Lo studio, coordinato dal Besta e guidato dal dottor Marco de Curtis e dalla dottoressa Laura Uva, indaga la correlazione tra la demielinizzazione dei tessuti e le crisi epilettiche focali, ricerca possibili mutazioni genetiche nell’uomo responsabili di alterazioni della mielina e approfondisce il ruolo dell’aumento dei livelli di potassio in caso di convulsioni.

Il ruolo della demielinizzazione dei tessuti in alcune regioni del cervello come causa delle crisi epilettiche focali è al centro dello studio “Pathogenic role of myelin loss in focal seizures and epilepsy: an integrated approach from neurons to patients”, condotto dal nostro Istituto in collaborazione con il laboratorio della dottoressa Jessica Rosati dell’IRCCS Casa Sollievo della Sofferenza di San Giovanni Rotondo nell’ambito della ricerca finanziata con fondi PNRR nell’ambito della Missione 6 – Componente 2 – Investimento 2.1 Valorizzazione e potenziamento della ricerca biomedica del SSN.

Principal Investigator del progetto, di durata biennale, è il dottor Marco De Curtis, direttore della Neurologia 7 - Epilettologia Clinica e Sperimentale del Besta, con la collaborazione della dottoressa Laura Uva (co-PI), biologa della stessa Struttura Complessa. 

“L’obiettivo che ci siamo prefissati è comprendere il meccanismo alla base della generazione di una crisi epilettica focale, nel 30% dei casi resistente alla terapia farmacologica e ad oggi risolvibile tramite intervento chirurgico e asportazione della zona lesionata – spiega il dottor de Curtis -. Il tessuto asportato spesso mostra al microscopio un’alterazione della mielina che avvolge gli assoni, aspetto che indaghiamo come possibile causa delle crisi epilettiche. Inoltre nei nostri esperimenti in vitro abbiamo dimostrato un aumento di potassio extracellulare rapido e ampio in aree cerebrali prive di mielina. Questo fattore facilita l’ipereccitabilità e quindi potrebbe essere correlato alle crisi”.

Partendo da queste osservazioni, lo studio si articolerà in un’indagine neurofisiologica condotta dal Besta, di espressione genica, condotta dalla Casa del Sollievo e da tecniche neuropatologiche applicate a tessuti cerebrali ottenuti da modelli animali e da pazienti epilettici sottoposti a chirurgia dell'epilessia, condotti in sinergia tra i due istituti.

“Prenderemo in esame un modello animale epilettico per fare un’analisi istologica del tessuto e faremo delle registrazioni elettrofisiologiche in vitro per dimostrare che in corrispondenza dell’alterazione di mielina si verifica un aumento più ampio dei livelli di potassio – specifica la dottoressa Uva -. Inoltre, procederemo ad alterare la mielina, iniettando un agente demielinizzante, sempre in vitro, per valutare l’eventuale aumentato livello di eccitabilità. Infine, l’IRCCS di San Giovanni Rotondo valuterà, su campioni di tessuto umano da noi prelevato in fase chirurgica, se è presente una mutazione dei geni associati alla mielina. Tramite una biopsia, i colleghi dell’IRCCS cercheranno di comprendere il comportamento funzionale delle cellule portatrici della mutazione genetica che causa epilessia focale, con l'obiettivo di definire un quadro completo dei meccanismi molecolari coinvolti nella demielinizzazione”.

“Tramite l’utilizzo di cellule staminali, i colleghi dell’IRCCS Casa Sollievo sono in grado di ricreare tessuto neuronale dalle cellule umane in cui inserire la mutazione per osservarne l’effetto – conclude de Curtis -. Dai risultati dello studio ci aspettiamo di comprendere se ci sono alterazioni della mielina nei pazienti e nei modelli animali e se queste alterazioni sono la causa dell’epilessia. I risultati potrebbero portare a successivi studi sul controllo della demielinizzazione e dei livelli extracellulari di potassio”.

Gli altri ricercatori del Besta coinvolti nello studio sono le dottoresse Rita Garbelli e Laura Rossini e il dottor Michele Rizzi.