RIASSUNTO
Introduzione. La sclerosi laterale amiotrofica (SLA) è una malattia neurodegenerativa caratterizzata da una perdita selettiva dei motoneuroni nel sistema nervoso centrale. La degenerazione del motoneurone nella SLA coinvolge sia i motoneuroni superiori localizzati nella corteccia motoria sia quelli inferiori del midollo spinale e del tronco dell’encefalo. Vari studi sperimentali e clinici indicano che il trattamento cronico con sali di litio produce effetti promettenti, aumentando la sopravvivenza e rallentando il decorso della malattia.
I topi transgenici G93A che over-esprimono forme mutate dell’enzima rame-zinco superossido-dismutasi di tipo 1 (SOD1) umano sviluppano una patologia molto simile a quella osservata nei pazienti affetti da SLA e per questo sono comunemente utilizzati come modello animale di SLA.
Nella SLA umana, il coinvolgimento dei nuclei motori dei nervi encefalici contribuisce ad aggravare il quadro clinico e si trova solitamente associato a un decorso accelerato della malattia. Tuttavia, fino a questo momento, solo pochi e frammentari sono gli studi sperimentali che indagano i nuclei motori del tronco dell’encefalo nei topi G93A.
Scopo dello studio. L’obiettivo primario di questo studio è stato quello di analizzare in maniera estensiva, da un punto di vista morfologico, tutti i nuclei motori del tronco dell’encefalo nel topo transgenico G93A, cercando di offrire un quadro il più possibile esaustivo che documenti il loro coinvolgimento in questo modello sperimentale di SLA. In un secondo momento l’indagine morfologica è stata rivolta ad analizzare l’effetto del trattamento cronico con sali di litio sui nuclei motori del tronco encefalico del topo G93A.
Materiali e metodi. Topi transgenici G93A e i rispettivi wild-type littermate sono stati suddivisi in 4 gruppi sperimentali: wild-type+salina, wild-type+litio, G93A+salina, G93A+litio. Il trattamento con soluzione salina o carbonato di litio (corrispondente ad una dose di litio di 1 mEq/Kg) è avvenuto a giorni alterni a partire dall’insorgenza dei sintomi fino allo stadio finale della malattia (stadio tetraplegico), quando tutti gli animali sono stati sacrificati e l’encefalo prelevato e processato per l’inclusione in paraffina. Nel corso del trattamento, gli animali sono stati sottoposti ad osservazioni comportamentali, basate sull’impiego di test motori in grado di rivelare l’insorgenza e la progressione dei sintomi.
Per ogni nucleo motore del tronco encefalico sono state eseguite sezioni seriate intervallate di 50 m, sulle quali sono state condotte tutte le analisi stereologiche, istochimiche e immunoistochimiche, allo scopo di valutare la presenza di cambiamenti nel numero dei motoneuroni, nella loro morfologia e nell’immunopositività per specifici marcatori.
Allo scopo di rilevare il potenziale effetto neurogenetico del trattamento cronico con litio, un sottogruppo di animali è stato preventivamente trattato con il precursore modificato del DNA 5-bromo-2-deossiuridina (BrdU). In questi animali è stata valutata l’entità dell’incorporazione nucleare di tale composto all’interno dei nuclei motori del tronco encefalico.
Risultati. Da questo studio è emerso che:
a) I nuclei motori dei nervi trigemino, faciale, ipoglosso, il nucleo ambiguo e il nucleo motore dorsale del vago risultano significativamente compromessi nel topo G93A. La conta stereologica e l’analisi istologica e immunoistochimica dimostrano infatti una consistente perdita di motoneuroni all’interno dei suddetti nuclei e la presenza di alterazioni morfologiche nei motoneuroni superstiti nei topi G93A trattati con salina. Al contrario, i nuclei dei nervi responsabili dei movimenti oculari (oculomotore, trocleare, abducente) non appaiono interessati dal processo degenerativo che colpisce gli altri nuclei motori del topo G93A.
b) Il trattamento cronico con litio dei topi G93A aumenta il numero dei motoneuroni nei nuclei lesi (ad eccezione del nucleo motore dorsale del vago) significativamente rispetto ai topi G93A trattati con salina, preserva la normale morfologia cellulare nei motoneuroni superstiti e i bottoni sinaptici ChAT-positivi sui motoneuroni del nucleo ipoglosso. Nel contempo, riduce la gliosi reattiva e induce neuronogenesi.
Conclusioni. Nell’insieme, questi risultati indicano che:
a) il topo G93A riproduce, anche a livello del tronco dell’encefalo, la SLA umana;
b) in questo modello sperimentale il trattamento con litio sembra particolarmente protettivo per i motoneuroni somatici del tronco encefalico
