Linea di Ricerca 2B
Linea di Ricerca 2B
Malattie del sistema nervoso: recupero del danno biologico
e della disabilità motoria e cognitiva
Indirizzo Sclerosi Multipla: approfondimento delle conoscenze in ambito
clinico-terapeutico, immunologico, virologico, genetico e riabilitativo
Responsabile Scientifico: Domenico Caputo
Connettività funzionale corticale misurata con
FMRI nei pazienti con tinnitus
Responsabile: Rovaris Marco
Background
Il tinnitus è caratterizzato da una percezione uditiva non
ascoltabile dall’esterno (fantasma) in assenza di uno stimolo sonoro. Tali percezioni sono presumibilmente causate da
differenti attivazioni di network corticali con alterati pattern
dell’attività cerebrale. Essendo la risonanza magnetica funzionale (fMRI) uno strumento sensibile nel rilevare la plasticità cerebrale “patologica”, potrebbe essere utile nel monitorare i pazienti dall’esordio del tinnitus nel tempo, così come
l’azione di terapie farmacologiche specifiche.
Ricerca corrente
Obiettivi
206
Scopi principali di questo studio sono:
1. verificare con risonanza magnetica funzionale se esiste
un diverso network di attivazione nei pazienti con tinnitus
cronico;
2. verificare se il pattern di attivazione nei pazienti con tinnitus cronico cambia somministrando un rumore di mascheramento alla stessa frequenza dell’acufene.
Metodi
Reclutamento di 30 pazienti con tinnitus cronico clinicamente definito. Interventi applicativi: a tali pazienti è stata somministrata la scala clinica “tinnitus questionary” ed è stata
effettuata audiometria tonale e acufenometria. Inoltre, i pazienti sono stati studiati con fMRI.
Piano di analisi
Studio dei correlati neurali mentre il paziente esegue un task
attentivo in condizione neutra e in condizione sperimentale (con rumore di mascheramento dell’acufene). I dati MRI
sono stati analizzati con SPM8 secondo procedura di preprocessing convenzionale (riallineamento, normalizzazione,
smoothing). La statistica di primo livello in accordo al GLM
ha evidenziato i network di attivazione in entrambe le condizioni a singolo soggetto. Quindi la statistica di gruppo ha
mostrato le differenza tra condizione neutra e sperimentale.
Relazione attività
Attività svolte
Caratterizzazione clinica del tinnitus mediante somministrazione del “tinnitus questionary” ed esecuzione di audiometria tonale e acufenometria a 8 pazienti con tinnitus
cronico. Implementazione di un paradigma di attenzione
sostenuta da somministrare in fMRI con stimolo visivo e
del protocollo di acquisizione di MRI. Acquisizione in MRI
di 8 soggetti con tinnitus cronico e analisi dei dati acquisiti.
Risultati ottenuti: le caratteristiche demografiche del campione studiato sono illustrate in Tab. 1. Il task implementato
in fMRI è stato un adattamento con presentazione visiva
anziché uditiva del Paced Auditory Serial Addition Task (PASAT; Gronwall, 1977). I pazienti in maniera randomizzata
sono stati sottoposti a due scan MRI:
1. esecuzione del task PASAT con rumore di mascheramento del tinnitus (rumore di mascheramento con le
stesse caratteristiche in frequenza del tinnitus, come
stabilito da precedente studio audiometria tonale e acufenometria);
2. esecuzione del task PASAT senza rumore di maschera-
Linea di Ricerca 2B
Tab. 1 – Caratteristiche demografiche del campione arruolato
Età (anni)
Genere (M; F)
Frequenza di mascheramento (Hz)
Sub001 (*)
Soggetto (N=8)
45
M
6000 Hz
Sub002 (*)
59
M
2000 Hz
Sub003 (*)
37
M
6000 Hz
Sub004 (*)
55
M
500 Hz
Sub005 (*)
54
M
6000 Hz
Sub006
27
F
6000 Hz
Sub007
41
M
3000 Hz
Sub008
53
M
250 Hz
(*)= pazienti inclusi nelle analisi MRI
Tab. 2 – A
ree di attivazione al task PASAT nelle due condizioni: neutra e con rumore di mascheramento
[One sample t-Test con pFWE corrected<0,05 e cluster level, k=20]
Condizione neutra
MNI coordinates
Size
Side
Brain Area
Brodmann Area
z value
34–76 50
562
R
Superior / Inferior Parietal Lobule - Precuneus
7_40
4.72
–16 –70
54
69
L
Superior Parietal Lobule - Precuneus
7
3.79
–30 –62
32
57
L
Precuneus - Inferior Parietal Lobule
7_40
3.85
62–50–14
63
R
Temporal Inferior
37
4.38
34 58 –6
98
R
Middle Frontal gy
10
4.15
403228
62
R
Middle/Inf Frontal
46_10
3.60
–32
4
40
164
L
Precentral/ Middle Frontal gy
9_6
4.21
–34
22
0
56
L
Insula/Inf Frontal
13_47
4.00
MNI coordinates
Size
Side
Brain Area
Brodmann Area
z value
36–48 44
81
R
Inferior Parietal Lobule
40
3.96
–14 –68
58
61
L
Superior Parietal Lobule - Precuneus
7
4.02
–38 –48
54
65
L
Inferior Parietal Lobule
40
5.21
343248
59
R
Middle Frontal gy
9
3.93
–40
32
90
L
Precentral/ Inferior Frontal gy
9_6
4.59
–345628
52
L
Superior / Middle Frontal gy
10_46
3.92
–32
52
L
Insula
13
4.45
4
22
6
Ricerca corrente
Condizione sperimentale (con rumore di mascheramento)
207
Linea di Ricerca 2B
mento (condizione neutra). Sono stati acquisizione con
tale protocollo 8 pazienti di cui 3 sono stati esclusi dalle
analisi (in due casi mancata compliance nell’acquisizione
e in un caso presenti importanti artefatti da movimento).
I risultati comportamentali evidenziano che il task è stato
eseguito correttamente durante entrambi gli scan (Performance>85%) e l’analisi statistica sul confronto diretto
tra la performance al compito [% risposte corrette] in
condizione neutra [93,22±4,98 – media±DS] verso condizione sperimentale (presenza di rumore di mascheramento) [95,86±4,86 – media±DS] non mostra differenze
fra le due acquisizioni [p=0,36, paired t-test]. I risultati
delle attivazioni cerebrali durante i due scan fMRI sono
riportati in Tab. 2 e Fig. 1. Il network cerebrale attivato nella condizione neutra ricalca quanto già descritto in
letteratura su soggetti di controllo (Audoin et al., 2005)
con tuttavia una bilateralizzazione nel reclutamento e in
particolare della corteccia prefrontale e del lobo parietale. Nella condizione sperimentale (con rumore di mascheramento), a fronte di una performance confrontabile
con la condizione neutra, l’attivazione si riduce nelle regioni frontali (sinistra>destra) e nel lobo parietale destro
riconducendo il network di attivazione maggiormente
confrontabile a quello descritto in nei precedenti studi
(Audoin et al., 2005; Forn et al., 2010). Questo potrebbe
essere dovuto a un minor load cognitivo del lobo frontale essendo il paziente meno “attento” alla presenza
dell’acufene che è mascherato da un rumore con caratteristiche analoghe. Criticità riscontrate nell’esecuzione
del progetto: problemi nel reclutamento dei pazienti dovuti all’assunzione di farmaci neurolettici spesso assunti
cronicamente da questi pazienti. Poiché tali farmaci possono alterare i risultati fMRI il reclutamento è stato più
difficoltoso.
PRODOTTI SCIENTIFICI
Presentazione orale:
– Alpini DC, Baglio F, Griffanti L, Laganà M, Mattei V, Rovaris M, Tortorella P, Cesarani A. Functional Magnetic Resonance Imaging study in patients with tinnitus. Atti del 39°
congresso internazionale NES – 2012.
Condizione neutra
R
L
Ricerca corrente
Con stimolazione acustica (mascheramento)
208
R
Fig. 1
L
Attivazioni durante PASAT nella condizione neutra (in alto, rosso) e nella
condizione sperimentale con rumore di mascheramento (in basso, verde)
in 5 pazienti con tinnitus cronico.
[One sample t-Test con pFWE corrected<0.05 e cluster level, k=20]
Background
La sclerosi multipla (SM) è una patologia cronica immunomediata del sistema nervoso centrale. La fatica è uno dei
sintomi più frequenti e disabilitanti nel paziente con SM,
peggiora la qualità della vita del paziente stesso e interferisce significativamente con le attività della vita quotidiana.
Colpisce fino all’80% dei pazienti e persiste nel tempo, molto spesso in modo scollegato con il progredire della disabilità
fisica. È noto come la fatica sia correlata con il carico lesionale e con il grado di atrofia della sostanza grigia; rimane,
tuttavia, dibattuto se ci sia qualche relazione tra la fatica e
la localizzazione regionale delle lesioni di SM o l’atrofia della sostanza grigia. Inoltre, molte altre questioni rimangono
senza risposta riguardo i substrati neurali della fatica nel paziente SM. Esiste una crescente evidenza che il glatiramer
acetato (GA) possa ridurre l’entità della fatica nei pazienti
con SM in misura maggiore delle altre terapie disponibili tuttavia tale dato necessita di ulteriori conferme. Questo studio
osservazionale longitudinale della durata di 12 mesi ha come
obiettivo primario quello di determinare l’impatto del trattamento iniziale con glatiramer acetato sulla fatica, tramite
misure di outcome sia cliniche che di RM e utilizzando come
gruppo di controllo pazienti con SM benigna (SMB) che non
necessitino di terapia immunomodulante.
Obiettivi
L’obiettivo primario di questo studio sarà quello di determinare l’impatto del trattamento iniziale con GA sulla fatica.
Obiettivo secondario sarà quello di valutare l’effetto del trattamento con GA tramite misure di outcome sia cliniche che
di RM relative al sintomo “fatica”, valutando in particolare il
funzionamento degli specifici network cerebrali correlati alla
“fatica”.
Metodi
Campione: 20 pazienti con SM recidivante-remittente (SMRR), destrimani, idonei a iniziare il trattamento con GA secon-
do le attuali indicazioni di legge (nota AIFA 65); 10 pazienti
destrimani con SM RR a decorso benigno (SM-BEN) senza
terapia immunomodulante.
Interventi applicativi
Valutazioni cliniche e di RM: in tutti i pazienti verrà effettuato
un esame neurologico, sarà valutata la disabilità con la scala
EDSS e la fatica con la Fatigue Severity Scale (FSS) al baseline e dopo un anno. Le immagini RM dell’encefalo saranno
ottenute al baseline e dopo un anno con apparecchiatura da
1,5 T (Vision, Siemens, Erlangen, Germania) e sarà composto
da: Immagini doppio-eco T2-pesate ad alta risoluzione; Immagini inversion-prepared 3D T1-pesate (MP-RAGE); Immagini
eco planari (EPI) pulsed-gradient spin-echo senza SENSE (sequenze in diffusione); Immagini EPI T2* (per fMRI) Piano di
analisi: Analisi RM secondo i seguenti criteri di studio: Carico
lesionale. I dati fMRI saranno analizzati utilizzando il software
statistical parametric mapping (SPM5) in accordo con il GLM.
Relazione attività
Sono stati reclutati 37 pazienti, 21 pazienti SM-RR e 16
SM-BEN. Tutti i pazienti hanno eseguito un esame di RM
all’inizio dello studio (T0). A distanza di un anno dal primo
esame e dall’inizio della terapia immunomodulante (T1) tutti i 21 pazienti SM-RR sono stati ricontattati. Di questi 14
pazienti SM-RR hanno eseguito l’esame RM di follow-up,
6 pazienti sono stati esclusi per interruzione della terapia e
un paziente deve ancora eseguire l’esame. A distanza di un
anno dall’inizio dello studio, 1 paziente SM-BEN ha eseguito
l’esame RM di follow-up, 4 pazienti sono stati esclusi dallo
studio, e i restanti 11 verranno contattati nei prossimi mesi
per il follow-up. I dati clinico-demografici dei pazienti inclusi
sono riassunti in Tab. 1.
Risultati dei dati comportamentali
• Fatigue Severity Scale (FSS): il confronto diretto tra SMRR e SM-BEN al T0 mostra una differenza statisticamente
significativa nella scala di fatica tra i due gruppi, con valori
di fatica più alti nei pazienti SM-RR (Independent sample
T-Test, p=0.009). Il confronto diretto tra i dati raccolti nei
pazienti SM-RR al T0 e al T1 non mostra variazioni nella
scala di fatica (Paired sample T-Test, P-value=0.370).
• 9-Holes Peg test (9-H): il confronto diretto tra SM-RR e
Ricerca corrente
Effetti della terapia con glatiramer acetato
sul danno tissutale, sulle funzioni corticali
e sulla fatica nella sclerosi multipla: studio
morfofunzionale con risonanza magnetica
Responsabile: Rovaris Marco
Linea di Ricerca 2B
209
Linea di Ricerca 2B
Tab. 1 – Caratteristiche demografiche dei pazienti arruolati
SM-RR T0
SM_BEN T0
SM_RR T1
21
16
14
39,8±9,4
54,3±10,6
41,5±8,7
10:11
7:9
8:6
4,4±1,8
2,5±3,4
3,9±1,7
PASAT (errori) ‡
22,6±21,1
19,4±12,7
20,4±21,4
9-Holes (dx)
25,5±14,5
24,2±7,7
23,4±9,4
Dati anagrafici
Numero
Età media*
M:F Ratio
Dati comportamentali
FSS medio*
Soggetti inclusi in fMRI Motorio
Numero
Età media*
M:F Ratio
21
9
14
39,8±9,4
54,1±8,4
41,5±8,7
10:11
5:4
7:5
Soggetti inclusi in fMRI Cognitivo
Numero
Età media*
M:F Ratio
21
9
12
39,8±9,4
52,3±8,0
41,0±8,9
10:11
4:5
7:5
Ricerca corrente
* Differenza statisticamente significativa tra SM-RR T0 e SM-BEN T0 (P<0,05).
‡ Differenza statisticamente significativa tra SM-RR T0 e SM-RR T1 (P<0,05).
210
SM-BEN al T0 non mostra differenze statisticamente significative nella velocità di esecuzione con la mano destra
del 9-H Test (Independent Samples T-Test, P-value=0.824).
Non si riscontrano differenze anche nel confronto delle
prestazioni del gruppo SM-RR al T0 e T1 (Paired Samples
T-Test, P-value=0.400).
• PASAT: la prestazione al compito cognitivo eseguito in fMRI
(PASAT) è stata analizzata dal punto di vista comportamentale, come numero di errori compiuti durante la presentazione del task. Il confronto diretto tra SM-RR e SM-BEN
al T0 non mostra performance diverse nei due gruppi (Independent sample T-test, P-value=0.270). Il confronto tra
le prestazioni dei pazienti SM-RR al T0 e al T1 mostra un
miglioramento nella performance, come indicato dalla ri-
duzione nel numero degli errori commessi (Paired T-test,
P-value=0.023). Risultati fMRI Task Motorio: non sono stati
inclusi nelle analisi fMRI i soggetti che presentavano immagini MRI con artefatti tali da compromettere la qualità delle
stesse. I dati dei soggetti inclusi sono riportati in Tab. 1. Di
seguito sono riassunti i pattern di attivazione cerebrale nei
differenti gruppi a T0 e a T1 (Fig. 1).
• SM-RR T0: l’esecuzione del compito motorio eseguito con
la mano destra è associato all’attivazione di un pattern di
aree che comprendono il giro precentrale a sinistra (area
motoria primaria, M1), aree frontali (corteccia premotoria,
giro frontale medio, area supplementare motoria SMA)
e parietali bilaterali (corteccia somatosensoriale primaria
e secondaria S1/S2), corteccia cingolata mesiale, insula,
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SM-RR T0
SM-BEN T0
SM-RR T1
SM-RR T0
po SM-BEN si associa ad attivazione di un esteso network
che comprende aree la M1 sinistra e aree frontali bilaterali
(SMA, giro precentrale, giro frontale medio e inferiore, opercolo frontale), aree parietali bilaterali (giro postcentrale, lobulo
parietale superiore e inferiore), giri supramarginale, temporale superiore e inferiore bilaterali, e gangli della base sinistra (One Sample T-Test, p<0.01FDR corrected, 200 voxels
extent threshold).
Risultati fMRI: Task cognitivo (PASAT): non sono stati inclusi
nelle analisi fMRI i soggetti che presentavano immagini MRI
con artefatti tali da compromettere la qualità delle stesse.
I dati dei soggetti inclusi sono riportati in Tab. 1. Di seguito
sono riportati i pattern di attivazioni nei differenti gruppi a T0
e a T1 (Fig. 2):
z=30
z=0
aree occipitali extrastriate e gangli della base bilaterali
(One Sample T-Test, p<0.01FDR corrected, 200 voxels
extent threshold).
• SM-RR T1: l’esecuzione del compito motorio a T1 determina l’attivazione di network molto simile a quello evidenziato in T0, ma con intensità minore. Il circuito comprende
la corteccia precentrale sinistra (M1), aree frontali bilaterali (giro precentrale, frontale superiore e frontale inferiore,
SMA, opercolo frontale), aree parietali (giro postcentrale,
lobulo parietale inferiore) e gangli della base a sinistra
(One Sample T-Test, p<0.01FDR corrected, 200 voxels
extent threshold).
• SM-BEN T0: l’esecuzione del compito motorio a T1 nel grup-
z=40
Fig.
g. 2
z=20
z=0
fMRI Cognitivo
Main effect al task cognitivo – PASAT – (One Sample T-Test, p<0.01FDR
corrected, 200 voxels extent threshold). rispettivamente nel gruppo SMRR al tempo T0 (in alto nella figura) e T1 (nel centro della figura) e nel
gruppo SM-benigne al tempo T0 (in basso nella figura)
Ricerca corrente
Main effect al task motorio (One Sample T-Test, p<0.01FDR corrected,
200 voxels extent threshold). rispettivamente nel gruppo SM-RR al tempo T0 (in alto nella figura) e T1 (nel centro della figura) e nel gruppo SMbenigne al tempo T0 (in basso nella figura)
SM-RR T1
fMRI Motorio
SM-BEN T0
z=50
Fig. 1
211
Linea di Ricerca 2B
• SM-RR T0: l’esecuzione del compito cognitivo determina
l’attivazione di un circuito fronto-parietale bilaterale che
include giro frontale medio bilaterale, opercolo frontale
bilaterale con maggiore attivazione a sinistra, corteccia
insulare bilaterale, lobulo parietale superiore e inferiore
bilaterali (One Sample T-Test, p<0.01FDR corrected, 200
voxels extent threshold).
• SM-RR T1: l’esecuzione del compito cognitivo al T1 si determina l’attivazione di un pattern corticale molto ridotto rispetto a T0 che comprende aree aree frontali (giro frontale
medio e SMA) e parietali bilaterali (S1, corteccia parietale
posteriore) (One Sample T-Test, p<0.01FDR corrected,
200 voxels extent threshold).
• SM-BEN T0: l’esecuzione del compito cognitivo si associa all’attivazione di aree frontali (SMA mesiale, giri
frontali medio e inferiore) e aree parietali bilaterali (giro
sopramarginale e parietale inferiore) (One Sample T-Test,
p<0.01FDR corrected, 200 voxels extent threshold). Al
termine delle acquisizioni di followup delle SM-ben verrà fatto il confronto diretto sulle misure comportamentali (analisi della covarianza) e di fMRI (flexible factorial
analysis) per testare l’effetto del trattamento farmacologico (GA).
Impatto delle alterazioni del ritmo sonno-veglia
sulla QoL, sulla fatica e sulla mobilità in pazienti
affetti da sclerosi multipla
Responsabile: Mendozzi Laura
Background
La cattiva qualità del sonno è uno dei fattori che più spesso
vengono associati alla presenza di fatica nei pazienti con sclerosi multipla. Non è ancora chiarito tuttavia il ruolo di eventuali
alterazioni del ritmo sonno/veglia – per esempio marcata insonnia iniziale o terminale, sonno diurno – possano contribuire
ad alterare la valutazione della qualità della vita e della fatica.
Obiettivi
Condurre valutazioni longitudinali prospettiche di misure descrittive dei ritmi sonno/veglia di soggetti adulti affetti da SM
definita in corso di terapia immunomodulante e in fase di
malattia stabilizzata al fine di analizzare le correlazioni con
misure di fatica, mobilità e qualità della vita (QoL). Ci si attende che le analisi consentano di migliorare la comprensione
delle complesse relazioni fra ritmo sonno/veglia e fatica nella
patologia in esame e, di conseguenza, di poter rivalutare il
ruolo del sonno fisiologico su alcuni aspetti fenomenologici
e fisiopatologici della malattia.
Metodi
Ricerca corrente
42 pazienti ambulatoriali con SM relapsing-remitting e lieve
grado di disabilità (EDSS<4,5) sono stati monitorati per almeno 7 giorni consecutivi per mezzo di actigrafia, scale di
qualità del sonno e sintomi, questionari di valutazione della
fatica e della QoL. Sono stati esclusi tutti i pazienti con patologie dei ritmi sonno/veglia primitive e che assumevano
ipnotici o antidepressivi. 10 soggetti sani di età paragonabile
sono stati utilizzati come controlli.
212
Relazione attività
1.reclutamento e monitoraggio dei pazienti e soggetti sani di
controllo;
2.completamento dei database relativi ai pazienti e ai controlli;
3.verifiche dei diari e dei questionari per l’attendibilità e la
completezza dei dati raccolti;
4.analisi statistiche preliminari per l’identificazione dei dati
errati, mancanti, outliers;
perché la rilevazione concerne prevalentemente la motricità
degli arti superiori.
Come atteso, la fatica, l’eccessiva sonnolenza diurna, la depressione e alcune valutazioni relative alla QoL paiono invece inversamente correlabili all’attività motoria diurna media
nell’arco del periodo di valutazione. È pertanto possibile che
esistano legami indiretti fra misure di efficienza del sonno e
fatica, meritevoli di ulteriori e più specifici approfondimenti.
In conclusione, lo studio conferma la presenza di un significativo disturbo del sonno anche nelle fasi relativamente
iniziali della SM. L’impatto sulla fatica e su altre misure di
qualità della vita non è tuttavia esplorabile tramite un approccio statistico semplice. La misurazione dell’attività motoria
diurna – finora trascurata come oggetto di ricerca – appare
invece più direttamente correlabile alle soggettività oggetto
dello studio, ma i limiti della tecnologia impiegata e della durata del periodo di osservazione impediscono di trarre conclusioni definitive a riguardo.
Prodotti scientifici
–– Mendozzi L, Tronci F, Garegnani M, Pugnetti L (2010). Sleep
disturbance and fatigue in mild relapsing remitting multiple
sclerosis patients on chronic immunomodulant therapy: an
actigraphic study. Mult Scler. Feb; 16(2):238-47.
Ricerca corrente
5.analisi statistiche descrittive per valutazione della rappresentatività dei sottogruppi di pazienti in base ai principali
descrittori clinici (tipo, decorso clinico, durata, grado di disabilità, terapia in corso);
6.selezione dei descrittori parametrici da utilizzare per le statistiche inferenziali;
7.analisi statistiche parametriche e non parametriche di confronto fra gruppi e di correlazione bivariata;
8.stesura dei rapporti intermedi e finale.
La numerosità non ottimale del campione e la durata limitata
del follow-up non consentono conclusioni definitive. L’aderenza dei pazienti alle procedure non è stata perfetta con
conseguente perdita del 5% delle osservazioni. L’utilizzo di
un solo actigrafo per l’arto superiore non ha consentito di
effettuare rilevazioni complete della mobilità e la valutazione
dei ritmi è dipesa in parte dall’accuratezza dei diari completati dai soggetti.
Il 30% dei pazienti ha giudicato il proprio sonno insoddisfacente; il 15% lamenta sonnolenza diurna eccessiva, il 48%
lamenta fatica diurna, il 10% lamenta depressione.
Le principali misure oggettive di efficienza del sonno dei pazienti sono risultate correlate con le valutazioni soggettive di
qualità e durata del sonno, il che sta a indicare che i pazienti
hanno in genere una corretta percezione del disturbo. Cionondimeno, la correlazione con la fatica non è risultata mai
significativa.
Il sonno dei pazienti è risultato quantitativamente peggiore
di quello dei controlli sani, in particolare nelle notti successive ad assunzione di farmaci immunomodulanti. La latenza
di sonno e l’indice di efficienza di sonno sono risultate infatti
significativamente alterate nonostante il tempo di permanenza a letto sia stato significativamente prolungato in coincidenza con l’assunzione di ff. immunomodulanti; la ritmicità
sonno/veglia media non si è invece modificata.
L’attività motoria diurna è risultata in media lievemente (p=.06) ridotta nei pazienti rispetto ai controlli; fra i pazienti quelli in corso di terapia iniettiva con IMA hanno mostrato livelli medi di
attività inferiori agli altri, ma l’attività diurna non sembra dipendere dal momento dell’assunzione. Il grado di disabilità non
è correlato con la quantità di attività motoria, probabilmente
Linea di Ricerca 2B
213
Linea di Ricerca 2B
Impatto del supporto psicologico sul processo
riabilitativo dopo ricaduta da sclerosi multipla
Responsabile: Mendozzi Laura
Ricerca corrente
Background
214
La sclerosi multipla (SM) è una malattia cronica demielinizzante del sistema nervoso centrale (SNC). La sintomatologia
è caratterizzata da molteplici disfunzioni, sia a livello fisico
che psichico, che possono presentarsi con quadri clinici variabili a seconda della sede delle lesioni demielinizzanti; le
alterazioni riguardano aumento dell’affaticabilità, debolezza
muscolare, alterazioni della coordinazione motoria, tremore,
atassia, spasticità, disturbi della sensibilità, della vista, cognitivi e della capacita di raggiungimento e presa di oggetti
(Yozbatiran N et al., 2006, Kierkegaard et al., 2011).
La malattia determina quindi un’alterazione globale delle
funzioni dell’individuo, con un significativo impatto sull’indipendenza personale e la qualità di vita anche a causa della presenza di disabilità a carico dell’arto superiore. Yozbatiran et al. nel 2006 ha infatti confermato che esiste una
relazione tra la funzionalità degli arti superiori e le funzioni
cognitive in pazienti affetti da SM e ha ipotizzato come le
alterazioni dell’arto superiore costituiscano un ruolo principale nel determinare la disabilità nelle attività della vita
quotidiana.
A oggi la produzione scientifica si concentra principalmente sullo studio delle problematiche riguardanti la mobilità e
i disturbi dell’equilibrio mentre l’analisi delle problematiche
all’arto superiore in soggetti SM è tuttora scarsa. Ciò determina l’impossibilità di avere un quadro chiaro dell’insieme dei disordini connessi alla funzione di raggiungimento
e presa. Questo gap nelle conoscenze e la mancanza di un
adeguato protocollo valutativo, in grado di inquadrare i vari
aspetti della patologia e differenziarli, rende difficile l’individuazione di un programma riabilitativo personalizzato per il
trattamento dell’arto superiore.
Obiettivi
1.analisi della letteratura concernente i test per la valutazione dell’arto superiore;
2.analisi della prevalenza dei disturbi dell’arto superiore in
pazienti affetti da sclerosi multipla;
3.analisi dei fattori correlati alla riduzione delle capacità di
eseguire le attività della vita quotidiana.
Metodi
Un “convenient sample” di soggetti con SM è stato reclutato
presso il centro S. Maria Nascente; per ridurre il più possibile
il bias di selezione sono stati reclutati pazienti provenienti
dal Reparto di degenza, dal Day Hospital e dall’ambulatorio.
I pazienti eleggibili sono tutti i soggetti affetti da SM (Poser
et al., 1983) con un simbol digit nella norma.
La numerosità campionaria è stata definita in base al tipo di
analisi. In particolare per lo studio dei fattori di rischio correlati alla compromissione delle attività della vita quotidiana
verranno impiegate tecniche di regressione multivariata; prevedendo un numero minimo di 10 casi per variabile indipendente (Hair Multivariated Analysis et al., 2011) la numerosità
del campione è stata calcolata di circa: 80-100 soggetti.
• Casi/Controlli: NA
• Interventi applicativi: NA – Studio osservazione di tipo
Cross-Sectional
• Piano di analisi:
– analisi descrittive per la definizione della prevalenza dei
disturbi;
– analisi di regressione multipla, utilizzando come variabile
dipendente la capacità di svolgere le attività della vita
quotidiana e le scale di menomazione, e disabilità come
variabili indipendenti.
Relazione attività
Nei dodici mesi dedicati alla ricerca sono stati conseguiti i
seguenti obiettivi:
Analisi letteratura
Lo scopo del lavoro era la ricerca bibliografica tramite motori
di ricerca di test e scale per la valutazione clinica dell’arto
superiore nella sclerosi multipla.
La ricerca si è principalmente basata su materiale presente
in laboratorio e tramite PubMed. Tramite la sezione Mesh
sono state individuate le parole chiave associate all’arto superiore utilizzate per il recupero della bibliografia. La query
ha riportato un numero di articoli pari a 98. La revisione sistematica di due clinici indipendenti ha determinato la selezione
di 45 articoli che sono serviti come base per l’individuazione
dotta partecipazione sociale è stata effettuata considerando
come variabile dipendente il Community Inventory Questionnaire (CIQ) e come variabili dipendenti il symbol digit (SDMT)
per la componente cognitiva, la Bohannon Scale (BSBT) per
l’equilibrio/mobilità, il Beck Depression Index (BDI) per il livello di depressione e il Nine Holes Peg Test (NHPT) per
la funzionalità dell’arto superiore. I risultati di un’analisi di
correlazione multivariata mostrano che le uniche variabili indipendenti associate al livello di partecipazione sono quelle
legate alle componenti cognitive e all’equilibrio.
Prodotti scientifici
I risultati dello studio sono oggetto di tre pubblicazioni, la
prima che ha come obiettivo la validazione di un test (ARAT)
su un campione di soggetti con SM piu grande di quello presente in letteratura, la seconda sulla prevalenza dei disturbi
a carico dell’arto superiore e la terza sulla correlazione tra le
scale di funzione corporea e di attività con quelle di partecipazione sociale.
I dati preliminari sono stati presentati al congresso RIMS
(Rehabilitaion In Multiple Sclerosis) tenutosi a Milano il 9-10
novembre 2012 e al congresso SIRN a maggio 2013.
Ricerca corrente
dei test. Di tutti i test individuati durante la ricerca sono stati
recuperati i form in inglese e in italiano ove possibile. La revisione della letteratura e la visione dei form ha permesso di
giungere alle seguenti conclusioni preliminari:
• nella valutazione delle funzioni motorie (menomazione) il
Moticity index e la Fahn Tremor Severity Scale rivestono
un ruolo di primo piano poiché consentono di eseguire in
breve tempo un’indagine significativa di forza muscolare
e del tremore;
• nella valutazione delle attività (disabilità) sono presenti sia
scale in cui l’operatore valuta la capacità del soggetto di
svolgere determinati compiti che scale autovalutative.
Il Nine Hole Peg Test (9HPT), l’action Research Arm Test
(ARAT) e la Manual Ability Measure (MAM) sono esempi
di scale utilizzate per la valutazione della disabilità. Non esistono a ora scale specifiche validate che misurino l’impatto
dell’arto superiore sulla partecipazione del soggetto alle attività della vita quotidiana.
Stesura draft e Case Report Form.
Alla luce dei risultati della sezione precedente sono state individuate 12 scale principali per la valutazione della compromissione dell’arto superiore che sono state suddivise nei tre
domini ICF di Body Function, Activity e Participation.
Valutazione clinica.
Al termine del progetto sono stati valutati i 100 soggetti previsti dallo studio.
Caratteristiche demografiche del campione: la maggioranza
dei soggetti era destrimane (82%), seguita da una minoranza di mancini (9%) o ambidestri (9%).
I dati degli score anormali in alcuni test somministrati si riferiscono a un’analisi preliminare dei primi 60 casi dove si
nota una maggiore prevalenza di valori anomali per quanto
riguarda la sensibilità tattile (SENSORY) e i test di funzione
(9HPT E ARAT).
L’applicazione di test autosomministrati ha permesso di evidenziare una moderata correlazione tra il livello di funzionalità percepita (MAM) dal paziente e le misure di funzione quali
il 9HPT (Sperman correlation coefficient (R)=0.62, P<0.05) e
l’ARAT (R= 0.58, P<0.05).
Infine una preliminare verifica dei fattori associati a una ri-
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215
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Insufficienza cronica venosa cerebrospinale
(CCSVI) nella sclerosi multipla. Effetti a breve
termine dell’angioplastica dilatativa (PTA)
sull’EEG e i potenziali evocati (studio pilota)
Responsabile: Pugnetti Luigi
Background
In un’elevata percentuale di soggetti affetti da SM è stata
dimostrata la presenza di significative anomalie anatomiche
dei grossi vasi del collo e della vena azygos condizionanti
alterazioni del deflusso venoso e del tempo di circolo. Pur
non essendo ancora nota la relazione tra queste alterazioni
e la patogenesi della SM, il miglioramento del circolo di ritorno ottenuto mediante PTA è frequentemente associato a
miglioramento soggettivo della sintomatologia neurologica.
Ricerca corrente
Obiettivi
216
Lo studio di carattere osservazionale ha come principale scopo la raccolta di evidenze preliminari a verifica di presunti
benefici a breve termine della PTA su alcuni parametri neurofisiologici di malattia potenzialmente sensibili agli effetti
dell’intervento disostruttivo. In particolare, ci si propone di
verificare se la procedura di disostruzione possa determinare variazioni della composizione spettrale dell’EEG a riposo
e/o dell’ampiezza/latenza delle risposte evocate corticali da
stimolazione sensitiva (PE) compatibili con un miglioramento dell’efficienza sensomotoria. Nell’unico case-report finora disponibile a riguardo è stato riscontrato un significativo
incremento dell’ampiezza dei potenziali motori associato a
miglioramento del deficit motorio dopo PTA. Gli autori interpretano il risultato come prova di una migliorata eccitabilità
delle cortecce motorie a seguito della manovra. L’ipotesi che
intendiamo sottoporre a vaglio preliminare è che un incremento dell’efficienza funzionale corticale non riguardi solo
la funzionalità motoria ma anche quella sensitiva e non sia
rilevabile solo in condizioni di stimolazione.
Metodi
Sono stati esaminati 20 pazienti con diagnosi di SM definita
tra quanti afferiti all’U.O. di Neuroradiologia interventistica
dell’Ospedale di Niguarda per sottoporsi volontariamente a
PTA. Sono stati inclusi pazienti di ambo i sessi, in età compresa tra i 20 e i 60 anni, con diagnosi di SM definita in base
ai criteri di ricerca correnti e durata di malattia di almeno 5
anni, positivi per almeno 2 dei criteri ecografici di CCSVI.
Sono stati esclusi pazienti in fase di ricaduta clinica, pazienti
con malattie cardiovascolari e/o dei grossi vasi arteriosi associate, con diabete, neuropatie periferiche, altre malattie
neurologiche, pazienti che assumevano psicofarmaci per il
trattamento di depressione, ansia, psicosi e insonnia associate alla SM, pazienti fumatori, che abusavano di alcool e/o
sostanze. Eventuali terapie farmacologiche specifiche per la
SM (DMD) sono state mantenute inalterate.
L’EEG è stato registrato in condizioni di riposo per almeno 5
min. utilizzando un setup standard 10-20 in riferimento medio e sotto controllo video-EEG per facilitare il riconoscimento di artefatti. L’analisi delle variazioni spettrali significative è
stata completata dalla stima delle sorgenti corticali mediante
tomografia elettromagnetica a bassa risoluzione (sLORETA).
Casi/controlli – come gruppo di controllo sono stati selezionati 20 pazienti di pari caratteristiche cliniche e anagrafiche
che nel medesimo intervallo di tempo non si sono sottoposti
a PTA.
Interventi applicativi – i pazienti si sono sottoposti volontariamente a esami EEG e potenziali evocati multimodali, 2
volte a distanza di un mese prima dell’intervento, entro 3
settimane dal medesimo, e infine ancora dopo 3 e 6 mesi.
In occasione dei test neurofisiologici sono state effettuate
valutazioni neurologiche cliniche, test di efficienza motoria,
scale di disabilità, fatica e qualità di vita, per quantificare
eventuali effetti soggettivi.
Piano di analisi – Le variazioni temporali dei principali parametri neurofisiologici sono state valutate in base a contrasti
statistici individuali e di gruppo per misure ripetute e anche
in base a modelli predittivi multivariati. In particolare, è stata
analizzata la replicabilità del profilo spettrale dell’EEG e dello
score globale dei PE (EP-score) relativa alle registrazioni prePTA, in base alla quale sono state pesate le eventuali variazioni relative ai test post-PTA e ai confronti con i soggetti di
controllo. Infine, sono state valutate le correlazioni tra variazioni EEG e variazioni dei parametri di ampiezza/latenza delle
risposte evocate corticali per verificare l’ipotesi relativa a un
ripristino/miglioramento dell’efficienza corticale.
tori PTA(pre/post), banda (delta, theta, alpha1, alpha2, beta1,
beta2, beta3, gamma) e ROI (mediana-centrale, mediana-parietale, centrale ds, centrale sx, parieto-occipitale ds, parietooccipitale sx). Nessun risultato statisticamente significativo
è stato osservato per il fattore PTA e le sue interazioni (PTAbanda, PTA-ROI, PTA-banda-ROI).
L’analisi è stata ripetuta su un sottogruppo di 3 pazienti scelti
tra quelli che hanno presentato dopo l’intervento un ampio
miglioramento sia soggettivo che oggettivo. Il fattore PTA
non è risultato comunque significativo mentre sono risultate significative le sue interazioni per banda (p>F 0,0009
Greehouse-Geisser) e per ROI-banda (p<F 0,0000 Greehouse-Geisser). Nello specifico, si è osservata una diminuzione
diffusa dopo l’intervento nelle bande theta-alfa1 su tutte le
sei ROI.
Per quanto concerne i PE sensitivi abbiamo riscontrato chiare variazioni delle misure compatibili con l’ipotesi di lavoro in
3/10 pazienti; in un caso le variazioni sono risultati coerenti
con i risultati dell’analisi EEG.
Criticità riscontrate – la scarsa numerosità della casistica e
la presenza di elevata variabilità individuale non ci permette di poter concludere che un chiaro e univoco effetto della
procedura di disostruzione venosa (PTA) è osservabile sulle
misure EEG ed EP tradizionali esaminate durante il 2011. Le
analisi, la cui conclusione era prevista nel 2012, sono state
tuttavia interrotte in seguito alla revoca dell’autorizzazione
alle procedure di angioplastica dilatativa.
Prodotti scientifici
–– Bastianello S, Romani A, Viselner G, Colli Tibaldi E, Giugni
E, Altieri M, Cecconi P, Mendozzi L, Farina M, Mariani D,
Galassi A, Quattrini C, Mancini M, Bresciamorra V, Lagace
A, McDonald S, Bono G, Bergamaschi R. Chronic cerebrospinal venous insufficiency in multiple sclerosis: clinical correlates from a multi center study. BMC Neurology
11:132, 2011 doi: 10.1186/1471-2377-11-132.
Ricerca corrente
Relazione attività
Nel corso del 2011 la numerosità del campione è stata modificata da 20 a 35 pazienti per difficoltà di registrazione che
hanno portato all’eliminazione di numerosi casi, in fase di
analisi dei tracciati EEG. Tutti i pazienti si sono sottoposti
preventivamente a indagine ecocolordoppler (TCCS) dei vasi
venosi mediante procedure rispondenti ai requisiti diagnostici della CCSVI.
Ai pazienti risultati positivi per CCSVI sono stati offerti colloqui informativi e di valutazione clinico-psicologica, misurazione del deficit neurologico, del grado di disabilità e compilazione di scale di autovalutazione della fatica.
Sono state effettuate registrazioni EEG a 21 canali e una batteria di PE multimodali nel mese precedente l’intervento e
ripetute almeno una volta entro 30 giorni dall’intervento. In
alcuni casi è stato possibile effettuare una doppia registrazione pre-intervento o post-intervento per verificare la replicabilità dei risultati. Sono state effettuate analisi di replicabilità e analisi di confronto esplorative pre/post sia individuali
che di gruppo.
Principali risultati ottenuti – La procedura endovascolare è
risultata sicura ed efficace o almeno parzialmente efficace
nel migliorare i flussi di ritorno venoso dei tronchi giugulari
e dell’azygos su tutti i pazienti monitorati. Sul totale di 35
tracciati EEG registrati, la presenza di artefatti oculari, muscolari, da assunzione di farmaci, ha portato all’esclusione di
10 esami. Per ciascuno dei rimanenti tracciati è stato possibile estrarre almeno 30 epoche EEG libere da artefatti per le
analisi statistiche.
I 25 pazienti presentavano le seguenti caratteristiche demografiche-cliniche: 53% di sesso maschile, età media
47,5 anni, decorso RR 46%, SCP 38%, PP 15%, punteggio
medio alla scala di fatica (pre/post) 49/36, media EDSS (pre/
post) 5,2/4,8.
Nessuna correlazione tra misure EEG e misure cliniche
(EDSS e FSS) è risultata statisticamente significativa dopo
aver corretto i dati per i confronti multipli.
L’analisi preliminare delle variazioni EEG è stata condotta
tramite un modello ANOVA per misure ripetute, utilizzando
l’età, il sesso e la scala di fatica (FSS) come covariate e i fat-
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Linea di Ricerca 2B
Ruolo della risposta immune in due modelli di
lesione del sistema nervoso centrale
Responsabile: Batocchi Anna Paola
Ricerca corrente
della risposta immunitaria e della produzione di citochine sia
a livello intracellulare che extracelluare nel surnatante di colture allestite con linfomonociti circolanti.
Background
Metodi
Un’abnorme risposta immune contro antigeni del tessuto
nervoso può determinare un danno del Sistema Nervoso
Centrale (SNC), come avviene nella malattie autoimmuni
come la Sclerosi Multipla (SM), o essere indotta da un danno determinato da una altra causa quale la necrosi tessutale
come avviene nell’ictus acuto e contribuire al danno funzionale.
Sclerosi Multipla
Nel nostro studio verranno valutati soggetti sani, pazienti affetti da CIS, pazienti con SM RR sia in fase acuta (entro 24
ore dall’esordio dei disturbi neurologici) che in remissione
(almeno 3 mesi dopo l’ultima riacutizzazione), pazienti affetti
da SP e pazienti affetti da PP.
Ictus acuto
Lo studio vuole analizzare i pazienti affetti da ictus cerebrale
in fase acuta.
Obiettivi
218
Sclerosi Multipla
Verificare se le diverse forme cliniche di SM sono caratterizzate da differenti pattern di attivazione immunitaria nel
sangue periferico.
Valuteremo pertanto nei pazienti affetti da CIS, SM RR con
diverso tipo di localizzazione e caratteristiche delle lesioni
demielinizzanti durante le diverse fasi di malattia (recidiva e
remissione), SM con decorso benigno, SP e PP:
1.la percentuale di cellule CD19+Blimp-1+, CD19+T-bet+
e l’espressione media di Blimp-1 e T-bet nelle cellule
CD19+;
2.
la percentuale di cellule CD56-CD8+ROR-gammaT,
CD56-CD8+T-bet+, CD56-CD8+Eomesodermin+, CD56CD8+Perforin+, CD56-CD8+Blimp-1+, CD56-CD4+RORgammaT, CD56-CD4+T-bet+, CD56-CD4+Blimp-1+, e
l’espressione media di ROR-gammaT, T-bet, Eomesodermina, Perforina e Blimp-1 nelle cellule T CD56-CD8+ e di
ROR-gammaT, T-bet, Granzima b e Blimp-1 nelle cellule T
CD56-CD4+;
3.la percentuale di cellule CD4+ -IFNgamma+IL-17-, CD4+IFNgamma-IL17+, CD8+ -IFNgamma+IL-17-, CD8+-IFNgamma-IL17+.
Ictus acuto
Valutazione del tipo di risposta immunitaria che si osserva in
pazienti con ictus ischemico cerebrale in fase acuta, entro
24 ore, cioè dall’esordio dei sintomi neurologici, e dopo 3 o
7 giorni. Per giungere a questo obiettivo procederemo alla
valutazione dell’espressione di fattori di trascrizione specifici
Relazione attività
Nei pazienti con SM la percentuale dei linfociti T CD8+ perforina+ circolanti era aumentata in tutti i pazienti SM, nei
pazienti con SM RR in fase di riacutizzazione, nei pazienti
con SM SP e SM PP rispetto ai controlli e correla positivamente con l’EDSS nei pazienti con SM RR in remissione e
con SM SP.
La percentuale dei linfociti T CD8+CD56- perforina+ circolanti era aumentata in tutti i pazienti SM, nei pazienti con
SMRR in remissione e in relapse, nei pazienti con SM SP e
SM PP rispetto ai controlli e correlava con l’EDSS in tutti i pazienti SM e in quelli con SM RR in remissione e con SM SP.
Le percentuali dei linfociti NK CD8+CD56+ perforina+ e
CD8+CD56+dim perforina+ erano diminuite nei pazienti
SM, SMRR in relapse e in remissione rispetto ai controlli
e correlavano positivamente con l’EDSS nei pazienti con
SMSP e negativamente nei pazienti con SMPP.
Sia i linfociti T CD8+CD56- che i linfociti NK CD8+CD56+
sembrano essere coinvolti nella progressione della disabilità
nei pazienti SM.
Su un sottogruppo di 50 pazienti affetti da SM RR, 27 in remissione e 23 in relapse, e 25 controlli omogenei per sesso
ed età è stata valutata l’espressione di Blimp-1 in linfociti T
e B.
La percentuale dei linfociti T CD4+ e CD8+ che esprimevano
Blimp-1 era aumentata nei pazienti con SM RR rispetto ai controlli mentre l’espressione media del Blimp-1 era diminuita.
rispetto ai controlli sani (p=0,0062 e p=0,0011 rispettivamente). Anche la percentuale di monociti CD14+ T-bet+ nel
sangue periferico di pazienti con ictus cardioembolico risultava essere più alta di quella osservata nel gruppo controllo
(p=0,0156).
Considerando solo i pazienti con ictus aterotrombotico si osservava un aumento della percentuale di linfociti T CD4+ Tbet+ a 7 giorni dall’evento acuto con percentuale più elevata
rispetto a quella osservata nei pazienti con ictus in fase acuta (p=0,0332) e a 4 giorni (p=0,0125). Considerando i pazienti con ictus su base aterotrombotica la percentuale di linfociti
T CD4+ T-bet+ aumentava progressivamente raggiungendo
valori significativamente più alti rispetto a quelli in fase acuta
dopo 7 giorni dall’evento ischemico (p=0,0340).
La percentuale di linfociti T CD4+ GATA3+, monociti CD14+
GATA3+ e linfociti B CD19+ GATA3+ provenienti dal sangue
periferico non presentava sostanziali variazioni durante entro
48 ore, dopo 4 o 7 giorni.
La percentuale di linfociti T CD8 + GATA3+ non presentava
variazioni nel sangue periferico di pazienti affetti da ischemia
cerebrale e nel sottogruppo di pazienti con forma aterotrombotica. Al contrario nei pazienti con forma cardioembolica la
frequenza di tali sottopopolazioni linfocitarie subiva un aumento significativo dopo 7 giorni si rispetto alla frequenza
presente in fase acuta che rispetto a quella riscontrata dopo
4 giorni dall’evento acuto (p=0,0296 e p=0,126, rispettivamente).
Prodotti scientifici
–– Frisullo G, Plantone D, Marti A, Iorio R, Nociti V, Patanella
AK, Batocchi AP. Circulating CD8+CD56-Perforin+ T cells
in Multiple Sclerosis. Journal of Neuroimmunology 240241 (2011) 137-141.
–– Frisullo G, Plantone D, Marti A, Iorio R, Nociti V, Patanella
AK, Broccolini A, Della Marca G, Morosetti R, Pilato P, Profice P, Di Lazzaro V, Batocchi AP. Polarization of immune
response in acute stroke. 11th ESNI Course-Glasgow (UK)
July 2011.
Ricerca corrente
L’aumento della percentuale di linfociti T Blimp-1 positivi e
la diminuzione dell’espressione del Blimp-1 era più marcata
nei pazienti in relapse. L’espressione di Blimp-1 aumentava
meno nei pazienti che nei controlli dopo stimolazione con alte
dosi di IL-2 e diminuiva dopo stimolazione con IL-12.
I pazienti con SM sembrano avere un’alterazione dell’omeo­
stasi dei linfociti T forse legata a un difetto di espressione
del Blimp-1.
Nei pazienti con ictus acuto la percentuale di linfociti T CD4+
T-bet+ e monociti CD14+ T-bet+ provenienti dal sangue
periferico di pazienti affetti da recente comparsa (entro 48
ore) di ischemia cerebrale risultava essere significativamente più alta rispetto a quella osservata nel sangue periferico
di un gruppo di soggetti sani di pari età e sesso (p=0,0154
e p=0,0061 rispettivamente). La percentuale di linfociti T
CD4+ GATA3+ e CD8+ GATA3+, monociti CD14+ GATA3+
e linfociti B CD19+ GATA3+ provenienti dal sangue periferico di pazienti affetti da recente comparsa (entro 48 ore) non
presentava differenze statisticamente significative rispetto a
quelle osservate nel sangue periferico di un gruppo di soggetti sani di pari età e sesso. La percentuale di linfociti T
CD4+T-bet+ aumentava significativamente nel sangue periferico di pazienti affetti da ictus dopo 7 giorni dall’esordio
dell’ischemia cerebrale. In particolare la percentuale di linfociti T CD4+ T-bet+ a 7 giorni risultava significativamente maggiore di quella presente entro 48 ore dall’esordio
(p=0,0392) e dopo 4 giorni (p=0,0019). La percentuale di linfociti T CD4+ T-bet+ era più alta nei pazienti con ictus a tutti
i time point rispetto ai soggetti sani (p=0,0154, p=0,0211,
p=0,0011 rispettivamente).
I pazienti con ictus presentano una risposta pro-infiammatoria nelle ore immediatamente successive l’episodio acuto
coinvolgendo sia la risposta adattiva che quella innata.
I pazienti sono stati suddivisi in base all’eziopatogenesi della
loro ischemica cerebrale in aterotrombotici (ATH) e cardioembolici (CE) sono stati inclusi 18 pazienti ATH (11 maschi e
7 femmine) e 14 CE (7 maschi e 7 femmine).
Dopo tale suddivisione si è osservata una maggiore percentuale di linfociti T CD4+ T-bet+ e monociti CD14+ T-bet+
nel sangue periferico di pazienti con ictus aterotrombotico
Linea di Ricerca 2B
219
Linea di Ricerca 2B
Ruolo del sistema immunitario nelle malattie
neurologiche infiammatorie, autoimmuni
e post-infettive
Responsabile: Nociti Viviana
Ricerca corrente
Background
220
Ruolo delle cellule TFH nella patogenesi della MG
e della SM
I linfociti T helper follicolari (TFH) (fenotipo CD4+ CD57+
CXCR5+) regolano la creazione dei centri germinativi (CG) e
la selezione delle cellule B. Le cellule TRF (Foxp3+ CXCR5+)
inibiscono la selezione di cellule B potenzialmente autoreattive, rappresentando un meccanismo di tolleranza periferica,
essenziale per prevenire la formazione dei CG nella Miastenia Grave (MG) e nella Sclerosi Multipla (SM).
La MG è tipicamente associata a iperplasia del timo caratterizzata dalla formazione di follicoli linfatici con CG. In pazienti
SM con forma secondaria-progressiva studi autoptici hanno
evidenziato infiltrati infiammatori meningei strutturalmente
simili ai follicoli secondari.
Repertorio di cellule T autoreattive e ruolo patogeno
del Mycobaterium Tuberculosis T17 nella SM
Numerose proteine della mielina, come MBP, hanno mostrato di agire come antigeni nella SM. Molti studi hanno evidenziato la presenza di cellule T specifiche per l’epitopo MPB8599. Tuttavia, attualmente, non esiste una stima dettagliata
del repertorio delle cellule T autoreattive coinvolto nella patogenesi della SM. Dalla ricerca nei database dell’NCBI e
www.expasy.ch è stato possibile rinvenire una similitudine
aminoacidica dell’α-mannosidasi della parete batterica del M.
Tuberculosis T17 con la MBP111-129. Questo è interessante
alla luce di osservazioni epidemiologiche sulla sovrapposizione della distribuzione tra SM e diffusione del M. Avium.
Cuore e cervello: bersaglio congiunto del Mycoplasma
pneumoniae
Il M. pneumoniae può causare una varietà di malattie extrapolmonari. Il meccanismo patogenetico delle encefaliti
post-infettive da M. pneumoniae è sconosciuto. Nel 2010
abbiamo pubblicato un caso di encefalite ed endocardite da
Mycoplasma. Il fallimento della terapia antibiotica specifica e
l’efficacia del trattamento immunomodulante suggerivano la
presenza di un meccanismo patogenetico autoimmune alla
base delle complicanze extra-polmonari.
Obiettivi
Ruolo delle cellule TFH nella patogenesi della MG e della SM
valutate sul sangue periferico e sui timociti:
1.percentuale di linfociti TFH (CD4+ CXCR5+ Bcl6+ Blimp-1;
CD4+ Foxp3+ CXCR5+ Bcl6+ Blimp1+) e loro espressione di IL21 e IL10;
2.percentuale di linfociti TCD4+ CXCR5+ T-bet+, GATA3+,
RORgammaT+ sui timociti;
Immunoistochimica: le cellule CD4+ CXCR5+ saranno visualizzate su sezioni timiche mediante microscopio a fluorescenza.
Repertorio di cellule T autoreattive e ruolo del M. Tuberculosis nella SM:
1.Distinguere il repertorio delle cellule T tra componenti patogeniche e non;
2.Identificare le componenti condivise del repertorio delle
cellule T specifico per MBP85-99 3;
3.Studiare il repertorio delle cellule T specifico per MBP111129 e coinvolgimento nell’evoluzione della SM.
Cuore e cervello: bersaglio congiunto del M. pneumoniae:
1.verificare se il M. pneumoniae oltre all’encefalo determini
anche un coinvolgimento cardiaco;
2.diagnosticare e curare l’endocardite evitando esiti a lungo
termine.
Metodi
Ruolo delle cellule TFH nella patogenesi della MG e della
SM: i pazienti (15 pz con SM RR, 7 in fase di riacutizzazione
e 8 in fase di remissione) sono stati sottoposti a valutazione
clinica e a opportuni esami strumentali e di laboratorio. Sono
stati arruolati 8 controlli sani. Pazienti e controlli sono stati
sottoposti a prelievo venoso prima di iniziare il trattamento
immunosoppressivo o immunomodulante e sono stati indagati per malattie infettive o altre malattie infiammatorie. Le
cellule mononucleate (PBMC) isolate dal sangue venoso periferico sono state utilizzate per l’analisi citofluorimetrica per
valutare l’espressione dei diversi fattori di trascrizione specifici (Blimp-1, Foxp3, BCL6, T-bet, GATA3, RORgammaT),
dei recettori per le chemochine (CXCR5) e le citochine intra-
Relazione attività
Ruolo delle cellule TFH nella patogenesi della MG e della SM: i pz affetti da SM RR, sia in fase di riacutizzazione che di remissione, presentano una percentuale di
linfociti T CD4+CXCR5+Bcl6+Blimp-1 e CD4+Foxp3+
CXCR5+Bcl6+Blimp1+ statisticamente superiore ai controlli
(p=0,03).
Repertorio di cellule T autoreattive e ruolo del M. Tuberculosis nella SM: il primo obiettivo è stato quello di analizzare
specifiche ricombinazioni TRBV-TRBJ dei recettori dei linfociti T (TCR) mediante analisi “immunoscope” totale eseguita su 4 pazienti affetti da SM in fase acuta di malattia e
DRB1*15 positivi. Dopo diversi passaggi, precedentemente
descritti, sono stati ottenuti 3 campioni finali sui quali è stata
condotta l’analisi: pool/Ag-, pool/M85 e pool/M111. Dei 20
riarrangiamenti in esame, tre sono risultati essere particolarmente interessanti; il primo è stato il TRBV19-BJ2.4 che
presenta un’espansione della medesima lunghezza in circa
il 90% dei malati testati, rappresentando quindi un clonotipo
“pubblico” a livello della popolazione in esame. Un altro riarrangiamento interessante all’interno della popolazione è stato il TRBV24-BJ1.4 presente nel 50% dei soggetti (presente
in circa il 50% dei pazienti in esame). Infine il riarrangiamento TRBV2-BJ2.6 è risultato significativamente espanso nel
50% dei pazienti CIS, facendo quindi supporre che potrebbe
essere considerato un possibile marker delle fasi iniziali di
malattia.
Cuore e cervello: bersaglio congiunto del M. pneumoniae:
i pazienti affetti da encefalite para-infettiva non hanno presentato un coinvolgimento cardiaco, i pz con encefalite postinfettiva presentavano un quadro di endocardite. I primi due
pz hanno presentato un miglioramento dei sintomi con terapia antibiotica specifica, gli altri 3 pz con steroidi e.v. e IVIg
confermando una possibile genesi autoimmune del danno
encefalico e cardiaco.
Prodotti scientifici
–– Repertorio di cellule T autoreattive e ruolo del M. Tuberculosis nella SM: Comunicazione Orale al congresso AINI
2011 e come Poster al congresso ECTRIMS 2011.
Ricerca corrente
cellulari (IL10, IL21,IFNgamma) nelle cellule T CD4+. Il tessuto timico di 16 pz affetti da MG (9 pz affetti da iperplasia
timica e 7 da timoma) è stato meccanicamente disgregato
mediante bisturi in capsula di Petri. La sospensione cellulare così ottenuta è stata successivamente raccolta con una
siringa, trasferita in provette da 15 ml dopo essere stata filtrata mediante filtri da 50 μm e centrifugata a 1200 rpm per
10 minuti a 4 °C. I globuli rossi, se presenti, sono stati lisati
con soluzione ipotonica di NH4Cl. La sospensione cellulare è
stata successivamente lavata accuratamente in PBS freddo.
Sono state preparate aliquote da circa 20x106/ml di timociti
in terreno di congelamento costituito da 90% FBS e 10%
DMSO e congelate a –80 °C.
Repertorio di cellule T autoreattive e ruolo del M. Tuberculosis nella SM: sono stati arruolati 18 pazienti DRB1*15, aplotipo comunemente denominato DR2 che risulta essere associato alla SM. Ogni campione è stato sottoposto ad analisi
della tipizzazione HLA, immunoscope totale, immunoscope
MBP85-99 nei singoli pazienti, immunoscope MBP111-129
nei singoli pazienti, analisi dei riarrangiamenti TRBV-TRBJ
nelle cellule Th1 e Th17.
Cuore e cervello: bersaglio congiunto del M. pneumoniae:
sono stati arruolati 2 pz affetti da encefalite para-infettiva e 3
pz con encefalite post-infettiva. Tutti sono stati sottoposti a:
esami ematochimici di routine, screening auto-anticorpale e
trombofilico, Rx torace, esame colturale delle urine, dell’espettorato, ematico e PCR per batteri patogeni e per M. pneumoniae, RMN encefalo e midollo con mdc ed ecocardiogramma.
Tutti i pazienti sono stati sottoposti a tampone faringeo per la
ricerca di batteri patogeni e in particolare per M. pneumoniae e
a dosaggio sierico di IgA, IgM e IgG per virus neurotropi e per
M. pneumoniae ed esame liquorale. Da tutti i pazienti è stato
ottenuto un campione di siero congelato a –80 °C.
Linea di Ricerca 2B
221
Linea di Ricerca 2B
Studio comparativo di imaging multimodale
con risonanza magnetica e ultrasuoni in
pazienti con SM per la definizione dei pattern
di circolazione venosa e delle alterazioni
morfostrutturali correlate
Responsabile: Cecconi Pietro
Ricerca corrente
Background
222
L’Insufficienza Cerebrospinale Venosa (CCSVI) è una sindrome vascolare, definita recentemente dal Prof. Zamboni
(Zamboni et al., 2009; Menegatti et al., 2010): viene descritto un rallentamento o blocco o reflusso del sangue
venoso per stenosi (o altre anomalie morfologiche) delle
giugulari interne e/o della vena azygos. La diagnosi di CCSVI è ottenuta tramite l’esame di Ecodoppler (ECD) delle
vene del collo ed endocraniche, con il paziente in posizione
prima seduta e poi supina. Negli ultimi anni sono stati condotti numerosi studi osservazionali riguardanti la prevalenza della CCSVI nella Sclerosi Multipla (SM), che hanno portato a risultati contrastanti, con positività dallo 0% (Doepp
et al., 2010; Baracchini et al., 2011) al 100% (Zamboni et
al., 2009) o a percentuali intermedie (Simka et al., 2010; Al
Omari and Rousan, 2010; Zivadinov et al., 2011). Una delle maggiori cause di variabilità dei risultati sta nell’attuale
metodica di esame, cioè l’ECD, poiché: 1) le finestre di accesso alle vene intracraniche sono ristrette; 2) la metodica
è operatore-dipendente; 3) ci sono difficoltà tecniche per la
quantificazione di flussi molto lenti. Inoltre, l’esame tramite
ECD si limita a descrivere le alterazioni venose senza una
comparazione diretta con i danni del tessuto encefalico a
esse correlate. Una cross-validazione dei risultati ECD con
quelli ottenibili tramite Risonanza Magnetica (RM) potrebbe potenzialmente aiutare nel superare questi limiti, poiché la RM: 1) è volumetrica e tramite di essa è possibile
indagare l’intero encefalo; 2) è quantitativa e permette una
valutazione contemporanea di velocità in tutta la sezione
del vaso esaminato e portata del vaso stesso; 3) la quantificazione di diverse misure permette di ottenere relazioni
dalle misure locali a quelle globali. Tuttavia, la RM ha varie
limitazioni, quali l’esame della sola posizione supina, i costi
e la necessità di un post-processing dedicato off-line.
Obiettivi
Il presente studio ha diversi obiettivi:
1.verificare l’utilità dell’esame di RM nella diagnosi di CCSVI;
2.comparare i risultati ottenuti con ECD e con RM, utilizzando
quest’ultima per validare e completare il primo, che comunque rimane di prima scelta per l’approccio diagnostico;
3.valutare se le velocità nelle giugulari interne sono diverse
tra pazienti e controlli e se le alterazioni venose nella SM
sono correlate alla disabilità clinica dei pazienti;
4.utilizzare la RM dell’encefalo come riferimento anatomico
per localizzare le vene endocraniche insonate attraverso
la finestra condilare utilizzata per uno dei 5 criteri per la
diagnosi di CCSVI.
Metodi
Studio endocranico: finestra condilare per insonazione
ECD transcranica
Sono stati acquisiti 34 soggetti mediante RM e successivamente mediante ECD dotato di Virtual Navigator. I soggetti
sono stati preparati con l’apposizione di almeno 6 marker
sulla fronte (Fig. 1), mediante biadesivo. Tali marker sono
visibili con la RM. Per ogni soggetto è stata quindi acquisita
una RM anatomica ad alta risoluzione, facendo attenzione
a ottenere l’immagine non solo dell’encefalo ma anche della superficie esterna del viso e dei marker frontali. Il soggetto è quindi stato esaminato con ECD transcranico. Per
fondere le immagini ECD a quelle della RM encefalo, le
due modalità sono state coregistrate mediante una prima
fase di registrazione rigida basata su reperi visualizzati in
entrambe le modalità e un raffinamento della registrazione
basato sulla sovrapposizione di strutture anatomiche endocraniche visibili con entrambe le tecniche. Per quanto
riguarda la prima fase di registrazione, abbiamo confrontato
la performance ottenuta con i reperi fisici posizionati sulla
fronte (Fig. 1) e quella ottenuta utilizzando punti del viso facilmente identificabili in entrambe le modalità (lati e punta
del naso, lati degli occhi).
Lo scopo finale di una ottimale coregistrazione e fusione
delle due metodiche di imaging è stato quello di valutare le
vene endocraniche mediante ECD, avendo come riferimen-
Linea di Ricerca 2B
Fig. 1
Rendering RM 3D per la visualizzazione dei punti fiduciari
esterni (fm) e di quelli facciali (am)
to anatomico la RM dell’encefalo, per avere conferma di
quali vene endocraniche sono visibili dalla finestra condilare
(finestra non utilizzata in letteratura e introdotta per l’esame
di CCSVI).
Studio dei vasi del collo mediante ECD e RM
1. acquisizione di 20 pazienti SM con protocollo completo di
RM: TOF e angio RM (MRA) con contrasto per la visualizzazione morfologica dei vasi e lo studio di eventuali anomalie anatomiche, quali ostruzioni o stenosi o agenesie;
Phase Contrast per la quantificazione del flusso di sangue
venoso e arterioso;
2. acquisizione di 22 controlli sani con protocollo breve di RM
(senza contrasto): come il protocollo descritto sopra, tranne la angio RM;
3. acquisizione degli stessi soggetti con Ultrasuono (US) ed
ECD;
4. elaborazione delle angio RM con quantificazioni delle velocità medie delle giugulari interne destra e sinistra; elaborazione degli ECD con calcolo della velocità media dei picchi
misurati con pulsed wave doppler.
Ricerca corrente
RELAZIONE ATTIvITÀ
Studio endocranico: finestra condilare per insonazione
ECD transcranica
Sono state confrontate le due metodiche di registrazione
dell’ECD sulla RM dell’encefalo ed è stata dimostrato come
l’utilizzo di punti di riferimento del viso permetta di ottenere
una migliore coregistrazione.
L’utilizzo del Virtual Navigator ha quindi permesso la validazione della finestra condilare, tramite cui si effettuano le
indagini relative al reflusso endocranico per la diagnosi di
CCSVI (Fig. 2).
Studio dei vasi del collo mediante ECD e RM
I soggetti inclusi nello studio sono stati valutati con RM anatomica dell’encefalo (doppio eco, T1), con angio RM e Phase
Contrast per quantificare la velocità delle giugulari interne.
Le stesse velocità sono state valutate anche con ECD.
I risultati ottenuti con RM completano quelli ottenuti con
ECD, in quanto permettono di valutare l’interno volume venoso del collo (Fig. 3) ed endocranico, con una valutazione
morfologica ed emodinamica. I risultati quantitativi emodinamici ottenuti con RM ed ECD sono difficili da comparare, per
i diversi metodi di acquisizione e le diverse misure ottenute
con le due metodiche. In particolare le cause delle differenze
tra le due misure sono imputabili alle seguenti cause:
1. il posizionamento del campionamento in ECD è J2, invece
in RM è C5-C6;
2. misura di velocità con ECD è ottenuta in un box posizionato all’interno della giugulare interna visualizzata longitudinalmente con B-mode e color doppler. Invece, la misura di
velocità con RM è effettuata su sezione assiale del vaso di
interesse;
3. la risoluzione temporale delle due tecniche e le metodiche
di sincronizzazione dell’acquisizione sono diverse: l’ECD è
real-time e invece la RM è sincronizzata con la pulsazione
cardiaca, perdendo così l’informazione del contributo dato
dalle diverse modalità e fasi respiratorie;
4. nei 20 soggetti acquisiti, abbiamo osservato una correlazione negativa dell’EDSS con la velocità media nella giugulare interna di sinistra (r=–0,641, p=0,003) e di destra
(r=–0,616, p=0,005) misurata con RM, e con la media dei
223
T
PH
Ricerca corrente
Fig. 2
224
T
LT
R
L
R
T
FP
HA
AF
FP
T
AF
T
Linea di Ricerca 2B
HA
PH
In alto a sinistra: ECD transcranico; in alto a destra: fusione di ECD e RM
picchi di velocità nella giugulare di sinistra (r=–0,5351,
p=0,01) misurata con ECD e che la stessa variabile distingue i pazienti (mediana=33,0 cm/S) dai controlli sani (mediana=21,3 cm/s) (Mann-Whitney test, p=0,02). La velocità media della giugulare interna sinistra misurata con RM
nei pazienti con SM recidivante-remittente (N=10) dello
studio presentano una velocità significativamente inferiore
(p=0,05) rispetto ai pazienti secondariamente progressiva
(N=8) (mediana: 16,0 cm/s vs 7,2 cm/s rispettivamente),
ma la numerosità è troppo limitata per trarre conclusioni
definitive. La velocità nelle giugulari interne non è risultata
significativamente correlata con la durata di malattia.
PRODOTTI SCIENTIFICI
– Laganà MM, Preti MG, Forzoni L, D’Onofrio S, De Beni S,
Barberio A, Cecconi P, Baselli G. Transcranial Ultrasound
and Magnetic Resonance Image fusion with Virtual Navigator. IEEE Transactions on Multimedia, 2013 In press
(doi: 10.1109/TMM.2013.2244871).
– Lagana MM, Forzoni L, Viotti S, De Beni S, Baselli G, Cecconi P. Assessment of the cerebral venous system from
the transcondylar ultrasound window using virtual navigator technology and MRI. Conf Proc IEEE Eng Med Biol
Soc. 2011 Aug; 2011:579-582.
– Laganà MM, Forzoni L, D’Onofrio S, De Beni S, Barberio
Linea di Ricerca 2B
Fig. 3
B
C
MIP e viste con diversa rotazione dei volumi 3D ottenuti con angio RM con mezzo di contrasto.
Paziente con SM e stenosi lungo tutta la giugulare di sinistra
A, Baselli G and Cecconi P. Assessment of the Cerebral
Venous System velocities using Virtual Navigator Technology and Magnetic Resonance Imaging. Proceedings of
the 7th International Workshop on Biosignal Interpretation
(BSI2012), pages: 243-246.
– Forzoni L, D’Onofrio S, De Beni S, Laganà MM, Kolev
V, Baselli G, Ciuti G, Righi D. Virtual Navigator Tridimensional Panoramic Imagin in Transcranial Application.
Biomed Tech 2012; 57 (Suppl. 1): 38-41, ISSN (Online)
1862-278X, ISSN (Print) 0013-5585, DOI: 10.1515/bmt2012-4282.
– Laganà MM, Forzoni F, D’Onofrio S, Preti G, Cecconi P,
Baselli G, Tortoli P. Internal Jugular Vein Blood Flow Reflux Analysis using Ultrasound Doppler Technologies and
Phase Contrast Magnetic Resonance Imaging. Conf. Proc.
International Conference on Computer Medical Applications, 2013.
– Forzoni L, D’Onofrio S, De Beni S, Laganà MM, Skoloudik D, Baselli G and Cecconi P. Virtual Navigator Registration Procedure for Transcranial Application. Proceeding
Biomedical Engineering 765: Telehealth / 766: Assistive
Technologies – 2012. 764-158. DOI: 10.2316/P.2012.
Ricerca corrente
A
225
Linea di Ricerca 2B
Studio multidimensionale sulla Sclerosi Multipla:
dalla immunopatogenesi alla neuroriabilitazione
Responsabile: Nociti Viviana
Ricerca corrente
Background
226
Ruolo dei fattori di crescita NGF e BDNF e di citochine
pro-infiammatorie nel dolore neuropatico di pazienti con
Sclerosi Multipla (I studio)
Dati sperimentali e clinici hanno evidenziato come, a seguito di una condizione infiammatoria e/o di dolore, vi sia un
aumento di NGF endogeno e come, in seguito alla somministrazione esogena di NGF, si riscontri iperalgesia.
Il BDNF sembra essere implicato nella modulazione del dolore giocando un ruolo chiave nella “sensitizzazione” che è
alla base di molte forme di iperalgesia.
Scopo di questo studio è quello di valutare il ruolo dei fattori
di crescita NGF e BDNF e delle citochine proinfiammatorie
INF-gamma, TNF-alpha, IL1 e IL6 nel dolore neuropatico di
pazienti con Sclerosi Multipla (SM) recidivante-remittente
(RR) e secondariamente progressiva (SP).
Taping NeuroMuscolare nel trattamento riabilitativo
della spasticità dell’arto inferiore in pazienti con SM
(II studio)
Uno dei sintomi più invalidanti per i pazienti con SM è la spasticità degli arti inferiori che richiede l’uso di farmaci spesso
mal tollerati oppure inefficaci.
La tecnica del Taping NeuroMuscolare (TNM) si basa sull’attivazione del sistema neuro-muscolare e neuro-sensoriale.
Esso, tra le altre azioni, favorirebbe i sistemi analgesici endogeni, a stimolare il sistema inibitore spinale e il sistema
inibitore discendente.
I dati preliminari su 6 pazienti con SM SP affetti da paraparesi spastica sono molto incoraggianti poiché hanno evidenziato un miglior controllo motorio dell’arto interessato dalla
spasticità, un miglioramento dello schema del passo, della
postura e una riduzione della lombalgia.
Repertorio di cellule T autoreattive e ruolo
del M. Tuberculosis nella SM (III studio)
Molti studi hanno evidenziato la presenza di cellule T specifiche per l’epitopo MPB85-99 nella SM. Tuttavia, attualmente,
non esiste una stima dettagliata del repertorio delle cellule T
autoreattive coinvolto nella patogenesi della SM.
Dalla ricerca nei databases dell’NCBI e www.expasy.ch
è stato possibile rinvenire una similitudine aminoacidica
dell’α-mannosidasi della parete batterica del M. Tuberculosis T17 con la MBP111-129. Questo è interessante alla
luce di osservazioni epidemiologiche sulla sovrapposizione
della distribuzione tra SM e diffusione del M. Avium.
Obiettivi
I studio
1.verificare l’esistenza di una correlazione tra NGF e/o BDNF
con la presenza di dolore neuropatico nei pazienti affetti da
SM;
2.verificare l’esistenza di una correlazione tra IFN-gamma,
TNF-alpha, IL1 e IL6 con la presenza di dolore neuropatico
nei pazienti affetti da SM;
3.verificare l’esistenza di una differente efficacia sul dolore
neuropatico tra i farmaci modificanti la malattia (Interferoni
e Glatiramer Acetato) nei pazienti con SM RR.
II studio
1.verificare se il TNM migliora il controllo motorio dell’arto
interessato dalla spasticità, migliorando lo schema del
passo e della postura, in assenza del trattamento riabilitativo;
2.verificare se il TNM potenzia l’azione del trattamento riabilitativo nella riduzione della spasticità dell’arto inferiore;
3.verificare se il TNM concorre nella riduzione del dolore associato alla spasticità soprattutto a livello lombare.
III studio
1.definire e quantificare l’ampiezza clonale del repertorio di
cellule T auto-reattive contro MBP85-99 in individui DR2+
affetti da SM paragonandolo con quello di individui sani;
2.durante lo studio saranno monitorati alcuni repertori individuali, seguendone l’evoluzione durante il primo anno di
malattia al fine di stabilire se esso varia in accordo con
l’andamento clinico della malattia stessa;
3.le risposte individuali di soggetti malati e sani verranno paragonate per identificare eventuali cellule T caratterizzate
da recettori condivisi nei repertori utilizzati individualmente, che potrebbero essere utilizzate come mezzi diagnostici e come bersagli terapeutici.
controllo della specificità antigenica, di tossoide tetanico. Da
tali campioni si preparerà l’RNA e il cDNA, sul quale verrà effettuata l’analisi del repertorio per il recettore delle cellule T.
Le PBMC verranno divise in cellule CD4+ e CD8+ secernenti IFNg, TNFa e IL17 per mezzo del sorting magnetico
con immuno-biglie (MACS”). Verranno poi testati mediante
“immunoscope” per individuare la presenza in ciascuna popolazione di cellule specifiche per MBP85-99, che sia stata
precedentemente identificata nelle PBMC nello stesso paziente.
Per una descrizione dettagliata della tecnica dell’immunoscope si può vedere Ria F et al. Curr Mol Med (2001) 1, 297.
Relazione attività
I studio
Nello studio sul ruolo dei fattori di crescita NGF e BDNF
nel dolore neuropatico di pazienti affetti da SM sono stati
arruolati 9 pazienti consecutivi affetti da SMRR con dolore
neuropatico, 7 pazienti consecutivi affetti da SMRR senza
dolore neuropatico tutti in trattamento con Interferoni o con
Glatiramer Acetato, 5 pazienti affetti da SMSP con dolore
neuropatico e 4 pazienti affetti da SMSP senza dolore neuropatico e senza terapia di fondo.
Poiché lo studio è ancora in fase di arruolamento dei pazienti,
i dati ottenuti sono parziali e non sono stati ancora elaborati.
II studio
Nello studio sul TNM sono stati arruolati 8 pazienti consecutivi con SM RR e SP affetti da paraparesi spastica non tolleranti, non responsivi o scarsamente responsivi agli attuali
trattamenti farmacologici. Tre pazienti sono stati sottoposti
al trattamento riabilitativo in associazione con il TNM e 5 pazienti soltanto al trattamento riabilitativo. Poiché lo studio e
ancora in fase di arruolamento dei pazienti, i dati ottenuti
sono parziali e non sono stati ancora elaborati.
III studio
Dal confronto delle cellule ristimolate con MBP85-99 rispetto a quelle senza antigene e coltivate per tre giorni, sono
stati individuati alcuni riarrangiamenti TRBV-TRBJ presentanti delle espansioni significative e come tali considerate
specifiche nei confronti dell’antigene. Sono stati reclutati 11
pazienti con SM RR e un paziente affetto da un evento acuto
Ricerca corrente
Metodi
I studio
Saranno arruolati 15 pazienti affetti da SM RR con e 15 affetti da SM RR senza dolore neuropatico, in trattamento con Interferoni o con Glatiramer Acetato, e 15 SM SP con e 15 SM
SP senza dolore neuropatico e senza terapia di fondo. Tutti i
pazienti, non in trattamento con farmaci per il dolore neuropatico, saranno sottoposti a esame clinico neurologico, alla
valutazione del grado di disabilità mediante l’Expanded Disability Status Scale (EDSS) score, alla Scala Analogica del Dolore, al 6-item Neuropathic Pain Screening Tool e alla Beck
Depression inventory scale.
Tutti i pazienti saranno sottoposti a un prelievo di sangue per
ottenere un campione di siero e un campione di surnatante
(ottenuto dopo 24 ore di coltura dei linfomonociti) per il dosaggio delle neurotrofine e delle citochine proinfiammatorie.
II studio
Saranno arruolati 30 pazienti consecutivi con SM RR ed SP
affetti da paraparesi spastica non tolleranti o non responsivi
agli attuali trattamenti farmacologici. I pazienti saranno randomizzati in due gruppi: uno sottoposto a TNM e uno no.
Tutti saranno sottoposti, all’inizio e alla fine del trattamento
riabilitativo, a un esame clinico e alla valutazione del grado
di disabilità mediante la scala EDSS e il Barthel Index (BI), al
Mini Mental State Examination, alla Beck depression scale,
alla Berg Balance Scale, alla Fatigue Severity Scale, alla VAS
e al questionario SF-36.
I pazienti saranno inoltre sottoposti all’analisi della postura e
del movimento attraverso la Gait Analysis.
Ogni paziente inizierà poi un programma riabilitativo individualizzato comprendente esercizi specifici per il recupero
della funzionalità degli arti inferiori.
III studio
Saranno reclutati 15 pazienti DRB1*15+ affetti da RR SM,
10 DRB1*15+ diagnosticati come CIS e 10 soggetti sani
DRB1*15+ come controlli.
I PBMC, ottenuti da prelievo venoso, verranno stimolati in
presenza di MBP85-99, MBP111-129 e di una sequenza amminoacidica del peptide α-mannosidasi presente sulla parete del M. Tuberculosis T17, simile all’MBP111-129, o come
Linea di Ricerca 2B
227
Linea di Ricerca 2B
di demielinizzazione suggestivo di SM, la cosiddetta sindrome clinicamente isolata (CIS).
Da questa prima analisi sono stati individuati 10 riarrangiamenti TRBV-TRBJ specifici per MBP85-99.
Dallo studio dei 10 TCRs specifici per MBP85-99 è emerso
che i pazienti in CIS presentavano un repertorio più ampio,
dunque meno polarizzato, rispetto a quelli in fase acuta.
Questa osservazione si conferma ancor di più nel soggetto
testato sia in fase di CIS che una volta convertito in SM.
Dall’altro lato il repertorio T circolante specifico per MBP8599 analizzato si riduce significativamente nel gruppo dei pazienti in fase di remissione, similmente a quello del soggetto
sano.
Gli stessi 10 riarrangiamenti sono ugualmente espansi anche dalla stimolazione con un epitopo diverso, meno immunogenico, MBP111-129, e non mostrano alcuna differenza
tra il gruppo CIS (3 pazienti), SM (3) e remissioni (2).
Prodotti scientifici
–– I risultati sono stati presentati come Comunicazione Orale
al congresso AINI 2011 e come Poster al congresso ECTRIMS 2011.
Valutazione morfofunzionale del danno midollare
cervicale in pazienti con sclerosi multipla:
prosecuzione studio
Responsabile: Rovaris Marco
Background
L’impiego di tecniche di neuroimaging basate su Risonanza
Magnetica (RM) è molto impegnativo nel midollo spinale
(MS). L’imaging del tensore di diffusione e le procedure di
trattografia sono state applicate per il calcolo degli indici di
diffusione (diffusività media, DM, e anisotropia frazionaria,
AF) in specifiche regioni di interesse (ROIs) o in specifici
tratti di interesse (TOIs) del midollo. Una delle applicazioni
più avanzate è rappresentata dalla trattografia, che consente uno studio dettagliato dell’anatomia e della geometria
del MS, attraverso la ricostruzione tridimensionale dei fasci
di sostanza bianca (SB). Questa tecnica risulta particolarmente utile nello studio della sclerosi multipla (SM) caratterizzata da lesioni della sostanza bianca dell’encefalo e
del midollo spinale. La RM convenzionale è sufficiente per
identificare le lesioni macroscopiche, ma non è in grado di
riconoscere i danni tissutali microscopici al di là delle lesioni, evidenziabili invece con il TD soprattutto in aree piccole
e difficilmente studiabili come il midollo spinale cervicale.
Appare utile correlare il quadro clinico, il danno strutturale
e aspetti funzionali del processo di conduzione nervosa in
aree del SNC critiche per l’accumulo di disabilità, in particolare a livello del midollo cervicale (tra C1 e C4) nei pazienti
con sclerosi multipla ottenuti dall’applicazione di Potenziali evocati somatosensoriali (PESS) con stimolazione nervi
mediano, ulnare e tibiale.
Ricerca corrente
Obiettivi
228
Valutare le correlazioni tra quadro clinico, danno strutturale
e aspetti funzionali del processo di conduzione nervosa in
aree del sistema nervoso centrale critiche per l’accumulo
di disabilità nei pazienti con sclerosi multipla. L’obiettivo
principale è quello di utilizzare tecniche di trattografia da
risonanza magnetica pesata in diffusione (RM DT) per valutare l’entità del danno non visibile con RM convenzionale
a livello del midollo cervicale e correlare i dati RM con il
quadro clinico e i parametri di conduzione nervosa misurati
Linea di Ricerca 2B
con potenziali evocati somatosensoriali (PESS) in modo da
identificare nuovi potenziali strumenti di valutazione quantitativa e di monitoraggio longitudinale dell’evoluzione della
SM, anche in rapporto a trattamenti farmacologici.
Relazione attività
Arruolamento di 24 soggetti, acquisizione di RM pesata in
diffusione e di PESS (arti superiori e inferiori). Analisi preliminari dei dati neurofisiologici e di risonanza magnetica e
correlazione dei risultati.
Attivazione dello studio e arruolamento; completato postprocessing dei dati neuroradiologici e neurofisiologici di 24
pazienti; elaborazione statistica preliminare (correlazione tra
dati neuroradiologici e neurofisiologici). I valori di anisotropia
frazionaria (fractional anisotropy, FA) e di diffusività media
(mean diffusivity, MD) sono stati calcolati all’interno di regioni di interesse (ROI) posizionate nei fascicoli anteriore,
posteriore, laterale destro e sinistro del tratto cervicale del
Scatter-plot delle correlazioni tra dati neuroradiologici e neurofisiologici
Scatter-plot delle correlazioni tra dati neuroradiologici e neurofisiologici
0,8000
0,8000
0,7500
0,7500
FA_P
0,7000
0,6500
Fig. 1A
0,7000
0,6500
5,0000000
10,0000000
15,0000000
20,0000000
25,0000000
Fig. 1B
5,0000000
SCARTO AI SIN
1,0000E-3
1,0000E-3
9,5000E-4
9,5000E-4
MD_P
MD_P
1,0500E-3
9,0000E-4
8,5000E-4
8,0000E-4
8,0000E-4
15,0000000
SCARTO AI SIN
25,0000000
9,0000E-4
8,5000E-4
10,0000000
20,0000000
Scatter-plot delle correlazioni tra dati neuroradiologici e neurofisiologici
1,0500E-3
5,0000000
15,0000000
SCARTO AI DX
Scatter-plot delle correlazioni tra dati neuroradiologici e neurofisiologici
Fig. 1C
10,0000000
20,0000000
25,0000000
Fig. 1D
5,0000000
10,0000000
15,0000000
20,0000000
25,0000000
Ricerca corrente
FA_P
Metodi
SCARTO AI DX
229
Linea di Ricerca 2B
midollo. Sono stati poi correlati i valori di queste misure
all’interno dei cordoni posteriori (P, sede delle vie ascendenti-sensitive) con la latenza (in millisecondi) dei potenziali evocati somatosensoriali.
I risultati preliminari (mostrati in Fig. 1 e Tab. 1) evidenziano
una correlazione statisticamente significativa tra il danno microstrutturale (minore FA e maggiore MD nei cordoni posteriori) e l’alterazione del potenziale evocato sensitivo a livello
degli arti inferiori (maggiore scarto).
Tab. 1 – Risultati delle correlazioni
Correlazioni univariate
SCARTO AI SIN
SCARTO AI DX
Ricerca corrente
**p<=0,01
*p<=0,05
230
FA_P
MD_P
Pearson Correlation
–0,443*
0,517*
Sig. (2-tailed)
0,044
0,016
Pearson Correlation
–0,543*
0,592**
Sig. (2-tailed)
0,011
0,005
