Riepilogo: Una nuova ricerca dell’Università della Carolina del Nord collega i disturbi del sonno nei primi anni di vita a impatti duraturi sullo sviluppo del cervello, aumentando potenzialmente il rischio di disturbi dello spettro autistico. Lo studio ha osservato che la perdita di sonno durante i periodi critici dello sviluppo influisce sulla formazione delle sinapsi, cruciali per l’apprendimento e la memoria. Utilizzando modelli murini, i ricercatori hanno scoperto che la privazione del sonno nei primi anni di vita porta a deficit nei comportamenti sociali, specialmente in quelli con predisposizioni genetiche per l'autismo. Questa ricerca suggerisce che sostenere un sonno sano nei primi anni di vita potrebbe svolgere un ruolo nelle strategie di prevenzione e trattamento dei disturbi dello spettro autistico.
Punti chiave:
- Collegamento al rischio di autismo: I disturbi del sonno nei primi anni di vita possono interagire con predisposizioni genetiche per aumentare il rischio di disturbi dello spettro autistico interrompendo la formazione di sinapsi nel cervello.
- Vulnerabilità dello sviluppo: I topi giovani esposti alla privazione del sonno non avevano alcun rimbalzo del sonno e mostravano disturbi dell'apprendimento e della memoria, sottolineando l'impatto unico della perdita precoce del sonno sullo sviluppo del cervello.
- Potenziali approcci terapeutici: I risultati aprono le porte a terapie basate sul sonno di prossima generazione mirate alla salute delle sinapsi, offrendo potenziali vie di trattamento per l'autismo e altri disturbi dello sviluppo.
È stato da tempo dimostrato che la privazione del sonno negli adulti causa problemi di salute mentale e fisica a lungo termine, tra cui, ma non solo, indebolimento del sistema immunitario, aumento di peso, depressione e aumento del rischio di demenza.
Ma perché la mancanza di sonno ha conseguenze così gravi?
Il sonno infatti gioca un ruolo cruciale fin dal momento in cui nasciamo. Da bambini, il nostro cervello sta ancora formando le estremità dei neuroni, chiamati sinapsi, che sono importanti per l’apprendimento, l’attenzione, la memoria di lavoro e la memoria a lungo termine. Il sonno consente a questi neuroni di svilupparsi e connettersi tra loro, stabilendo le funzioni cerebrali per il resto della vita.
Se questo processo delicato ma importante dovesse essere interrotto a causa del risveglio costante o dell’ansia da separazione, potrebbe avere effetti duraturi sul cervello e sul comportamento.
Ora, un nuovo studio condotto da Sean Gay, uno studente laureato nel laboratorio di Graham DearingPhD, professore assistente presso l' Dipartimento di Biologia e Fisiologia Cellulare presso la Scuola di Medicina dell'UNC, ci ha fornito maggiori informazioni su come la perdita di sonno durante i primi anni di vita influisce su parti chiave dello sviluppo del cervello e su come può anche aumentare il rischio di sviluppare disturbi dello spettro autistico.
Le loro scoperte sono stati pubblicati nel .
“Gli effetti unici della perdita di sonno durante lo sviluppo sono in gran parte inesplorati”, afferma Diering in un comunicato. “I nostri dati mostrano che neonati e bambini sono più vulnerabili agli effetti negativi dei disturbi del sonno. Abbiamo anche scoperto che la perdita di sonno durante questo periodo cruciale di tempo può interagire negativamente con il rischio genetico sottostante per il disturbo dello spettro autistico”.
La connessione tra sonno e cervello
I problemi del sonno sono un importante indicatore precoce dei problemi di crescita del cervello e di altri disturbi dello sviluppo neurologico, come il disturbo dello spettro autistico, il disturbo da deficit di attenzione e iperattività e la disabilità intellettiva. L'interruzione del sonno è stata notata in più dell'80% delle persone con disturbo dello spettro autistico, ma è in gran parte sconosciuto se l'interruzione del sonno sia una causa o una conseguenza del disturbo dello spettro autistico.
Diering ha studiato a lungo come il sonno rafforzi le sinapsi nel tempo – un processo chiamato plasticità sinaptica – e come la mancanza di sonno possa contribuire a disturbi cognitivi e neurodegenerativi. Se i ricercatori riuscissero a comprendere meglio i legami tra il sonno e il disturbo dello spettro autistico, ricercatori e medici potrebbero anche fare diagnosi più precoci e elaborare nuove strategie di trattamento per il disturbo.
Nel 2022, il laboratorio Diering ha cercato di capire se i disturbi del sonno durante i primi anni di vita potessero interagire con il rischio genetico sottostante per il disturbo dello spettro autistico e causare cambiamenti duraturi nel comportamento degli adulti. Utilizzando modelli murini, i ricercatori trovato quello l’interruzione del sonno durante la terza settimana di vita (simile all’età di 1-2 anni negli esseri umani) ha causato deficit duraturi nel comportamento sociale nei topi maschi che erano geneticamente vulnerabili al disturbo dello spettro autistico.
Uno studio sul rimbalzo del sonno
Il laboratorio Diering ha voluto esplorare ulteriormente questi risultati, questa volta approfondendo il modo in cui i modelli murini adulti e in via di sviluppo compensano la perdita di sonno. Utilizzando case specializzate per topi con sensori altamente sensibili, i ricercatori sono stati in grado di monitorare attentamente i movimenti e la respirazione dei topi, consentendo ai ricercatori di tenere il punteggio degli stati di veglia e di sonno.
I ricercatori hanno dimostrato che quando i topi adulti perdevano una quantità significativa di sonno, compensavano aumentando il sonno più tardi durante le normali ore di attività. Chiamata “ripresa del sonno”, questa risposta ha permesso agli adulti di “recuperare” il sonno perduto.
I topi più giovani, invece, mancavano completamente del rimbalzo del sonno. Ciò ha confermato l'ipotesi del ricercatore secondo cui i topi più giovani potrebbero essere più suscettibili agli effetti dannosi della privazione del sonno. I ricercatori hanno anche notato che la privazione del sonno nei topi giovani comprometteva completamente le loro prestazioni in un compito di apprendimento della memoria, mentre gli adulti erano molto più resistenti dopo la perdita di sonno.
Successivamente, il laboratorio ha spostato la sua attenzione sugli effetti del sonno e della privazione del sonno sulle sinapsi neuronali, che mediano la comunicazione tra i neuroni e sono il luogo principale per la formazione e l’immagazzinamento della memoria. Sono anche ben studiati per il loro ruolo fondamentale nel favorire la salute del sonno.
I ricercatori hanno eseguito una serie di analisi molecolari per osservare come la privazione del sonno influisce sulle sinapsi. Utilizzando analisi proteiche all'avanguardia, sono stati in grado di mappare la composizione proteica e i cambiamenti biochimici che influenzano le sinapsi. L’analisi ha mostrato che la privazione del sonno nei topi giovani, ma non negli adulti, influenzava fortemente la formazione delle sinapsi, un aspetto chiave dello sviluppo del cervello.
“Questo ora fornisce uno dei set di dati più grandi e completi per esaminare gli effetti molecolari della perdita di sonno nel corso della vita”, afferma Diering in un comunicato.
Vie future di trattamento per l'autismo
Una missione in corso del laboratorio, basata sul lavoro molecolare di questo studio attuale, è quella di sviluppare farmaci basati sul sonno di prossima generazione che potrebbero essere utilizzati nei bambini. Invece di agire come sedativo, sperano di creare un farmaco in grado di colpire le sinapsi per ripristinare la funzione del sonno, piuttosto che alterare il comportamento del sonno stesso.
“Lo sviluppo non è qualcosa che si possa tornare indietro e rifare”, afferma Diering in un comunicato. “Il sonno è importante per tutta la vita e soprattutto durante lo sviluppo. Comprendere ciò che sappiamo ora porrà maggiore enfasi sulla comprensione dei problemi del sonno nel (disturbo dello spettro autistico) e potrebbe portare a un’importante strada terapeutica per il trattamento (disturbo dello spettro autistico) e altre condizioni di sviluppo”.
