UR Neurofisiologia della visione e neuroftalmologia
Neurofisiologia della visione: studia i meccanismi fisiologici che permettono la percezione visiva. Ne valuta i complessi meccanismi di trasduzione dello stimolo luminoso in stimolo elettrico e la sua trasmissione dai fotorecettori retinici fino alla corteccia visiva.
Neuroftalmologia: studia la perdita della funzione visiva legata non esclusivamente a patologie oculari, ma anche a patologie che possono coinvolgere quelle porzioni del cervello (Nervo Ottico, Chiasma Ottico, Tratto Ottico, Nucleo Genicolato Laterale, Radiazioni Ottiche, Corteccia Cerebrale Occipitale) deputate alla trasmissione e alla decodificazione dell'informazione visiva.
In tale ambito, rivestono particolare interesse le patologie del nervo ottico, che possono essere dovute a Diabete, Glaucoma, patologie demielinizzanti (Sclerosi Multipla), fenomeni ischemici, processi tossici o iatrogeni, processi infettivi, patologie autoimmuni (LES, Artrite reumatoide), ipo-iper Tirodoismi, patologie neurodegenerative (Atassie eredo-degenerative, Malattia di Alzheimer, Malattia di Parkinson) processi neoplastici, traumi. Inoltre, molte patologie del nervo ottico sono dovute a mutazioni genetiche come ad esempio la Neurotticopatia di Leber o la Neurite Ottica Ereditaria Dominante o Recessiva.
La patologie del nervo ottico si manifestano con una perdita progressiva o acuta dell'acuità visiva, con deficit del campo visivo, con modificazioni della percezione cromatica o dei contrasti.
A secondo della localizzazione del processo neuritico, la patologie del nervo ottico possono essere anteriori (ed in questo caso si osservano tipiche modificazioni della testa del nervo ottico o papilla ottica visibile oftalmoscopicamente) o retrobulbari (non negatività dell'esame oftalmoscopico).
Ai fini di un corretto inquadramento diagnostico, è fondamentale un accurato raccordo anamnestico, una valutazione dell'acuità visiva anche dopo cicloplegia, esami della motilità oculare, esami perimetrici o campimetrici, esami elettrofunzionali (ERG, PERG, F-ERG, mfERG, PEV), le valutazioni morfologiche retiniche e del nervo ottico tramite esami OCT, una mirata diagnostica neuroradiologica. La terapia, che deve essere instaurata il più precocemente possibile, è prevalentemente basata su farmaci cortisonici o con farmaci con azione di neuropotenziamento (es. Citicolina).
Altre patologie del Sistema Nervoso Centrale come Emicrania (con o senza aura visiva), T.I.A., Ictus, Infarti Cerebrali, patologie neoplastiche, traumi cranici, possono indurre deficit della percezione visiva o specifiche perdite di parte del campo visivo. In tal caso l'inquadramento diagnostico è del tutto simile a quello delle neurotticopatie, mentre per ciò che attiene la terapia, questa è legata alla patologia di base.
Inoltre, svariate patologie che riconoscono una eziologia infiammatoria, vascolare, neoplastica o tossica, metabolica, possono indurre altre disfunzioni del sistema visivo non necessari associate a modificazioni della percezione visiva come la diplopia (strabismi paralitici), deficit accomodativi, ptosi o anomalie del diametro pupillare. Anche in questo caso l'inquadramento diagnostico è del tutto simile a quello delle neurotticopatie e la terapia è connessa alla patologia di base.
Progetti di di ricerca
Nell’ambito della Ricerca Corrente, nell’anno 2022, verranno sviluppati i seguenti progetti di cui due già iniziati negli anni precedenti:
Caratterizzazione delle alterazioni morfo-funzionali delle vie ottiche nelle patologie neurodegenerative: innovativi approcci diagnostici e terapeutici
Negli ultimi anni l’analisi funzionale delle vie ottiche, (dai fotorecettori retinici fino alla corteccia visiva tramite mfERG, PERG, VEP) e l’analisi morfologica delle fibre nervose peripapillari e delle cellule ganglionari (tramite OCT) ha permesso di identificare importanti caratteristiche morfo-funzionali dei vari elementi che formano le vie nervose visive in diverse patologie neurodegenerative sia locali, come il Glaucoma (OAG), la neuropatia ottica ereditaria di Leber (LHON) e l’atrofia ottica dominante (DOA), sia sistemiche, quali l’atassia di Friedreich. Alcuni studi hanno dimostrato che anche in patologie di carattere sistemico ad elevata rilevanza sociale (Sclerosi Multipla- SM, Parkinson- PD, Alzheimer- AD, CADASIL) è possibile riscontrare fenomeni degenerativi a livello della retina e del nervo ottico anche in assenza di una specifica sintomatologia visiva. In alcuni casi (es.: OAG, LHON e DOA) la valutazione morfo-funzionale ha consentito di ripensare la naturale evoluzione della patologia ed ha suggerito la presenza di teoriche “finestre” terapeutiche in cui l’azione di un farmaco potrebbe essere più efficace. L’analisi morfo-funzionale del nervo ottico si è inoltre dimostrata in grado di seguire la progressione della malattia e rappresenta pertanto un mezzo accurato e ripetibile di follow-up. In tale ambito di valutazione riveste particolare importanza anche lo studio della cinetica pupillare in quanto espressione della funzionalità della circuiteria nervosa che la regola.
Nell’anno 2022, l’obiettivo principale del progetto sarà quello di valutare, attraverso innovative tecniche diagnostiche, la condizione strutturale e funzionale del nervo ottico, delle fibre nervose peripapillari e dei differenti elementi cellulari della macula in condizioni di normalità ed in diverse tipologie di malattie neurodegenerative del sistema nervoso ed aggiungere informazioni per identificarne i meccanismi fisio-patogenetici.
Sarà approfondito lo studio delle vie ottiche con la metodica della PhNR, che si aggiungerà alle tecniche più utilizzate quali PEV e PERG, per la valutazione delle cellule ganglionari retiniche in pazienti affetti da patologie neurodegenerative quali la Sclerosi Multipla.
Inoltre le anomalie morfo-strutturali che potranno essere considerati come indicatori biologici (biomarkers) di progressione nei pazienti affetti da Sclerosi Multipla (con e senza Neurite Ottica), nei pazienti affetti da Atassie Ereditarie, nei pazienti affetti da patologie vascolari che coinvolgono in sistema nervoso visivo.
Neurodegenerazione ed infiammazione nelle patologie delle vie ottiche nelle patologie a partenza retinica.
Le caratteristiche strutturali e funzionali delle componenti fotorecettoriali della retina esterna e post-fotorecettoriali della retina interna e delle vie ottiche in diverse patologie neurodegenerative oculari si possono studiare mediante raffinate metodiche strumentali.
Tali metodiche sono di tipo sia funzionale che morfologico e permettono di conoscere quali sono i siti primari di alterazione nelle diverse patologie a partenza retinica o delle vie ottiche.
Questo tipo di conoscenza consente di porre corrette diagnosi differenziali tra patologie che esordiscono con sintomi simili, ma che hanno una diversa evoluzione e prognosi.
Nell’ambito di tali patologie neurovegetative, una buona percentuale è caratterizzata da forme rare, di tipo genetico e trasmesse nella famiglia. Per cui contribuisce alla conoscenza di questi disordini anche il corretto inquadramento genetico molecolare. La identificazione della mutazione genetica consente assieme alla clinica di porre diagnosi certa della patologia, consente la corretta presa in carico del paziente e dei suoi familiari, e agevola lo sviluppo di trial clinici di terapia genica allo scopo di offrire occasione di sperimentazione di cure.
Nell’anno 2022, l’obiettivo principale del progetto sarà quello di valutare, attraverso innovative tecniche diagnostiche, non invasive, la condizione strutturale e funzionale della catena sinaptica dal fotorecettore alle fibre costituenti il nervo ottico in pazienti controllo e in pazienti affetti da malattie rare a trasmissione genetica a partenza dalla retina. Le analisi suddette si estendono inoltre ai familiari sani e affetti per lo studio di segregazione familiare allo scopo di valutare se esistono correlati anatomo-funzionali anche nei carrier. Nel corso dell’anno sarà posta particolare attenzione nello studiare pazienti affetti da Retinite Pigmentosa isolata o sindromica, Distrofie retiniche ereditarie, Malattia di Stargardt, Atassie Spino-Cerebellari e Malattia di Freidreich.
Studio dei correlati morfo-funzionali dei disturbi visive associati all’emicrania.
Il sistema visivo è fortemente implicato nella fisiopatologia dell’emicrania. A dimostrazione di ciò i pazienti durante l’attacco fanno esperienza di una intensa fotofobia, così come alcuni pazienti hanno sintomi focali visivi che caratterizzano l’aura emicrania. Altri sintomi focali possono caratterizzare l’aura, come un disturbo della sensibilità e della parola, raramente anche un deficit motorio. Diversi studi sia di neuroimaging che di neurofisiologia mostrano chiaramente questo coinvolgimento del sistema visivo in toto, dai fotorecettori alla corteccia visiva ed alle aree visive accessorie, passando per la stazione di relay talamica.
Scopo delle nostre indagini sarà quello di far luce su questo coinvolgimento attraverso la neurofisiologia e le neuroimmagini sia funzionali che strutturali. Acquisiremo una serie di neuroimmagini sia strutturale (surface based morphometry), che funzionali (resting-state fMRI) in un gruppo di pazienti affetti da emicrania con esclusiva aura visiva ed un gruppo in cui si associano a quella visiva anche auree complesse (somatosensoriali e del linguaggio). Scopo di queste indagini sarà di valutare lo spessore e la girificazione della corteccia visiva. Inoltre, in questi pazienti valuteremo anche l’integrità strutturale ipotalamica, diviso nella sua regione anteriore e posteriore. Inoltre in un gruppo di pazienti affetti da emicrania andremo a studiare il riflesso oculare di ammiccamento prima e dopo trattamento terapeutico preventivo con Erenumab, un anticorpo monoclonale contro il recettore del CGRP. Infatti, ancora non è noto se l’efficacia clinica di questa nuova classe di farmaco sia mediata esclusivamente attraverso una azione a livello periferico (terminazioni sensitive sovraorbitarie) o anche attraverso un’azione centrale. Lo stesso tipo di studio verrà replicato in un altro gruppo di emicranici sottoposti a trattamento infiltrativo con tossina botulinica di tipo A. Un altro aspetto che investigheremo è la integrazione multisensoriale, infatti studi di neuroimaging mostrano che la somministrazione simultanea di stimoli con diverse modalità possono indurre pattern di attivazione corticali diverse tra pazienti e soggetti sani. Noi andremo a stimolare un gruppo di pazienti emicranici con stimoli visivi e somatosensoriali in simultanea, allo scopo di verificare la loro elaborazione corticale.
