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, Linea di Ricerca 2B 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- Linea di Ricerca 2B 215 Linea di Ricerca 2B 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- Linea di Ricerca 2B 217 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