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Ricerche

Integrità della materia bianca rotta nelle persone con la mutazione genica di Alzheimer

 Cortical areas involved with each of the three distributed cortical association networksLe aree corticali coinvolte con ciascuna delle tre reti di associazione corticale distribuita analizzate, viste sul lato (riga sopra) e al centro (riga sotto) dell'emisfero sinistro; l'emisfero destro (non mostrato) è quasi speculare del sinistro. Le regioni si basano su una parcellazione funzionale standard del cervello umano eseguita da uno studio con scansioni fMRI a riposo di 1.000 individui sani. Le tre reti specifiche di interesse sono la rete di attenzione ventrale (viola), quella di modalità predefinita (rosso) e la rete di controllo frontoparietale (arancio).

Nelle persone cognitivamente normali portatrici di una mutazione genetica associata al morbo di Alzheimer (MA), l'integrità strutturale della materia bianca del cervello, misurata con una tecnica di risonanza magnetica avanzata, è inferiore  di quella dei non portatori, secondo uno studio pubblicato su Radiology.


I ricercatori hanno detto che i risultati mostrano quanto sono promettenti le tecniche di scansione già largamente disponibili per aiutare a capire i primi cambiamenti strutturali nel cervello, prima che si evidenzino i sintomi della demenza.


I portatori della mutazione autosomica dominante del MA (ADAD, autosomal dominant Alzheimer disease) hanno un rischio più elevato di MA, un tipo di demenza che colpisce circa una persona su nove negli Stati Uniti. La mutazione è legata a un accumulo nel cervello di proteine ​​anormali chiamate amiloide-beta, che colpisce sia la materia grigia, che la materia bianca conduttrice dei segnali.


"Si pensa che la deposizione di amiloide nella materia grigia possa interrompere la funzione di quest'ultima, e di conseguenza la materia bianca non funzionerà correttamente o potrebbe persino atrofizzarsi", ha detto il primo autore dello studio Jeffrey W. Prescott MD/PhD, neuroradiologo al MetroHealth Medical Center di Cleveland.


Uno studio precedente del dott. Prescott e dei suoi colleghi sui pazienti con MA sporadico, che costituisce il 99% dei casi, ha riscontrato che la connettività strutturale della materia bianca, misurata con una tecnica di risonanza magnetica chiamata 'scansione a tensore di diffusione' (DTI, diffusion tensor imaging), si degrada significativamente con l'aumento dell'onere di amiloide nei pazienti.


"Il lavoro attuale estende questi risultati dimostrando che risultanze simili sono rilevabili nei pazienti asintomatici a rischio", ha affermato Jeffrey R. Petrella MD, professore di radiologia alla Duke University e autore senior di entrambi gli studi.


Nel nuovo studio, il dott. Prescott e i colleghi hanno usato i dati della Dominantly Inherited Alzheimer Network (DIAN) per confrontare i portatori di mutazione ADAD con non portatori, per vedere se ci sono cambiamenti nella connettività strutturale che potrebbero essere correlati alla mutazione.


I partecipanti allo studio erano 30 portatori di mutazione con età media di 34 anni, e 38 non portatori con età media di 37 anni. I partecipanti avevano tutti una cognizione normale quando sono stati sottoposti a MRI cerebrale strutturale e a DTI.


L'analisi ha mostrato che i portatori di mutazione avevano una riduzione della connettività strutturale nella rete di controllo frontoparietale, che collega principalmente le aree dei lobi parietali e frontali, due regioni note per essere coinvolte nel MA. Tra i portatori della mutazione, c'era una correlazione tra anni previsti fino all'inizio dei sintomi e connettività strutturale della materia bianca nella rete di controllo frontoparietale, anche controllando il carico della placca amiloide.


"Ciò suggerisce che le misurazioni DTI dell'integrità della rete possono servire come surrogato per la resilienza del cervello all'attacco patologico", ha detto il dott. Petrella.


"Abbiamo usato una misurazione della rete chiamata 'efficienza globale', in cui una diminuzione dell'efficienza può essere presa come rottura nell'organizzazione della rete", ha aggiunto il dott. Prescott. "I risultati mostrano che per i portatori di mutazione, l'efficienza globale diminuisce in modo significativo mentre si avvicinano all'età stimata dell'insorgenza dei sintomi".


I risultati dello studio confermano un ruolo potenziale dell'identificazione con scansione dei cambiamenti strutturali del cervello nelle persone a rischio genetico di MA precoce, per capire il modo in cui i geni influenzano il processo della malattia che porta alla demenza.


"Questo mostra il potenziale della risonanza magnetica come strumento di valutazione dei pazienti considerati a rischio di MA prima dello sviluppo dei sintomi", ha detto il dott. Prescott. "L'uso di queste tecniche avanzate di risonanza magnetica potrebbe aiutare ulteriormente a perfezionare l'identificazione dei pazienti a rischio e a misurare il rischio".


I risultati indicano anche un ruolo delle scansioni per lo studio di farmaci terapeutici per trattare il MA. Mentre la maggior parte degli esperimenti finora è stata eseguita con pazienti che avevano già la malattia o un deterioramento cognitivo, l'identificazione e il trattamento più precoce dei pazienti a rischio rappresenta un viale più promettente per prevenire o almeno ritardare l'insorgenza della demenza.


"Un potenziale uso clinico di questo strumento di studio è costituito dalle informazioni quantitative aggiunte ai fattori di rischio, come la storia familiare, e usare ciò per aiutare a identificare presto i pazienti, quando possono beneficiare del trattamento", ha affermato il dott. Prescott. "Ma finché non abbiamo un trattamento efficace, dovremo aspettare a implementare lo strumento".


I ricercatori sperano di eseguire un seguito dello studio usando scansioni avanzate e dati aggiornati dalla rete DIAN per valutare la progressione del MA nei partecipanti allo studio.

 

 

 


Fonte: Radiological Society of North America (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti: Jeffrey Prescott, Murali Doraiswamy, Dragan Gamberger, Tammie Benzinger, Jeffrey Petrella. Diffusion Tensor MRI Structural Connectivity and PET Amyloid Burden in Preclinical Autosomal Dominant Alzheimer Disease: The DIAN Cohort. Radiology, 2021, DOI

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