Ricerca scientifica
Scritto da Juan Mato
Revisionato da Hayley McLoughlin, PhD
Un team di ricerca tedesco utilizza una tecnologia di imaging specializzata per misurare la neuropatia nei pazienti affetti da SCA3.
Le profondità inesplorate della neuropatia periferica nella SCA3
L’atassia spinocerebellare di tipo 3 (SCA3) è una malattia neurodegenerativa ereditaria che colpisce l’equilibrio, la coordinazione, la parola e la mobilità generale. Tuttavia, sapevi che, in un sottoinsieme di pazienti con SCA3, una delle caratteristiche più debilitanti risiede nel sistema nervoso periferico ? La neuropatia periferica, o degenerazione dei nervi periferici, affligge più della metà dei pazienti con SCA3, causando dolore cronico e intorpidimento. Nonostante i disturbi dei nervi periferici nella SCA3 siano stati riconosciuti per decenni, sono stati fatti pochi sforzi per comprendere i problemi strutturali nei nervi che contribuiscono sia agli aspetti motori che sensoriali di questa malattia.
Determinare come si manifesta la PN nei pazienti con SCA3 ha un valore immenso per la progettazione di futuri studi clinici volti a sviluppare terapie per questi pazienti. Per raggiungere tale obiettivo, Kollmer e colleghi hanno utilizzato la neurografia a risonanza magnetica per correlare le misure cliniche consolidate dell’atassia alle anomalie strutturali dei nervi nei portatori di mutazione SCA3 pre-atassici e atassici. La neurografia a risonanza magnetica è uno strumento di imaging che può essere utilizzato per confrontare l’integrità strutturale dei nervi periferici tra individui sani e pazienti all’interno di questi sottogruppi SCA3. Nel complesso, questo studio fa luce sui meccanismi attraverso i quali i nervi degenerano e contribuiscono all’insorgenza e alla progressione dei sintomi sensoriali.
Esplorare il panorama nervoso: mappare la gravità della malattia e i disturbi funzionali
Gli autori hanno inizialmente stabilito la gravità della malattia nel loro pool di partecipanti di diciotto portatori di mutazione SCA3 utilizzando la Scale for the Assessment and Rating of Ataxia e l’Inventory of Non-Ataxia Signs. Questi test misurano diverse caratteristiche neurologiche di SCA3 come rispettivamente l’equilibrio e la percezione delle vibrazioni. Questi esami hanno identificato una coorte di sette portatori di mutazione SCA3 che hanno avuto prestazioni sufficientemente buone da essere considerate “pre-atassiche”. Successivamente, per identificare gli individui come affetti da PN, gli autori hanno confrontato la funzione nervosa elettrofisiologica tra i portatori di mutazione e venti individui di controllo. Per fare ciò, gli scienziati hanno utilizzato l’elettroneurografia per quantificare l’ampiezza e la velocità dei segnali motori lungo i nervi peroneo e tibiale, nonché i segnali sensoriali lungo il nervo surale, tutti nervi presenti nelle gambe . Questi test della funzione nervosa dividono il pool di pazienti SCA3 atassici in un sottogruppo PN+ atassico con anomalie nervose funzionali separato da un sottogruppo PN- atassico e un gruppo pre-atassico con funzione nervosa normale. È interessante notare che un’età avanzata e una sintomatologia atassica peggiore sono stati associati a una maggiore incidenza di PN misurata elettrofisiologicamente, il che indica che i disturbi funzionali dei nervi possono essere un marcatore della progressione della malattia.
Proton Insights: identificazione di marcatori per il monitoraggio delle anomalie strutturali nei nervi SCA3
Kollmer e colleghi hanno quindi cercato di misurare i marcatori di anomalie nervose strutturali nei nervi sciatico e tibiale utilizzando la neurografia a risonanza magnetica (MRN). La MRN è una tecnica di imaging che si concentra sulla visualizzazione dei nervi nel corpo utilizzando la risonanza magnetica. In parole povere, è un modo per i medici di vedere immagini dettagliate dei nervi. Queste immagini consentono agli scienziati di quantificare quanto danneggiato possa essere un nervo misurandone le dimensioni e la composizione molecolare. Quando utilizzate nello studio attuale, tutte le misure di dimensioni e composizione erano anormali nei portatori di mutazione SCA3 rispetto agli individui di controllo, indipendentemente dallo stato PN+ o PN-. Inoltre, la presentazione di queste anomalie offre la prova che la PN nella SCA3 può essere causata da una specifica degenerazione cronica delle cellule e/o delle loro fibre nervose associate che trasmettono segnali tra il corpo e il cervello. Ciò esclude l’altra possibile causa di PN nella SCA3, ovvero la demielinizzazione delle fibre nervose. Nella demielinizzazione, la guaina grassa protettiva che isola tutte le fibre nervose per accelerare la loro conduzione elettrica degenera progressivamente, causando disfunzione nervosa e dolore agli arti. Fornendo la prova che la degenerazione delle fibre nervose, piuttosto che della mielina, è la causa più probabile di PN nella SCA3, gli autori concentrano la ricerca del campo dell’atassia sulla causa sottostante della PN sulle anomalie nelle fibre nervose stesse.
Un’altra scoperta interessante è stata che queste anomalie strutturali sono state trovate in portatori di mutazione pre-atassica che non mostravano disfunzione nervosa funzionale nei loro elettroneurografi. Sebbene il decadimento strutturale in questo sottoinsieme non fosse così grave come quello riscontrato nei pazienti atassici, ciò suggerisce che i nervi periferici potrebbero essere interessati da SCA3 prima della manifestazione dei sintomi dell’atassia motoria e che potrebbe esserci una soglia di degenerazione nervosa necessaria per sviluppare un livello clinicamente significativo di PN.
Infine, gli autori hanno identificato potenziali marcatori per tracciare anomalie strutturali nei nervi SCA3: rapporto di trasferimento della magnetizzazione e densità di spin protonico. Sebbene leggermente diverse tra loro, entrambe le misure sfruttano le diverse concentrazioni di protoni nel tessuto biologico per estrarre informazioni strutturali dal nervo di interesse. In questo studio, il rapporto di trasferimento della magnetizzazione e la densità di spin protonico si sono dimostrati efficaci nel differenziare i pazienti PN+ SCA3 dai pazienti PN- e dai portatori di mutazione pre-atassica. Questa è una scoperta entusiasmante poiché queste misure potrebbero avere alcuni potenziali utilizzi per tracciare la progressione della degenerazione dei nervi periferici in futuro.
Aprire la strada: passi da gigante nella comprensione della neuropatia periferica nelle malattie da espansione ripetuta delle poliglutammine
Nel complesso, questi risultati rappresentano passi da gigante verso la caratterizzazione dei meccanismi che guidano la PN nei pazienti con SCA3. Negli ultimi decenni, una manciata di studi ha evidenziato la prevalenza della PN nella SCA3 e ha sottolineato il peso che i sintomi associati comportano sulla qualità della vita del paziente. Tuttavia, gli studi volti a scoprire come si sviluppa la PN nella malattia sono rimasti carenti. Kollmer e colleghi compiono i primi passi per colmare questa lacuna nella nostra comprensione sottolineando il ruolo della degenerazione delle fibre nervose nella PN della SCA3 anche prima della comparsa dei sintomi dell’atassia motoria.
In quanto malattia da espansione di ripetizione di poliglutammina, la SCA3 è causata da un’espansione di ripetizione mutante nel gene ATXN3 . La SCA3, insieme ad altre malattie simili come la SCA1 e la malattia di Huntington, non ha attualmente trattamenti efficaci. Per progettare terapie che prevengano l’insorgenza dei sintomi e migliorino la qualità della vita, sono necessari esperimenti come questo che approfondiscano i meccanismi che causano la malattia. Comprendendo come i nervi sono interessati nella SCA3, potrebbe essere possibile estendere la conoscenza e le terapie anche ad altre malattie da espansione di ripetizione di poliglutammina mutante.
Parole chiave
Neurografia a risonanza magnetica (RMN): tecnica di imaging utilizzata per visualizzare e misurare i nervi del corpo.
Neuropatia periferica (PN): degenerazione dei nervi nella periferia del corpo, l’area esterna al cervello e al midollo spinale. Ciò può causare sensazioni di dolore e/o intorpidimento.
Dichiarazione di conflitto di interessi
L’autore e l’editore non hanno conflitti di interesse da dichiarare.
Citazione dell'articolo rivisto
Kollmer J, Weiler M, Sam G, Faber J, Hayes JM, Heiland S, Bendszus M, Wick W, Jacobi H. Caratterizzazione neurografica quantitativa della risonanza magnetica del coinvolgimento dei nervi periferici nell’atassia spinocerebellare manifesta e preatassica di tipo 3. Rivista europea di neurologia. 2022 giugno;29(6):1782-90.
