SM, disabilitÓ e declino cognitivo correlati ad anomalie di connettivitÓ funzionale tra reti cerebrali

Pubblicato sul "Multiple Sclerosis Journal", uno studio - condotto mediante risonanza magnetica funzionale (fRM) all'Istituto Scientifico San Raffaele-UniversitÓ Vita-Salute di Milano - ha chiarito nuovi meccanismi che determinano la storia clinica della malattia. In particolare, Ŕ stato appurato che nei pazienti con sclerosi multipla (SM) si verificano aumenti e riduzioni della connettivitÓ funzionale (FC) allo stato di riposo (RS) tra le principali reti cerebrali che contribuiscono a un ampio spettro di manifestazioni cliniche.

Pubblicato sul “Multiple Sclerosis Journal”, uno studio - condotto mediante risonanza magnetica funzionale (fRM) all'Istituto Scientifico San Raffaele-Università Vita-Salute di Milano – ha chiarito nuovi meccanismi che determinano la storia clinica della malattia. In particolare, è stato appurato che nei pazienti con sclerosi multipla (SM) si verificano aumenti e riduzioni della connettività funzionale (FC) allo stato di riposo (RS) tra le principali reti cerebrali che contribuiscono a un ampio spettro di manifestazioni cliniche.

«In particolare» specificano gli autori, coordinati da Massimo Filippi, della Neuroimaging Research Unit del San Raffaele «una ridotta FC RS (corrispondente a peggiori performance neuropsicologiche) risulta correlata a lesioni pesate in T2 mentre questo ‘paradigma’ - solo a livello del talamo - risulta invertito».

Breve premessa tecnica sul metodo di neuroimaging utilizzato
Può essere utile ricordare che lo stato di riposo (resting state) è un metodo di imaging funzionale del cervello che può essere impiegato per valutare interazioni regionali che avvengono quando un soggetto non sta svolgendo un compito specifico.

Un particolare metodo di analisi – utilizzato in questa ricerca – si basa sulla “seed-based” region of interest (ROI): con questa tecnica soltanto il segnale di un cluster di voxel è utilizzato per calcolare correlazioni con altri voxel del cervello, permettendo una visione molto dettagliata e precisa di specifiche connessioni nelle aree cerebrali di interesse.

Tale attività è osservata tramite cambiamenti nel flusso ematico cerebrale che determinano un segnale rilevabile dalla fRM. Questa tecnica è specificamente utile per valutare l’organizzazione funzionale del cervello e le sue eventuali anomalie in caso di patologie neurologiche o psichiatriche.

Scopo e metodo di studio
I risultati riguardanti le modificazioni del FC RS nella SM finora sono stati parzialmente contraddittori, specificano gli autori. «Per questo motivo» affermano «grazie all’arruolamento di un’ampia coorte di pazienti SM adulti con gli stessi fenotipi di malattia, tutti sottoposti a fRM con lo stesso protocollo e analizzati con una semplice ma robusta tecnica di post-processing, crediamo che questo studio possa offrire un’affidabile visione di insieme dei cambiamenti di FC RS lungo l’intero corso di malattia».

L’obiettivo della ricerca era indagare le anomalie FC RS nell’ambito delle principali reti cerebrali in una vasta coorte di pazienti SM, definire la traiettoria dei cambiamenti FC lungo gli stadi di malattia e le loro relazioni con le misure cliniche e strutturali alla RM.

I ricercatori hanno effettuato una valutazione fRM, clinica e neuropsicologica in 215 pazienti con SM e in 98 controlli sani. Sono state quindi esaminate le anomalie di connettività e le correlazioni tra le misure di imaging, cliniche e neuropsicologiche. È stata studiata la FC relativa a sette reti cerebrali principali: una sensoriale/visiva, una motoria, due cognitive, una cerebellare e due sottocorticali, specificano gli autori.

L’analisi del pattern globale e locale
I pazienti con SM hanno evidenziato una FC RS media della rete complessiva ridotta rispetto ai controlli. «A livello regionale» sottolineano Filippi e colleghi «è stato trovato un pattern complesso di RS FC ridotta e aumentata. La FC RS ridotta coinvolgeva principalmente le reti sensomotorie, cognitive, talamiche e cerebellari, mentre una FC RS aumentata interessava le reti cerebrali sensoriali/visive e sottocorticali».

Gli autori hanno riscontrato una diffusa riduzione di FC RS nelle principali reti corticali e sottocorticali dei pazienti con SM, che era correlata a un maggior volume di lesioni T2, performance cognitive e punteggi EDSS (Expanded Disability Status Scale). La riduzione prevalente di FC RS rilevata – rilevano i ricercatori - suggerisce alcune similarità con o reperti PET (tomografia a emissione di positroni) in cui si evidenziano in modo diffuso ipometabolismo e ipoperfusione cerebrali.

In particolare, «le FC RS ridotte erano correlate con le lesioni T2» proseguono. «Ridotte FC RS talamiche erano correlate con migliori performance neuropsicologiche, mentre per tutti i rimanenti network una ridotta FC era correlata a un più severo decadimento clinico/cognitivo».

L’evoluzione nel tempo
«In linea con la nostra ipotesi» aggiungono «vi è stata una progressiva riduzione di FC RS dai fenotipi di malattia più precoci a quelli più avanzati (per esempio: da sindrome clinica isolata [CIS] a sclerosi multipla secondariamente progressiva) nelle regioni parietali, frontali e cerebellari delle reti cognitive, sensitive e motorie. Nei pazienti CIS si è comunque rilevata una connettività aumentata nelle regioni visive primarie, indicando la presenza di meccanismi di plasticità incrociati».

Inoltre, osservano, «il fatto che la riduzione progressiva di FC RS dai fenotipi di malattia più precoci a quelli più avanzati sia correlata all’esaurirsi della plasticità corticale è corroborata dalle significative correlazioni che abbiamo trovato tra FC RS ridotta e peggiore outcome clinico». Questi risultati – concludono Filippi e colleghi – supportano la tesi secondo cui le espressioni cliniche di questi pazienti siano probabilmente dovute a un deficit di integrazione di connettività a livello di rete cerebrale globale.

Giorgio Ottone

Bibliografia:
Rocca MA, Valsasina P, Leavitt VM, et al. Functional network connectivity abnormalities in multiple sclerosis: Correlations with disability and cognitive impairment. Mult Scler, 2017 Mar 15. [Epub ahead of print]
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