Ictus, lesioni traumatiche, e disordine metabolico sono le principali cause di danno cerebrale e disabilità permanenti, che comprendono disfunzione motoria, disturbi psicologici, perdita di memoria, e altro ancora. Gli attuali programmi terapeutici e di riabilitazione hanno lo scopo di aiutare i pazienti a guarire, ma spesso hanno un successo limitato.

Ora il Dr. Shai Efrati, della Facoltà di Medicina Sackler dell'Università di Tel Aviv, ha trovato un modo per ripristinare una quantità significativa di funzione neurologica nel tessuto cerebrale ritenuto cronicamente danneggiato - anche vari anni dopo il trauma iniziale.

Teorizzando che alti livelli di ossigeno potrebbero rinvigorire i neuroni dormienti, il dottor Efrati e i suoi colleghi ricercatori, compreso il Prof. Eshel Ben-Jacob della Scuola TAU di Fisica e Astronomia e della Scuola di Neuroscienze Sagol, hanno reclutato pazienti post-ictus per l'ossigenoterapia iperbarica (HBOT), sessioni in camere ad alta pressione che contengono aria ricca di ossigeno, che aumenta di dieci volte i livelli di ossigeno nel corpo.

Mappe di perfusione del cervello realizzate con SPECT. I risultati sono di un paziente nel gruppo trattato, affetto da emiparesi sinistra da ictus ischemico avvenuto 26 mesi prima dell'inclusione nello studio. Le mappe di perfusione del cervello (due immagini superiori) mostrano il cervello ferito (colore blu intenso) che coinvolge le regioni antero- postero-laterale frontale destra, la parietale- superiore destra e la parieto-occipitale destra.La ricostruzione della vista curvo-sagittale in CT MIP del cervello mostra l'area anatomica dell'ictus (sinistra inferiore dell'immagine, V = corno posteriore del ventricolo destro). La regione peri-infartuale mostra una perfusione migliorata come dimostrato dall'immagine HBOT (parte in alto a destra). La variazione della quantificazione del flusso ematico cerebrale (CBF - delta tra basale e HBOT) è dimostrata nell'immagine in basso a destra. (Credit: Efrati et al. Hyperbaric Oxygen Induces Late Neuroplasticity in Post Stroke Patients - Randomized, Prospective Trial. PLoS ONE, 2013)

Il dottor Efrati riferisce su PLoS ONE che l'analisi delle scansioni cerebrali mostra un significativo aumento dell'attività neuronale, dopo un periodo di due mesi di trattamento HBOT rispetto ai periodi di non-trattamento di controllo. I pazienti hanno manifestato miglioramenti, come una inversione della paralisi, sensazioni migliori, e rinnovato uso del linguaggio. Questi cambiamenti possono fare una grande differenza nella vita di tutti i giorni, aiutando i pazienti a recuperare la loro indipendenza e a completare attività come fare il bagno, cucinare, salire le scale, o leggere un libro.

L'ossigeno instilla nuova vita nei neuroni

Secondo il dottor Efrati, ci sono diversi gradi di lesione cerebrale. I neuroni colpiti da disfunzione metabolica hanno l'energia per rimanere in vita, ma non abbastanza per indurre segnali elettrici, spiega. L'HBOT mira ad aumentare la fornitura di energia a queste cellule.

Il cervello consuma il 20 per cento dell'ossigeno del corpo, ma questa è una quantità sufficiente per far funzionare solo il 5-10 per cento dei neuroni alla volta. Il processo di rigenerazione richiede molta più energia. L'aumento di dieci volte dei livelli di ossigeno durante il trattamento HBOT fornisce l'energia necessaria alla ricostruzione delle connessioni neuronali e stimola i neuroni inattivi per facilitare il processo di guarigione, spiega il dottor Efrati.

Per il loro studio, i ricercatori hanno cercato pazienti post-ictus la cui condizione non era più in miglioramento. Per valutare l'impatto potenziale del trattamento HBOT, sono state valutate le caratteristiche anatomiche e le funzionalità del cervello usando una combinazione di scansioni TC per identificare il tessuto necrotico, e SPECT per determinare il livello di attività metabolica dei neuroni circostanti le aree danneggiate. I 74 partecipanti che avevano avuto l'ictus da 6 a 36 mesi prima, sono stati divisi in due gruppi. Il primo gruppo di trattamento è stato sottoposto ad HBOT dall'inizio dello studio, e il secondo non ha ricevuto alcun trattamento per due mesi, quindi l'ha avuto per due mesi. Il trattamento consisteva in 40 sessioni di due ore per cinque volte alla settimana in camera ad alta pressione contenente aria ricca di ossigeno.

I risultati indicano che il trattamento HBOT può portare a un miglioramento significativo della funzione cerebrale nei pazienti post ictus, anche in fasi cronicamente posticipate, aiutando i neuroni a rafforzarsi e a consolidare le nuove connessioni nelle regioni danneggiate.

Una possibile strada per la prevenzione

Anche se lo studio si concentra solo su pazienti fino a tre anni post-ictus, il dottor Efrati ha visto miglioramenti simili nei pazienti con lesioni al cervello avvenute fino a 20 anni prima, smentendo l'idea che il cervello ha una finestra limitata di crescita e cambiamento. "I risultati mettono in dubbio il paradigma principale in quanto dimostrano al di là di ogni dubbio che si può ancora attivare la neuroplasticità mesi e anni dopo la lesione cerebrale acuta, rivelando così che molti aspetti del cervello rimangono plastici in età adulta", dice il Prof. Ben-Jacob.

Questo studio "apre anche la porta di un nuovo territorio di trattamenti", aggiunge il dottor Efrati. I ricercatori stanno attualmente conducendo uno studio sui benefici dell'HBOT per le persone con lesioni cerebrali traumatiche. Questo trattamento ha anche un potenziale come terapia contro l'invecchiamento, applicabile in altri disturbi come l'Alzheimer e la demenza vascolare nelle fasi iniziali. "E' ormai chiaro che molti disturbi cerebrali sono legati alla fornitura inefficiente di energia al cervello", spiega il dottor Efrati. "Il trattamento HBOT potrebbe correggere proprio tali alterazioni metaboliche prima della insorgenza piena della demenza, quando c'è ancora un potenziale di recupero".

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Fonte: Materiale della American Friends of Tel Aviv University.

Riferimento:Shai Efrati, Gregori Fishlev, Yair Bechor, Olga Volkov, Jacob Bergan, Kostantin Kliakhandler, Izhak Kamiager, Nachum Gal, Mony Friedman, Eshel Ben-Jacob, Haim Golan. Hyperbaric Oxygen Induces Late Neuroplasticity in Post Stroke Patients - Randomized, Prospective Trial. PLoS ONE, 2013; 8 (1): e53716 DOI: 10.1371/journal.pone.0053716.

Pubblicato in ScienceDaily il 23 Gennaio 2013 - Traduzione di Franco Pellizzari.

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