All’IIT è stata dimostrata l’espressione del gene gnas di origine materna come responsabile del corretto equilibrio delle fasi del sonno.
Una ricerca condotta dai ricercatori dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) apre allo studio epigenetico del sonno, dimostrando per la prima volta il ruolo determinante di un gene “imprinted” di origine materna nella regolazione delle fasi REM e N-REM. La ricerca, pubblicata su PLoS Genetics in un articolo dal titolo “Loss of Gnas imprinting Differentially Affects REM/NREM Sleep and Cognition in Mice”, è stata coordinata dal dott. Valter Tucci del Dipartimento Neuroscience and Brain Technologies (NBT) di IIT e ha visto la collaborazione di ricercatori di Harwell Oxford (UK) e dell’University of Minnesota (USA).
Negli ultimi anni la ricerca scientifica si è concentrata sull’individuazione dei geni che regolano il sonno,con l’obiettivo di risalire alle cause profonde delle patologie neurologiche che possono insorgere a causa di un’alterazione delle sue fasi e del ciclo veglia-sonno. Lo studio condotto dai ricercatori dell’Istituto Italiano di Tecnologia si è concentrato su una particolare famiglia di geni, i geni “imprinted”, cioè quei geni che, pur presentandosi nel genoma in doppia copia (allele materno e allele paterno), vengono
espressi solo una volta e con una dipendenza dalla loro origine parentale. Questo studio ha dimostrato che questa particolare categoria di geni potrebbe avere un ruolo fondamentale nella regolazione delle fasi REM (Rapid Eye Movement) e N-REM (Non-Rapid Eye Movement) del sonno. “L’imprinting genomico è un meccanismo epigenetico molto importante che riguarda solo una piccola percentuale di geni del nostro genoma”, spiega il dott. Tucci, team leader dell’Unità di Advanced Neurotechnologies del Dipartimento NBT di IIT, “noi ci siamo concentrati sul gene GNAS, un gene che, in alcuni tessuti, è espresso solo dall’allele materno, mentre l’allele paterno è mantenuto per tutta la vita silente. Per la prima volta abbiamo dimostrato la sua importanza nella corretta regolazione delle due fasi del sonno e in alcuni meccanismi ad esse associate”.
Intervenendo sui meccanismi di espressione dell’allele paterno, i ricercatori hanno indotto una doppia espressione del gene GNAS in topi e osservato il conseguente effetto sullo stato del sonno e sulle funzioni cognitive: la fase NREM è potenziata a discapito di quella REM, l’apprendimento delle situazioni pericolose è ridotto e la percezione del tempo è alterata. Uno scorretto bilanciamento delle fasi del sonno è, infatti, responsabile dell’alterazione del comportamento, come ad esempio la perdita di memoria, la riduzione della soglia dell’attenzione, depressione e irritabilità, fino all’insorgenza di stati patologici.
“Avere individuato l’espressione dell’allele materno dello GNAS come responsabile di tale bilanciamento, ci permette di iniziare a studiare l’epigenetica del sonno con particolare attenzione verso le cause e le possibili soluzioni di determinati disturbi” commenta il dott. Tucci.
