SLA-Immagine Credit Public Domain-
I ricercatori dell’Università di Alberta hanno identificato un marcatore neurochimico correlato alla perdita della funzione motoria e alla rottura della comunicazione tra la corteccia motoria primaria – la parte del cervello che controlla i nostri muscoli – e il resto del cervello nei pazienti affetti da SLA. Sapendo questo, ora i ricercatori mirano a scoprire se il marcatore potrebbe anche offrire un test per valutare nuovi trattamenti per migliorare la funzione cerebrale.
Lo studio, “La connettività funzionale della corteccia motoria è associata alla neurochimica sottostante nella SLA”, è stato pubblicato sul Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry.
La sclerosi laterale amiotrofica o malattia di Lou Gehrig, è una malattia neurologica terminale. Quando i motoneuroni falliscono, la corteccia motoria primaria perde la capacità di comunicare con i muscoli e, a quanto pare, con il resto del cervello, con conseguente rigidità e debolezza muscolare. Alla fine il cervello perde la capacità di comunicare con i muscoli essenziali per la nostra sopravvivenza.
Gli studi hanno dimostrato che il farmaco Riluzolo può migliorare l’aspettativa di vita dei pazienti e anche che i livelli di N-acetilaspartato (NAA), un neurochimico associato ai neuroni sani, aumentano con l’uso del farmaco. Il NAA è lo stesso neurochimico che Sanjay Kalra e il suo team hanno identificato come marcatore della SLA.
Ora Kalra si chiede se sia vero il contrario. “Vorremmo sapere in studi futuri se il miglioramento della neurochimica con i farmaci migliorerà la connettività funzionale“, afferma.
Avyarthana Dey, un dottoranda della Facoltà di Medicina e Odontoiatria e dell’Istituto di Neuroscienze e Salute Mentale e autrice principale dello studio, afferma di voler anche sapere se l’aumento dei livelli di NAA osservato con il Riluzolo sarà correlato al miglioramento della sopravvivenza.
“E se lo fa, di quanto? Perché in questo momento è stato dimostrato che il Riluzolo aumenta la sopravvivenza dei pazienti in media da tre a sei mesi, ma non sappiamo esattamente come faccia“, osserva.
Identificazione del marcatore
Kalra è un neurologo e Professore presso la Divisione di Neurologia, cattedra Henri M. Toupin in Scienze Neurologiche e membro del Neuroscience and Mental Health Institute. È anche Direttore della Comprehensive Analysis Platform to Understand, Remedy and Eliminate ALS (CAPTURE ALS) e del Canadian ALS Neuroimaging Consortium (CALSNIC), che hanno svolto un ruolo importante nel nuovo studio.
I ricercatori hanno analizzato i dati raccolti da cinque Ospedali universitari canadesi, tutti facenti parte del CALSNIC: U of A, University of Calgary, McGill University, University of Toronto e University of British Columbia.
“Una delle cose che ostacola la ricerca negli studi a centro singolo è che abbiamo solo un campione molto piccolo”, afferma Dey. “Avere cinque diversi centri può catturare una popolazione più ampia con un modello di malattia più vario“.
Insieme, i cinque siti hanno reclutato 52 pazienti con SLA e 52 controlli sani. La frequenza del battito del piede è stata registrata per ciascun paziente ed è stata significativamente ridotta nei pazienti affetti da SLA. Dei 52 pazienti, 48 hanno anche mostrato riflessi tendinei eccessivamente reattivi, 21 hanno mostrato spasticità, una condizione in cui vi è un aumento anormale del tono muscolare o della rigidità muscolare e 15 hanno mostrato il segno di Babinski, un riflesso del piede in cui l’alluce si flette verso l’alto invece che verso il basso quando il piede viene accarezzato o graffiato, un riflesso normale nei bambini fino a due anni, ma non negli anziani.
Dopo aver stabilito una perdita della funzione motoria tra i pazienti affetti da SLA, i ricercatori hanno quindi utilizzato scansioni MRI funzionali per misurare quanto bene la corteccia motoria primaria comunicasse con il resto del cervello. Hanno anche utilizzato altri due test per misurare le sostanze neurochimiche nella corteccia motoria primaria e monitorare il deterioramento della sostanza bianca nella stessa area.
La loro ipotesi era che nella SLA la corteccia motoria primaria non può comunicare correttamente con il resto del cervello e che ciò è probabilmente dovuto a problemi di fondo con la struttura o la neurochimica dei motoneuroni superiori. Questi neuroni si trovano nel cervello e viaggiano fino al midollo spinale, dove comunicano con i motoneuroni inferiori, che a loro volta comunicano con i muscoli.
“Si ritiene che questi neuroni motori superiori abbiano maggiori probabilità di essere colpiti dal processo neurodegenerativo“, afferma Dey. “A causa delle loro grandi dimensioni, sono più vulnerabili“.
I ricercatori hanno scoperto che mentre la funzione motoria e la connessione tra la corteccia motoria primaria e il resto del cervello si deterioravano nei pazienti affetti da SLA, anche i livelli di NAA trovati nella corteccia motoria, dove hanno origine i motoneuroni superiori, si deterioravano. Sebbene abbiano anche riscontrato un deterioramento strutturale della sostanza bianca, non era direttamente correlato al deterioramento della comunicazione.
“Abbiamo postulato che l’anomalia nella NAA si verifica prima del verificarsi di eventuali cambiamenti strutturali apparenti“, afferma Dey.
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Un passo verso un test definitivo
La sfida più grande per i ricercatori è che la SLA colpisce ogni paziente in modo diverso e i suoi sintomi possono imitare quelli di altre malattie e condizioni, come l’ictus o la neuropatia.
“Il processo con la SLA, a questo punto, esclude di gran lunga altre condizioni”, afferma Kalra.
Sfortunatamente, mentre una diminuzione dell’NAA nei motoneuroni superiori potrebbe un giorno consentire ai medici di avere un test definitivo per la SLA, al momento i medici non sono addestrati nelle necessarie tecniche di imaging. “A questo punto l’imaging cerebrale non viene utilizzato in questo modo”, afferma Kalra. “Resta molto uno strumento di ricerca.”
Un test definitivo potrebbe portare a una diagnosi precoce per i pazienti, il che consentirebbe loro di ricevere cure e supporto prima.
Astratto grafico:
Immagine: panoramica della pipeline di elaborazione. Le firme spettrali dei neurometaboliti di interesse sono state ottenute dal voxel della corteccia motoria primaria (PMC) (spettroscopia di risonanza magnetica (MRS)). Il voxel MRS è stato sottoposto a segmentazione in classi di tessuto della materia grigia (GM) e della materia bianca (WM), che sono state rispettivamente sottoposte ad analisi della connettività funzionale e dell’imaging del tensore di diffusione. FA, anisotropia frazionaria; rsFC, connettività funzionale in stato di riposo. Credito: Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry-
“Prima possiamo fare la diagnosi, prima possiamo iniziare le terapie e avviare la consulenza e prima possiamo offrire opportunità per l’arruolamento negli studi clinici dei pazienti”, spiega Kalra.
Anche i tre farmaci attualmente usati per trattare la SLA funzionano meglio se il trattamento inizia prima e possono rallentare la progressione della malattia e prolungare l’aspettativa di vita. “Il trattamento precoce riduce significativamente l’ansia, lo stress e il panico che i pazienti e i loro caregiver devono affrontare quando qualcosa sta accadendo loro così rapidamente, quando stanno perdendo la funzione, ma nessuno può arrivare a una diagnosi”.
Fonte:Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry
