Littérature scientifique sur le sujet « Demielinizzante »

L'aspetto generale di una malattia dismielinizzante è quello di una alterazione diffusa e simmetrica della sostanza bianca. Quest'aspetto può essere considerato specifico e spesso differenziale nei confronti delle patologie della sostanza bianca su base demielinizzante o encefaloclastica. Altro aspetto peculiare è la tendenza alla diffusione dell'alterazione, che non resta confinata in aree focali, ma tende ad avere una distribuzione lobare, emisferica o panencefalica, con possibile coinvolgimento del distretto sottotentoriale. Per quanto concerne l'inquadramento delle singole patologie dismielinizzanti occorre tracciare alcune brevi note per quelle forme che assumono degli aspetti differenziali più tipici. È importante sottolineare che, in forme con aspetti meno caratteristici, la diagnosi deve essere concertata in associazione con gli esami strumentali e di laboratorio e con la valutazione clinica. In conclusione l'apporto che la neuroradiologia reca in termini di diagnosi differenziale tra patologie su base dismetabolico-degenerativo e patologie su base demielinizzante o encefaloclastica è sostanziale. La neuroradiologia, inoltre, può offrire un inquadramento di sottogruppo patologico. Quest'ultimo aspetto è, tuttavia, di minor rilievo visto il generale scarso giovamento terapeutico di queste patologie.

Lo scopo di questo lavoro è quello di valutare la spettroscopia, quale tecnica di indagine neuroradiologica, prendendone in esame i vari aspetti. Per fare ciò vengono illustrate dapprima le basi fisiche, quindi quelle tecniche per poi passare alle basi neurobiologiche. Nella seconda parte dell'articolo si esaminano le applicazioni cliniche facendo in particolare riferimento alla propria esperienza diretta. Le patologie considerate sono quella tumorale, la demielinizzante, l'epilessia e le malattie infettive. Dall'analisi di questi dati, congiuntamente alle esperienze riportate in letteratura si tenta di giungere alla definizione delle potenzialità e dell'effettivo ruolo di questa tecnica in ambito clinico.

La Neuromielite Ottica (m. di Devic) è una malattia demielinizzante (verosimilmente una forma fulminante di SM) a decorso rapidamente progressivo, che interessa i nervi ottici ed il midollo spinale, ed in cui l'edema massivo associato alla demielinizzazione acuta può causare una necrosi midollare da insufficienza circolatoria secondaria. Gli autori descrivono un caso di neuromielite ottica caratterizzato da un'ampia necrosi cavitaria cervico-dorsale a tutti gli effetti indistinguibile, dal punto di vista strettamente neuroradiologico, da un astrocitoma midollare, sottolineando le evidenti difficoltà nella diagnostica differenziale tra le due entità patologiche e le altre forme di necrosi cavitaria del midollo. Ribadiscono inoltre la necessità, nei casi di necrosi midollare, di eseguire uno studio oftalmologico che comprenda anche i PEV (potenziali evocati somestesici) e, nel sospetto di m. di Devic, di assumere, dopo l'applicazione della terapia steroidea, un atteggiamento di stretta sorveglianza clinico-neuroradiologica, al fine di evitare al paziente interventi bioptici potenzialmente dannosi.

L'encefalomielite acuta disseminata è una patologia infiammatoria demielinizzante a carattere diffuso o multifocale, che colpisce la sostanza bianca dell'encefalo e/o del midollo spinale. Insorge a distanza di tempo variabile (2 settimane-5 mesi) da eventi infettivi ad eziologia virale, oppure da pratiche vacciniche. Il decorso, acuto e monofasico, ha una durata di 1–3 settimane. Tale malattia, che ha un'incidenza sicuramente superiore rispetto a quanto riportato nelle statistiche, colpisce prevalentemente l'infanzia e l'adolescenza. Dal punto di vista istopatologico, la malattia è caratterizzata dalla presenza di infiltrati infiammatori perivascolari, soprattutto perivenulari, di cellule mononucleate, associati a zone di demielinizzazione che seguono il decorso delle venule. La gliosi astrocitaria è il risultato riparativo. La somiglianza clinica fra encefalite acuta disseminata e sclerosi multipla, e quindi l'encefalite allergica sperimentale, ha fatto prospettare nella sua patogenesi l'intervento di meccanismi autoimmunitari. Dal punto di vista neuroradiologico, le lesioni ascrivibili ad encefalite acuta disseminata non presentano un'espressività unitaria, anche se è possibile individuare alcuni caratteri relativamente costanti. Tale stato di cose, innanzitutto mette in dubbio la possibilità di una diagnosi solamente neuroradiologica di encefalite acuta disseminata, che invece per essere posta necessita di un accurato controllo clinico-neuroradiologico, ed in seconda istanza alimenta la domanda «ci troviamo di fronte ad un'entità nosografica ben distinta oppure ad uno spettro di malattie?».

L'introduzione del mezzo di contrasto in risonanza magnetica nello studio della Sclerosi Multipla (SM) ha accresciuto la sensibilità e la specificità della tecnica, individuando l'attività infiammatoria di quelle placche che evidenziano assunzione di contrasto paramagnetico (Gadopentato Dimeglumina, Gd-DTPA), con il relativo accorciamento dei tempi di rilassamento e l'aumento del segnale in T1. Tale caratteristica propone la possibilità di una verifica della disseminazione nel tempo delle lesioni, disseminazione che, combinata con la disseminazione spaziale (individuata già dall'esame di base anche in virtù della multiplanarietà) permette fin dal primo esame di definire la diagnosi di SM. L'aumento della intensità di segnale di una lesione avviene in proporzione all'incremento della dose di mdc paramagnetico utilizzata, fino a 0,3 mmol/Kg di peso corporeo. Scopo del nostro lavoro è individuare la dose ottimale di mdc paramagnetico in RM nel sospetto diagnostico di SM, per eliminare il sospetto di falsi negativi ingenerato nella pratica quotidiana a fronte di un quadro clinico e di un quadro RM fortemente suggestivi. Sono stati eseguiti esami pre- e post-contrasto in 150 pazienti con Sclerosi Multipla sospetta o definita. Dopo la prima dose di Gd-DTPA introdotta endovena, con tecnica a bolo, alla posologia di 0,2 ml/Kg di peso corporeo, sono state effettuate scansioni T1, immediatamente dopo la somministrazione. Quindi, è stata somministrata una seconda dose di Gd-DTPA endovena, sempre alla posologia di 0,2 ml/Kg di peso corporeo con tecnica a bolo, dopo la quale sono state ripetute le medesime scansioni T1, a distanza di 3–5 minuti dalla somministrazione della prima dose. Nel gruppo totale di pazienti che hanno mostrato impregnazione di placca (71 = 47,33%), il rapporto tra i casi con impregnazione dopo dose singola (6 casi = 4%), e quelli con impregnazione dopo doppia dose (65 casi = 63,33%) è stato dell '11,825 (incremento proporzionale 1082,5%). Nel corso del nostro lavoro, abbiamo distinto le placche in cinque «tipi», in base al differente segnale RM e al comportamento dopo somministrazione di mdc. L'aumento della dose permetterebbe un miglior rapporto contrasto/rumore, con il rilievo di lesioni di dimensioni al limite della rilevabilità, nonchè una maggiore «confidence» di rilevamento per una migliore delineazione delle lesioni, e dunque della diagnosi per immagini. Obiettivo finale del lavoro è una possibile revisione del protocollo diagnostico della SM, con l'introduzione della RM con doppia dose di Gd-DTPA in tutti i casi di sospetto clinico di patologia demielinizzante, nella speranza di una possibile drastica riduzione del tempo necessario per giungere alla definizione diagnostica.

Retroterra scientifico Negli adulti circa il 30-40% delle leucoencefalopatie (LKEN) (= malattie della sostanza bianca) non sono diagnosticati. I pazienti che restano non diagnosticati dopo indagini approfondite possono avare forme atipiche di malattie note, sia genetiche che acquisite, oppure nuove malattie che sono più probabilmente di origine genetica. Nel nostro lavoro abbiamo voluto esplorare l’efficienza di un approccio sistematico che include il sequenziamento del DNA con tecniche di nuova generazione (NGS) nella diagnosi di pazienti adulti con LKEN a causa ignota, e descrivere le loro caratteristiche cliniche. Pazienti e Metodi In questo studio osservazionale analitico, abbiamo inizialmente revisionato le caratteristiche cliniche e paracliniche dei pazienti adulti (>=18 anni) con LKEN a causa ignota valutati nell’Unità di Malattie Neurodegenerative e Neurometaboliche Rare dell’Istituto Neurologico “C. Besta”, Milano, Italia, dal 2012 al 2018. Successivamente abbiamo usato un pannello genico per il sequenziamento di 142 geni associati a leucoencefalopatie ereditarie e, in un caso familiare rimasto non diagnosticato abbiamo studiato l’intero esoma. Risultati Abbiamo identificato 57 adulti con LKEN a causa ignota (età media 43 anni, intervallo 18-72; 23 maschi, 53 con esordio tardo-adolescenziale o adulto). Trenta di loro, che abbiamo chiamato «ipomielinizzanti», presentavano un pattern di MRI suggestivo di ipomielinizzazione (lieve iperintensità in T2 e segnale T1 normale), mentre i restanti 27, che abbiamo chiamato «demielinizzanti», avevano un pattern di MRI suggestivo di demielinizzazione (marcata iperintensità in T2 e ipointensità in T1). In 13 soggetti ipomielinizzati il pannello genico ha identificato i seguenti geni: POLR3A (n = 2), POLR1C, TUBB4A, RARS1, GJA1, PLP1, GJC2, TBCD, CYP7B1, SPG11, PEX3, e PEX13, mentre in due altri pazienti lo studio dell’esoma ha portato all’identificazione di un nuovo gene malattia. Al contrario, il pannello genico ha permesso la diagnosi di un solo paziente demielinizzante (aciduria metilglutaconica associata al gene AUH). In due altri pazienti la diagnosi è stata posta o con l’analisi diretta di un singolo gene-malattia dopo revisione dei dati clinico-neuroradiologici (leucodistrofia metacromatica associata al gene PSAP) o con una biopsia di cute dopo la negatività del pannello genico (malattia da inclusi intranucleari neuronali, NIID). Tre pazienti (uno ipomielinizzante, due demielinizzanti) avevano malattie acquisite che mimavano una leucodistrofia: una vasculite primaria diagnostica con la biopsia cerebrale senza analisi genetiche e rare varianti di sclerosi multipla, diagnosticate dopo la negatività del pannello. Infine, in otto pazienti con una LKEN scoperta incidentalmente che sono rimasti senza manifestazioni cliniche per anni, il pannello genico ha dato esito negativo. Conclusioni Negli adulti un pattern ipomielinizzante caratterizza un gran numero (circa il 50%) di LKEN a causa ignota. Le LKEN ipomielinizzanti ad esordio tardivo sono molto più comunemente dovute a geni associati alle forme precoci, come POLR3A e TUBB4A, o possono essere dovute a geni associati a paraplegie spastiche ereditarie, come CYP7B1 e SPG11, a geni associati a disordini perossisomiali, come PEX3 e PEX13, o anche a nuovi geni malattia. Fra le forme demielinizzanti solo molto poche sono diagnosticate con un pannello genico se i dati clinico-paraclinici non orientano verso una diagnosi specifica. Occasionalmente, varianti atipiche di malattie acquisite della sostanza bianca possono mimare una LKEN genetica con caratteristiche demielinizzanti o ipomielinizzanti alla risonanza. Infine, un sottogruppo di LKEN demielinizzanti caratterizzato dalla mancanza di manifestazioni cliniche e dall’assenza di mutazioni in geni associati a forme note di LKEN può costituire una nuova entità che abbiamo chiamato leucoencefalopatia diffusa subclinica.
Background In adults, many cases (about 30-40%) of leukoencephalopathies (LKENs), i.e. white matter (WM) diseases, are without definitive diagnosis. Patients who remain undiagnosed despite extensive investigations may have atypical forms of known acquired or genetic diseases, or novel diseases more likely genetic in nature. Aims of our work were to explore the efficiency of a systematic approach, including next generation sequencing (NGS), in the diagnosis of a cohort of adult patients with LKEN of unknown cause, and to describe their clinical features. Patients and Methods In this analytical observation study, we first reviewed the clinical and laboratory features of the adult patients (age >= 18 years) with undiagnosed LKEN assessed at the Unit of Rare Neurodegenerative and Neurometabolic Diseases of the Istituto Neurologico “C. Besta”, Milan, Italy, from 2012 to 2018. A targeted-gene panel sequencing (TGPS) was subsequently used to investigate 142 genes responsible for genetic LKENs, and a whole-exome sequencing (WES) was performed in one familial case remained undiagnosed. Results We identified 57 adult patients with LKEN of unknown cause (mean age 43 years, range 18-72; 23 males; 53 with late-adolescence or adult-onset). Thirty of them, henceforward called hypomyelinating leukoencephalopathies (HypoLKENs), presented an MRI pattern suggestive of hypomyelination (mild T2-hyperintensity and normal T1 signal), whereas the remaining 27 (henceforward called demyelinating leukoencephalopathies, DemLKENs) had an MRI pattern suggestive of demyelination (prominent T2-hyperintensity and prominent T1-hypointensity). In 13 HypoLKENs, TGPS identified the disease-causing genes, i.e., POLR3A (n = 2), POLR1C, TUBB4A, RARS1, GJA1, PLP1, GJC2, TBCD, CYP7B1, SPG11, PEX3, and PEX13, while in two further patients, WES led to the identification of a novel disease-causing gene (preliminarily called GENE_A). In contrast, TGPS identified the disease-causing gene (i.e., AUH) in only one (out of 27) DemLKEN patient affected by methylglutaconic aciduria type 1. In two other DemLKEN patients, the diagnosis was made on the basis of their clinical and MRI features directly by single gene analysis (PSAP-related metachromatic leukodystrophy), or by skin biopsy after negative results of TGPS (neuronal intranuclear inclusion disease, NIID). Three patients (one with HypoLKEN and two with DemLKEN) had acquired diseases mimicking a leukodystrophy, i.e., a primary cerebral vasculitis (diagnosed by brain biopsy without genetic analyses) and rare variants of multiple sclerosis, diagnosed after negative results of TGPS. Finally, in eight subjects with an incidentally found DemLKEN who remained without clinical manifestations over a long period of time, no mutation was found by TGPS. Conclusions In adults, a hypomyelinating pattern characterizes a large number (about 50%) of LKENs of unknown cause. HypoLKENs are most commonly due to genes causing severe early-onset hypomyelinating leukodystrophies (HLDs), such as POLR3A and TUBB4A, or can be due to genes associated with hereditary spastic paraplegias, such as CYP7B1 and SPG11, peroxisomal biogenesis disorders, such as PEX3 and PEX13, or even novel disease-causing genes. Among the DemLKENs of unknown cause, only very few are diagnosed by TGPS if clinical and paraclinical data pointing toward specific diagnoses are lacking. Occasionally, atypical variants of acquired WM diseases can mimic a genetic leukoencephalopathy with demyelinating or hypomyelinating features on MRI. Finally, a subset of DemLKENs characterized by lack of neurological manifestations and no mutation after comprehensive NGS testing may constitute a novel entity we termed subclinical diffuse leukoencephalopathy (SDL).

Abbiamo studiato in pazienti con malattie demielinizzanti la risposta T CD1 ristretta ai gangliosidi. La sclerosi multipla (SM) e la sindrome di Guillain-Barrè (GBS) sono due patologie infiammatorie demielinizzanti del sistema nervoso, centrale (CNS) e periferico (PNS), caratterizzate da una risposta di tipo autoimmune nei confronti della guaina mielinica e dell’assone. La sindrome di Guillain-Barré (GBS) e’ il prototipo di una neuropatia immuno-mediate post-infettiva. Pazienti con GBS dopo enteriti da Campylobacter jejuni hanno anticorpi antiganglioside ed i sierotipi di Campylobacter jejuni isolati da tali pazienti hanno strutture simili ai gangliosidi nel lipooligosaccaride (LOS), supportando l’ipotesi che anticorpi antiganglioside, indotti da un meccanismo di mimetismo molecolare in un antecedente infezione da Campylobacter jejuni, attaccano gangliosidi espressi nel nervo periferico. Noi abbiamo isolato monociti da 5 individui sani e da 5 pazienti con GBS. I pazienti hanno avuto una neuropatia assonale motoria acuta (AMAN) ed un antecedente infezione da Campylobacter jejuni. Tutti i pazienti hanno nel siero anticorpi contro il GM1 e/o GD1a. Cellule dendritiche immature esprimenti molecole CD1, coltivate con cellule T autologhe, sono stimolate con LOS ottenuto da due sierotipi di Campylobacter jejuni isolati da pazienti con GBS e con GM1 e/o GD1a. La risposta delle cellule T al LOS ed ai gangliosidi e’determinata dal rilascio di citochine pro-infiammatorie come IFNg . I nostri risultati mostrano che in molti casi dove e’stata determinate una reattivita’delle cellule T al ganglioside, una stretta correlazione esiste con la concomitante risposta anticorpale verso lo stesso antigene. Noi abbiamo trovato inoltre cellule T reattive ai gangliosidi anche in pazienti con sclerosi multipla. Abbiamo studiato 5 pazienti con sclerosi multipla in fase acuta di malattia. In tutti i pazienti abbiamo studiato la risposta T nei confronti dei gangliosidi GM1 e GD1a. In quattro abbiamo osservato risposta al GM1 mentre solo in un paziente abbiamo avuto risposta al GD1a. La risposta T e’stata stimata in termini di rilascio di IFNg con tecnica elisa come nel precedente studio. In conclusione i nostri dati per la prima volta forniscono l’evidenza di un meccanismo di mimetismo molecolare a livello di risposta T nella sindrome di Guillain-Barrè e suggeriscono un importante contributo della risposta immune nella patogenesi della sindrome di Guillain-Barrè e della sclerosi multipla.
Guillain-Barré syndrome (GBS) is the prototype of a post-infective immune-mediated neuropathy. Patients with GBS after Campylobacter jejuni enteritis have anti-ganglioside antibodies and Campylobacter jejuni strains isolated from such patients have ganglioside-like structures in the lipopolysaccharide (LPS), supporting the hypothesis that anti-ganglioside antibodies, induced through molecular mimicry by the antecedent Campylobacter jejuni infection, attack gangliosides expressed in the human peripheral nerve. We isolated monocytes from 4 healthy subjects and 5 GBS patients. The patients had acute axonal motor neuropathy (AMAN) and had an antecedent Campylobacter jejuni infection. All patients had serum antibodies against GM1 and/or GD1a. Immature dendritic cells expressing CD1 molecules, cultured with autologous T cells, were stimulated with LPS obtained from two Campylobacter jejuni strains isolated from GBS patients and with GM1. The T cell response to LPS and to GM1 was determined by the release of the proinflammatory cytokines IFNg and TNFa. Our results show that in most cases where T cell reactivity to the gangliosides was determined, a tight correlation existed with a concomitant antibody response towards the same antigen. We find T cell response to gangliosides also in patients with multiple sclerosis desease. In conclusion, our data for the first time provides evidence of molecular mimicry at the level of the T cell response and suggests an important contribution of the cellular arm of the immune response in GBS.

The aim of this work was the study of trophic properties of MSCs on sensitive neurons in culture. In particular we tested the MSCs’s capacity of myelination in order to use these cells for demyelinating disease therapies. MSCs are adult, multipotent and undifferentiated stem cells derived from bone marrow and isolated by plastic adherence. DRG from 15-day old Sprague-Dawley rat embryos were removed and cultured on a substrate of rat-tail collagen in AN2 medium supplemented with 5 ng/ml NGF. In a previous study our lab demonstrated that MSCs are able to rescue DRG dissociated neurons and to support their long-lasting survival in presence of NGF when co-cultured at direct contact. In this work we characterized cultured DRG neurons cellular death by means of cytofluorimetric, immunofluorescences and electron microscopy tecniques, demonstrating that neuronal cultures died for apoptosis and that MSCs protected neurons from this kind of death. We then investigate if the trophic role of MSCs was mediated by the release of soluble factors. We demonstrated that cocultures MSCs conditioned medium didn’t improve neuronal survival. We also investigated if MSC express constitutively on their surface some molecules able to improve neuronal survival by plating neurons on paraformaldehyde fixed MSCs (0,5%, 4%) and even in this case neurons died as the untreated control neurons. Therefore we concluded that the effect of MSCs on neuronal survival was mainly mediated by direct contact. We also observe in electron microscopy some point of contact between MSCs and neurons, and using a vital fluorescent cytoplasmatic stain we demonstrated the possibility of a passage of material between the two populations. By immunofluorescences we observed the presence only in cocultures of connexin 32, 36 and 42, which are proteins involved in neuronal gap junction formation. Connexin 32 was found in correspondence of neuronal and MSC membrane, suggesting that there were connection between neurons and MSC. We also demonstrated by electron microscopy the presence of axonal myelination only in neurons in cocultures. The myelin production was not due to the presence of satellite cells in our cultures, because we eliminated them with fluorodesoxyuridin that kills proliferating cells, as confirmed by immunofluorescences experiment with two markers of glial cells, GFAP and S100. Moreover the myelin production is neither due to transdifferentiation of MSCs, as demonstrated by immunofluorescences. The myelin presented in cocultures is few but it is compact and functional, presenting Node of Ranvier and morphological characteristic similar to myelin of neuronal and Schwann cells cocultures. In conclusion in this work we demonstrated that MSC can myelinate neuronal processes in culture, without transdifferentiating in Schwann cells. These results can be the base of more elaborate studies on human MSCs and on other types of neurons, like SNC neurons, to confirm the validity of MSC even on SNC, in order to identify a possible therapy for demyelinating disease with stem cells.