Plasticità neuronale e sclerosi multipla
PLASTICITÀ NEURONALE E SCLEROSI MULTIPLA
Dott. Christian Vatev
Medico Chirurgo
Master Universitario di II livello in E-HEALTH
vatev@tiscali.it
Il nostro studio è stato condotto su pazienti affetti da Sclerosi Multipla (età tra 25 e 57 anni) ed ha fornito dati che dimostrano:
1. La gravità della sintomatologia neurologica non corrisponde alla dimensione della lesione evidenziata dalla RMN;
2. La gravità della sintomatologia neurologica non dipende dall’età del paziente o dalla durata della malattia;
3. Nella maggior parte dei casi siamo stati testimoni di un miglioramento della sintomatologia, nonostante la RMN continuasse ad evidenziare le stesse o anche nuove placche.
Sulla base di esperienze cliniche riportate dalla letteratura che suggerivano di sfruttare il potere della plasticità neuronale del corpo stesso per il trattamento di casi di degenerazione del sistema nervoso centrale, abbiamo elaborato un protocollo mirato a stimolarla (o indurla), basato su farmaci autorizzati e già in commercio anche in Italia. Tutti i pazienti sono stati sottoposti ad esami clinici annuali – neuropsicologici, neurofisiologici e di risonanza magnetica – su un periodo medio di osservazione di cinque anni e hanno rigorosamente seguito la terapia prescritta loro dai neurologi. Ad un successivo controllo sono stati trovati tutti stazionari ( I.P. sesso maschile 32 anni e A.P. sesso femminile 25 anni, in netto miglioramento).
Introduzione:
La metà dei pazienti con neurite ottica “idiopatica” presenta, alla RMN, lesione cerebrali “silenti”.
Il cervello umano contiene qualcosa come 100 miliardi di neuroni, unità funzionali impiegate nella trasmissione e nella elaborazione dei segnali elettrici e chimici all’interno del nostro organismo. Queste cellule neuronali sono interconnesse tra di loro grazie alla presenza di un’infinità di sinapsi, piccolissime strutture nervose il cui numero viene stimato dai 100 ai 1000 trilioni di unità.
Fino a poco tempo fa si riteneva che il cervello fosse un organo “rigido” le cui cellule non fossero più in grado di riprodursi dopo la nascita. Ora, invece, si è visto che le cellule dell’ippocampo, area decisiva per l’apprendimento e per la memoria, si rigenerano e che il sistema nervoso centrale è notevolmente plastico, “progettato per risolvere i suoi problemi”.
Esperimenti condotti su svariati animali hanno dimostrato che la forza delle sinapsi può modificarsi nell’arco di periodi compresi tra alcuni millisecondi e vari mesi. I meccanismi cellulari alla base di questi cambiamenti sono verosimilmente costituiti da modificazioni transitorie dei processi di neurotrasmissione sinaptica. E’ possibile che la maggior parte di queste modificazioni sia dovuta a fenomeni di rafforzamento o di indebolimento delle sinapsi già presenti piuttosto che a una radicale riorganizzazione dei circuiti e delle connessioni della corteccia cerebrale.
Benché il numero dei neuroni sia già definitivamente stabilito fin dalla prima infanzia, il cervello continua a presentare fin dall’adolescenza un fenomeno chiamato plasticità neuronale. Esso consiste nella produzione o eliminazione di sinapsi, nella progressiva mielinizzazione di fibre nervose, nelle variazioni della concentrazione di neurotrasmettitori e dei sistemi della loro neutralizzazione, infine nella variazione del numero dei recettori dei differenti neurotrasmettitori. Questi processi di plasticità neuronale sono controllati, in parte, dagli stessi neurotrasmettitori. Ad esempio, variazioni nelle concentrazioni della dopamina nelle sinapsi possono modificare in più o in meno il numero dei recettori di questo neurotrasmettitore. Un ruolo particolarmente importante nei processi di sinaptogenesi svolge l’acido glutammico. Questo neurotrasmettitore eccitatorio agendo in particolari recettori chiamati NMDA decide sul “destino” di certi neuroni e di certe connessioni neuronali.
Attività Scientifica Precedente:
• Neuroscienziati del Salk Institute for Biological Studies di La Jolla, in California, e dell’Università di Cambridge, in Gran Bretagna, stanno mettendo a punto, utilizzando nuove tecniche di “brain imaging”, un modello per poter spiegare i processi funzionali del nostro cervello. Il modello finora messo a punto suggerisce che il cervello è una rete dinamica mutabile. Peculiarità che gli permette di aggiornarsi continuamente in funzione alle necessità comunicative e computazionali. Il modello è stato descritto in un articolo apparso sul periodico “Science”.
• In modelli sperimentali di Sclerosi Multipla è stata osservata una alterazione dell’omeostasi del glutammato. Lo studio compiuto da Ricercatori del Dipartimento di Neuroscienze dell’Università di Perugina ha valutato se l’insulto eccitotossico contribuisce al processo patologico della Sclerosi Multipla. Sono stati misurati i livelli di glutammato e di aspartato nel liquido cerebrospinale dei pazienti con Sclerosi Multipla ed in 20 soggetti senza malattia del sistema nervoso centrale o periferico. Hanno preso parte allo studio 80 pazienti con Sclerosi Multipla di cui 25 con sclerosi multipla recidivante-remittente in fase stabile, 30 con sclerosi multipla recidivante-remittente durante recidiva e 25 con sclerosi multipla secondaria progressiva. I livelli di glutammato sono risultati più alti nei pazienti con sclerosi multipla recidivante-remittente in fase di recidiva che in quelli in fase stabile e nei controlli (p<0.001). Significativamente più alti livelli di glutammato sono stati trovati nei pazienti con sclerosi multipla secondaria progressiva e con un aumento di uno o più punti alla scala EDSS rispetto ai pazienti con forma stabile di sclerosi multipla secondaria progressiva e nei soggetti di controllo (p<0.001). (Sarchielli P et al, Arch Neurol 2003).
• …”Se si taglia il motoneurone di un muscolo scheletrico e lo si lascia degenerare, gradualmente il muscolo diviene estremamente sensibile alla acetilcolina (sensibilità da denervazione). Se in un animale da esperimento si tagliano le fibre simpatiche postgangliari che innervano una delle iridi e parecchie settimane dopo si inietta noradrenalina endovena, la pupilla dal lato denervato si dilata molto mentre dal alto intatto si ottiene una risposta minore o meno prolungata. L’ipersensibilità della struttura postsinaptica al trasmettitore è dovuta in gran parte alla sintesi o alla attivazione di un maggior numero di ricettori…” (William F. Ganong – Fisiologia Medica 2001).
• Le proprietà dei campi recettivi sono state in genere considerate caratteristiche immutabili di ogni neurone dell’adulto, ma diverse ricerche hanno ormai dimostrato che per quanto concerne scimmie e gatti adulti anche i campi recettivi dei neuroni corticali e la stessa mappa retinotopica della corteccia visiva sono capaci di andare incontro ad un certo grado di riorganizzazione . se si produce una piccola lesione in punti corrispondenti delle due retine, il risultato è il venire meno delle due risposte in una regione chiaramente distinguibile dalla corteccia striata. Immediatamente dopo che si è prodotta la lesione i neuroni dell’area lesa diventano “muti” perché non ricevono più stimoli da nessuno dei due occhi; nel giro di qualche ora, però, questi neuroni iniziano a reagire alla stimolazione delle regioni della retina vicine a quella dalla lesione. In seguito al prodursi della lesione le dimensioni della zona muta del talamo rimangono invariate, il che sta a significare che la sede di questa plasticità è corticale. La spiegazione più plausibile di questi risultati relativi alla corteccia visiva e alla corteccia somatosensoriale è che i neuroni della corteccia cerebrale, benché normalmente rispondano nel modo più efficace alla stimolazione di una piccola parte della relativa superficie sensoriale, ricevono connessioni sinaptiche, sia pure più deboli ma pur sempre rilevanti, anche da atre regioni vicine: Allorquando venga soppressa la fonte principale degli stimoli che giungono ad un gruppo di neuroni come avviene nel caso di lesioni a carico della retina o nel caso dell’amputazione di un dito, gli stimoli provenienti da tali regioni vicine iniziano a manifestarsi apertamente e vengono a trovarsi rafforzati, sicché sono ora questi ultimi a fornire la fonte principale di eccitamento ai neuroni privati della loro fonte di stimolazione abituale.
Conclusioni:
E’ risaputo che la perdita di mielina non interrompe la conduzione, ma la rallenta e che la velocità di conduzione dipende anche da altri fattori. Si sa inoltre che la maggior parte dei pazienti affetti da S.M. dopo la “poussé” presentano lieve miglioramento, al quale non corrisponde trasformazione positiva della lesione evidenziata alla RMN. La spiegazione è da ricercare nella plasticità neurocerebrale. I processi di plasticità neuronale sono controllati, in parte, dagli stessi neurotrasmettitori. Parte delle sostanze attualmente conosciute ed identificate come tali sono anche ipotizzati come neuromodulatori.
Le vecchie nozioni sul cervello suggerivano che questo è un organo provvisto con un numero fisso di neuroni, i quali tendono progressivamente a diminuire durante l’invecchiamento. Oggi il cervello è considerato un organo dinamico con immense capacità organizzative.
Secondo il Prof. Richard Frackowiak dell’University College London il cervello è un organo capace di produrre nuovi neuroni, dalle proprie cellule staminali. Adesso sappiamo che dopo il danno cerebrale il recupero funzionale può avvenire spontaneamente. Questo è dovuto alle grandi capacità di riorganizzazione intrinseche al cervello. La riorganizzazione cerebrale fornisce un secondo livello di protezione e capacità di recupero. A sostegno di quanto sopra riferito, il Prof. Paolo Rossini del Dipartimento di Neuroscience AFaR-Ospedale San Giovanni Calamita Fatebenefratelli di Roma, sostiene che alla plasticità è legata l’attitudine del sistema nervoso centrale a riorganizzarsi dopo una lesione, con conseguente recupero funzionale, parziale o totale .
Per plasticità cerebrale s’intende la capacità dinamica del cervello di cambiare e di riorganizzarsi in seguito all’instaurarsi di una lesione che alteri i circuiti nervosi deputati al controllo di una determinata funzione. La plasticità cerebrale permette di creare nuovi collegamenti nella corteccia visiva in disuso.
Ancora scarse, tuttavia, sono le conoscenze relative ai meccanismi di riorganizzazione e compenso. Purtroppo non vengono quasi condotti studi sui processi autorigenerativi del cervello, processi che aprono speranze per i trattamenti terapeutici di tutte quelle patologie che comportano la lesione più o meno estesa di aree cerebrali...
La capacità del sistema nervoso di modificarsi o plasticità del sistema nervoso, è particolarmente marcata nel corso del periodo dello sviluppo. Essa è attiva nel SNC poiché ha la capacità di trasformarsi, alterarsi, migliorarsi o anche scomparire cioè ammalarsi.
L’esperienza da me vissuta nel mondo della Sclerosi Multipla mi induce a credere che il venir meno, con l’età, della plasticità potrebbe attribuirsi più ad un disturbo che a una cosa fisiologica e naturale. In altre parole la diminuzione della neuroplasticità non è che una malattia da combattere! Dovremmo quindi cercare di stimolarla, compito, questo, di medici e scienziati.
I nostri sforzi per indirizzare l’interesse verso il Progetto di Neuroplasticità con lo scopo di migliorare la qualità di vita dei pazienti affetti da S.M. sono stati continui e procederemo tenacemente per perseguire questo traguardo.
Referenze:
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