita postnatale seguita da una

compromissione della dissezione della colonna vertebrale, che ha portato a

densità più elevate della colonna vertebrale in topi di un mese. È quindi

concepibile che esistono vie di segnalazione deregolate convergenti a valle dei

geni disfunzionali e a monte della formazione e della maturazione dei dendriti

60

Via di segnalazione PI3K/mTOR

La via di segnalazione PI3K/mTOR regola la traduzione delle proteine nei dendriti

vicino alle sinapsi eccitatorie e viene studiata come punto di convergenza nelle

forme sindromiche del ASD. Nella FXS, FMRP è un regolatore della traduzione

proteica nelle spine dendritiche e modula i componenti direttamente a valle

della via PI3K/mTOR. Nel TSC, le mutazioni con perdita di funzione delle proteine

TSC1 e TSC2 determinano una maggiore attività di mTOR. Nei topi con deficienza

di MeCP2, un modello murino di RTT, i livelli dei recettori mGlu e BDNF, che sono

a monte nella via PI3K/mTOR, sono più bassi e questo causa una diminuzione dei

livelli della serina/treonina chinasi Akt e mTOR. Inoltre, l'attività di mTOR

aumenta la traduzione di proteine dendritiche, mentre nel TSC, l'attività

intensificata di mTOR impedisce la sintesi delle proteine necessarie per la

stabilizzazione della LTD mGluR-dipendente. Pertanto, è stato proposto che il

livello di attività di mTOR dovrebbe essere entro un intervallo appropriato al fine

di supportare la plasticità sinaptica. A sostegno di questa ipotesi sia il TSC che la

RTT, che sono caratterizzati da alterata traduzione delle proteine mTOR-

dipendenti, mostrano un’alterata LTD; mentre la FXS, che è caratterizzata da una

continua traduzione di proteine dendritiche, mostra elevati livelli di LTD. Inoltre,

gli inibitori mTOR come i composti 60 (rapamicina) e 61 (everolimus, figura 18),

sono stati usati per il trattamento di anomalie comportamentali e molecolari in

topi con TSC. I risultati positivi degli studi preclinici sopra menzionati hanno

61

controllo con placebo, per deficit neurocognitivi nei bambini con TSC

(NCT01730209, NCT01289912, NCT01954693). Un caso clinico ha descritto una

paziente donna di 27 anni con TSC, autismo e angiomiolipoma renale, in cui il

trattamento con il composto 61 ha portato a miglioramenti dell'irritabilità, del

comportamento stereotipato e del linguaggio inappropriato. [78]

L'attivazione anormale di mTOR è stata trovata anche in altri disordini dello

sviluppo neurologico caratterizzati da sinaptogenesi o connettività difettosa, ma

il legame osservato potrebbe essere epistatico o essere causato dagli effetti a

valle del gene difettoso piuttosto che correlato alla segnalazione mTOR di per sé.

Nei topi BTBR, il composto 60 ha migliorato diverse misure di socialità, ma non

comportamenti stereotipati, suggerendo che l'iperattivazione di mTOR

rappresenta un bersaglio terapeutico che media o contribuisce a compromettere

la socialità in questo modello murino di ASD. Uno studio recente ha coinvolto

mTOR anche nel ASD negli esseri umani: l'analisi post-mortem del tessuto

cerebrale di pazienti con ASD ha rivelato un aumento della densità delle spine

dendritiche sulle cellule piramidali di V livello, nonché un'attivazione di mTOR

aberrante e una riduzione dell'autofagia. [79] Tuttavia rimane da stabilire se

mTOR sia un percorso chiave in tutti i tipi di ASD o solo in forme sindromiche.

Inoltre, la traslazione dei risultati dai modelli preclinici animali all'uomo sarà

difficile perché non si conosce il quadro temporale ottimale del trattamento.

Infine, è stato riportato che la sospensione degli inibitori di mTOR porta a

62

mostrare effetti avversi potenzialmente gravi, quali immunosoppressione,

mucosite, iperlipidemia e dismenorrea, il trattamento a lungo termine potrebbe

essere problematico.

Ad oggi, in letteratura sono state riportate diverse classi di inibitori PI3K/mTOR e

numerosi composti sono stati avviati a studi clinici per il trattamento del cancro

al cervello e persino approvati dalla FDA. Tuttavia, nessuno di questi è stato

studiato in modelli preclinici o clinici di ASD, tranne 60 e 61. La penetrazione

nella barriera ematoencefalica è uno dei problemi principali nello sviluppo degli

inibitori mTOR a causa delle proprietà fisico-chimiche sfavorevoli o della forte

interazione con i sistemi di efflusso della barriera ematoencefalica, come per i