Un recente studio, finanziato dalle associazioni di pazienti AHCF (Alternating Hemiplegia of Childhood Foundation, USA) e AFHA (Association Française de l’Hémiplégie Alternante, Francia) ha investigato i meccanismi alla base degli episodi di emiplegia alternante, scatenati tra le altre cause anche da fattori ambientali, che restano tuttora incompresi e pertanto non trattati con farmaci specifici.
Metodologia e attività
In questo studio sono state generate cellule staminali pluripotenti (IPSC) e controlli isogenici per la mutazione ATP1A3 E815K, che causa una delle forme più severe di Emiplegia Alternante dal punto di vista fenotipico. Un modello originato in vitro di neurone corticale derivato dalle IPSC è stato quindi comparato con cellule sane di identica “costituzione” genetica.
Nei neuroni derivati con mutazione E815K i ricercatori hanno riscontrato, durante lo sviluppo neurologico in vitro, livelli elevati di molecole RNA messaggero del gene ATP1A3 (chiamate anche mRNA o trascritti) rispetto ai controlli del medesimo ceppo selvatico (wild type) che esprime il fenotipo naturale (non mutato).
Per lo studio dei segnali neuronali è stato impiegato uno strumento di misura chiamato MEA (Micro Electrode Array) che consente di osservare il comportamento di più neuroni contemporaneamente.
I risultati
I neuroni corticali derivati da IPSC di pazienti con Emiplegia Alternante hanno mostrato un’attività elettrica complessivamente inferiore rispetto ai controlli, ma hanno mostrano una maggiore ipereccitabilità in seguito all’induzione di stress termico.
La flunarizina, uno dei farmaci più comunemente usati per prevenire gli episodi di Emiplegia Alternante, non ha avuto alcun effetto sul fenotipo provocato dallo stress in seguito all’aumento della temperatura.
I risultati ottenuti supportano l’utilizzo delle culture neuronali derivate dalle IPSC per lo studio delle patologie neurologiche complicate come l’Emiplegia Alternante, fornendo inoltre una piattaforma per ricerche di tipo funzionale in un modello umano della patologia.
L’articolo originale
L’articolo originale in inglese “Neuronal modeling of alternating hemiplegia of childhood reveals transcriptional compensation and replicates a trigger-induced phenotype” è stato pubblicato sulla rivista Neurobiology of Disease, vol. 141 (Luglio 2020), a cura di: John P. Snow; Grant Westlake; Lindsay K. Klofas; Soyoun Jeon; Laura C. Armstrong; Kathryn J. Swoboda; Alfred L. George, Jr; Kevin C. Ess.