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Studying Multiple Sclerosis with a novel simultaneous functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) and Quantitative Susceptibility Mapping (QSM) sequence.

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Caratterizzazione avanzata della sclerosi multipla basata sulla risonanza magnetica

La diagnosi precoce della sclerosi multipla rappresenta un’esigenza irrisolta. Un metodo di risonanza magnetica (RM) migliorato offre speranze per la scoperta di biomarcatori correlati alla malattia.

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La sclerosi multipla (SM) è una malattia autoimmune che colpisce il sistema nervoso centrale di milioni di persone in tutto il mondo, provocando deficit motori, sensoriali, cognitivi ed emotivi. Nella SM, il sistema immunitario attacca la mielina, ovvero la guaina che isola i neuroni e garantisce la trasmissione dei segnali. La diagnosi si avvale di una gamma di metodi di risonanza magnetica per immagini che mostrano diversi indicatori della malattia, ad esempio placche nella materia bianca. I ricercatori si avvalgono inoltre della risonanza magnetica funzionale (fMRI, Functional Magnetic Resonance Imaging) per valutare i cambiamenti delle funzioni cerebrali nella sclerosi multipla e della mappatura quantitativa della suscettibilità (QSM,Quantitative Susceptibility Mapping) per esaminare la distribuzione del ferro all’interno delle lesioni della materia bianca come indicazione di malattia attiva.

Nuovi metodi di RM

L’identificazione di placche e lesioni, parallelamente alla valutazione dei sintomi clinici, costituiscono i due parametri utilizzati per categorizzare i pazienti nei diversi fenotipi di malattia: sindrome clinicamente isolata (CIS, Clinically Isolated Syndrome), sclerosi multipla recidivante remittente (SMRR), sclerosi multipla primaria progressiva (SMPP) e sclerosi multipla secondaria progressiva (SMSP). L’obiettivo principale del progetto MS-fMRI-QSM consisteva nello sviluppo di un metodo che fornisse informazioni simultanee relative ai cambiamenti funzionali e strutturali nella SM che avvengono in fase precoce, aprendo la possibilità di identificare i pazienti che stanno effettuando una transizione da una fase recidivante remittente a una progressiva. La ricerca è stata condotta con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie (MSCA) e ha previsto lo sviluppo di un metodo di RM che consente l’acquisizione di dati funzionali e strutturali in un’unica misurazione. «Nella ricerca sulla sclerosi multipla, le scansioni di mappatura quantitativa della suscettibilità e risonanza magnetica funzionale vengono acquisite separatamente, ma ciò non è sempre praticabile o una delle due potrebbe essere danneggiata dal movimento», spiega Simon Robinson, ricercatore borsista dell’MSCA. I ricercatori hanno elaborato un nuovo metodo che consentirebbe l’estrazione di dati QSM ad alta risoluzione provenienti dalle scansioni di fMRI, ma nonostante la combinazione di QSM e fMRI si sia rivelata più rapida, era incline ad artefatti tecnici provocati dalla distorsione delle immagini. L’approccio MS-fMRI-QSM ha consentito la correzione di distorsioni nell’imaging funzionale e degli effetti di alterazione provocati dall’attività respiratoria e cardiaca.

Uno sguardo nei meccanismi della malattia

I prossimi passi del team scientifico consistono nella valutazione della qualità delle QSM generate utilizzando questo metodo e nel collegamento dei cambiamenti riguardanti la distribuzione e la funzione del ferro ai sintomi clinici. L’integrazione dei dati relativi all’accumulo di ferro alla demielinizzazione e alla perturbazione di reti funzionali nei diversi fenotipi della malattia contribuirà all’individuazione di indicatori caratteristici. Inoltre, ciò getterà le basi per la comprensione dei meccanismi alla base della progressione della malattia da SMRR senza disabilità a SMRR con disabilità. «Accelerando l’acquisizione dei dati e generando misure co-localizzate di cambiamenti strutturali e funzionali, auspichiamo di individuare i biomarcatori di imaging della sclerosi multipla», sottolinea Robinson.

Vantaggi e prospettive cliniche

Uno dei vantaggi principali del metodo MS-fMRI-QSM consiste nella risoluzione senza precedenti che offre in confronto agli studi preliminari di fMRI sulla sclerosi multipla. Inoltre, le scansioni ripetute forniscono una comprensione migliore della risposta al trattamento, consentendo dunque ai medici di monitorare la progressione della malattia e modificare la cura, se necessario. L’obiettivo finale è consentire la diagnosi della sclerosi multipla in una fase più precoce, affinché i pazienti possano iniziare il trattamento prima che si accumulino i danni. L’auspicio è che, in futuro, l’imaging fMRI-QSM contribuisca al miglioramento della salute e dell’aspettativa di vita dei pazienti e riduca gli oneri gravanti su coloro che se ne occupano e sui servizi sanitari. Inoltre, ciò può essere esteso all’acquisizione di dati di QSM in una serie di altre patologie.

Parole chiave

MS-fMRI-QSM, sclerosi multipla (SM), risonanza magnetica funzionale (fMRI), mappatura quantitativa della suscettibilità (QSM), biomarcatori

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