Vincitori Bando 2009

L’encefalopatia ipossico-ischemica e l'ictus nei neonati a termine, come i danni della sostanza bianca nel neonato pretermine, rappresentano ancora oggi un grave onere per l’individuo e per la società. L’intensificarsi delle cure effettuate in terapia intensiva che ha portato alla diminuzione della mortalità neonatale si è associata purtroppo a un moderato aumento dell’incidenza di paralisi cerebrali che porta, come conseguenza, a vari gradi di disabilità tra i neonati con peso molto basso alla nascita. Il principale onere a livello sia personale che sociale è rappresentato dall’aumento dei rischi di handicap fisici a lungo termine (paralisi cerebrale e retinopatia) che comportano difficoltà di apprendimento, cognitive e comportamentali. È per questa ragione che l'importanza di migliorare la comprensione della patogenesi del danno cerebrale nei neonati a termine e pretermine non può essere sottovalutata. Oggi è noto che l'asfissia intra e peri-parto, una causa ben nota di encefalopatia perinatale ipossico-ischemica, spiega solo una piccola percentuale di casi pediatrici di deficit neurologici. C'è una crescente evidenza che le infezioni intrauterine, specialmente le corioamniositi, sono tra le più gravi cause di morbilità e mortalità neonatale della prematurità. Solo alcuni dei meccanismi attraverso i quali la corioamniosite danneggia lo sviluppo neurologico fetale e neonatale sono noti: danno del microcircolo placentare, deficit di crescita intrauterina, ipossia, ischemia, danno feto-neonatale infiammatorio. Tra i diversi eventi che sono stati identificati come responsabili della progressione del danno cerebrale, lo stress ossidativo (SO) sembra giocare un ruolo fondamentale. Le reazioni di tossicità che coinvolgono i radicali liberi (FR) nel neonato sono di grande rilevanza per i danni al cervello in via di sviluppo per diversi motivi: la produzione FR è accelerata, la protezione antiossidante è scarsa ed i tessuti in rapida crescita sono sensibili al danno da FR. Oltre alle metodologie di neuroimaging, come la risonanza magnetica (MRI) e la Diffusion Tensor Imaging (DTI), utilizzate per la previsione precoce dell’insulto ipossico, l'identificazione di marcatori biochimici biologici, prodotti nel cervello e rilasciati nei liquidi biologici dopo l'insulto, potrebbe rappresentare un importante passo avanti nella diagnosi e la prognosi delle patologie cerebrali del neonato.

L’obiettivo del progetto è stato la validazione di un nuovo strumento per lo studio della lateralizzazione emisferica del linguaggio in bambini sordi portatori d’impianto cocleare e in soggetti con lesione cerebrale focale unilaterale mediante l’eco-doppler funzionale transcranico (fTCD). Questo metodo usa ultrasuoni per misurare cambiamenti, correlati a particolari eventi, nel flusso sanguigno dell’arteria cerebrale media destra e sinistra e può essere usato per valutare l’attivazione cerebrale durante compiti linguistici. L’indice di lateralizzazione così ottenuto è comparato con altri indici di lateralizzazione cerebrale per il linguaggio valutati in bambini con impianto cocleare e in soggetti con lesione focale precoce nell’emisfero sinistro.

L’fTCD potrebbe rivelarsi nel tempo una tecnica alternativa alla risonanza magnetica funzionale (fMRI), soprattutto in ambito di ricerca, in quanto rispetto a quest’ultima è meno invasiva, meno costosa e maggiormente utilizzabile in bambini piccoli o portatori di dispositivi magnetici quale l’impianto cocleare che non consente l’esecuzione della fMRI.

Il nostro studio ha confermato che l’fTCD rappresenta una misura sensibile per la valutazione della dominanza cerebrale per il linguaggio in età evolutiva ed è correlata bene con misure ottenute con l’fMRI. Questo risultato è stato rilevato nei soggetti con sviluppo tipico ma è stato anche dimostrato nei pazienti con deprivazione uditiva precoce portatori di impianto cocleare ed soggetti con lesioni cerebrali precoci unilaterali. L’fTCD è stato ben tollerato da tutti i soggetti coinvolti nello studio confermando la sua possibile applicazione in ambito clinico per la valutazione della lateralizzazione emisferica. Riteniamo, in accordo con la letteratura, che l’fTCD rappresenti una valida alternativa sia a metodi più invasivi di esplorazione funzionale dell’encefalo, sia a tecniche comportamentali che in questo studio si sono dimostrate in generale meno sensibili.

Il progetto ha avuto lo scopo di creare un questionario autosomministrato, il questionario S.O.L.E., specifico per i bambini nati pretermine.

Nella prima parte del progetto è stato creato il questionario, per mezzo di un lavoro di collaborazione tra differenti figure professionali (neuropsichiatri infantili, pediatri neonataologi, psicologi, illustratrice per l’infanzia) e grazie anche alla raccolta tramite “focus group” di pensieri e opinioni di bambini prematuri e dei loro genitori.

Abbiamo scelto di utilizzare per porre le domande un linguaggio il più possibile “neutro” e facilmente comprensibile per i bambini al fine di ottenere il loro punto di vista: le diverse domande sono state rappresentate graficamente come vignette in cui il protagonista non aveva la faccia ed era il bambino che doveva inserirla, con l’espressione (triste, felice o neutra) che più corrispondeva a come si sentiva lui nella situazione rappresentata.

Il questionario finale è risultato essere costituito da 22 vignette che ripercorrono i momenti e le attività principali della giornata di ogni bambino (mattino, scuola, pomeriggio, sera) comprendenti anche una sessione di vignette che si riferiscono ad attività-situazioni non quotidiane e una sessione relativa agli affetti.

Il questionario è stato somministrato a un campione di 152 soggetti nati pretermine con peso molto basso alla nascita di età compresa tra i 7 e gli 11 anni. Lo stesso questionario è stato somministrato ai loro genitori, chiedendo loro come si immaginavano le risposte del figlio. Sono state inoltre somministrate anche altre scale per valutare il grado di disabilità, gli eventuali problemi comportamentali, le autonomie e il quoziente intellettivo dei bambini. Ogni bambino ha compilato poi l’unico altro questionario sulla qualità della vita autosomministrato esistente in Italia, chiamato PedsQL.

I risultati ottenuti ci hanno confermato che il nuovo questionario è stato ben accettato da tutti, facilmente comprensibile e di breve durata (max 15 minuti). Il parametro che misura la qualità del questionario , come strumento adatto a misurare qualcosa, chiamato “Cronbach alpha”, ha dato dei risultati soddisfacenti, dimostrando una buona consistenza interna, confermando come esso sia uno strumento coeso e affidabile di per sé e indipendentemente da chi lo compila.

E’ emersa inoltre una buona correlazione con il questionario PedsQL, mentre non ci sono state evidenze di correlazioni con le altre scale ,né con lo stato socio-economico, né con il grado di disabilità dei bambini. Tali correlazioni sono invece risultate significative con le risposte dei genitori e il confronto tra quello che hanno risposto i bambini e le corrispondenti risposte dei genitori ha evidenziato un disaccordo in quasi tutti gli item del questionario. Questi risultati ci hanno confermato quindi che il punto di vista dei genitori e quello dei bambini sulla qualità della vita è in realtà molto diverso e questo spiega secondo noi anche perché una correlazione significativa esiste solo tra il SOLE e l’ altro questionario che raccoglie direttamente il parere dei bambini, mentre tutte le altre scale compilate dai genitori correlano solo con il loro punto di vista e non con quello dei bambini.

Riteniamo quindi di aver creato e validato uno strumento affidabile, capace di cogliere l’opinione diretta dei bambini e quindi utilizzabile, accanto ad altre misure di outcome, nel follow-up dei soggetti nati pretermine.

Lo scopo principale di questo progetto era di avere un approccio integrato alle patologie NBIA, che sposti l’attenzione dall’accumulo di ferro quale elemento scatenante la patologia, al ruolo potenziale dei mitocondri, considerato che PANK2 e PLA2G6 sono proteine localizzate in questi organelli.

Il primo approccio in vivo che abbiamo utilizzato, si avvale di uno studio di metabolomica su pazienti affetti da PKAN e di un confronto con controlli sani. I risultati ottenuti indicano che nei pazienti c’è un aumentato livello di acido pantotenico e una de-regolazione del metabolismo lipidico e degli acidi biliari.

Il secondo approccio ha riguardato lo studio di modelli cellulari e animali per i due geni coinvolti nella patologia.

Abbiamo studiato il network mitocondriale che risulta maggiormente frammentato nei fibroblasti dei pazienti soprattutto con mutazioni di PANK2, e in misura minore, anche in quelli mutati per PLA2G6.

Per quanto riguarda l’analisi dei due modelli animali KO per il gene PANK2 e PLA2G6, abbiamo ottenuto dati interessanti:

1) i topi KO per PANK2 hanno mostrato un fenotipo mitocondriale nel nervo periferico che si manifesta con la presenza di un alterato potenziale di membrana. In accordo con questi dati, la microscopia elettronica del nervo mostra mitocondri rigonfi in cui la struttura delle cristae è profondamente alterata, e in cui ci sono inclusioni di

materiale amorfo.

2) i topi KO per PLA2G6 sono stati sottoposti ad una dieta chetogenica (ad alto contenuto di grassi e proteine, ma priva di carboidrati) che ha accelerato l’insorgenza del fenotipo clinico. Lo studio di questi animali è tuttora in corso, ma questi primi dati indicano che il gene PLA2G6 abbia un ruolo predominante nel metabolismo lipidico mitocondriale indicando che uno studio in questa direzione è assolutamente necessario.