Spettroscopia di diffusione nell'ictus (ISIS)

Il disturbo vascolare cerebrale è una delle malattie più fatali nonostante gli attuali progressi della scienza medica. Il gran numero di studi clinici negativi sulla neuroprotezione nell'ictus acuto è un indicatore del fatto che tradurre una migliore comprensione della patogenesi e della fisiopatologia in strategie di trattamento chiaramente vantaggiose rimane un compito arduo. Questo progetto mira a chiarire i plausibili eventi biofisici che influenzano la diffusione dell'acqua e dei metaboliti nel tessuto cerebrale dopo l'ischemia, combinando le informazioni fornite da due metodi avanzati di risonanza magnetica (RM): imaging della curtosi diffusiva e spettroscopia pesata in diffusione.

L'imaging pesato in diffusione (DWI) è stato stabilito come uno strumento importante per la diagnosi precoce dell'ictus. Tuttavia, le informazioni ottenute utilizzando il DWI convenzionale potrebbero essere incomplete. La curtosi diffusiva (K) è una misura quantitativa della complessità o eterogeneità del microambiente nella materia bianca e grigia, che offre informazioni complementari e può potenzialmente essere un biomarcatore più sensibile per sondare i cambiamenti fisiopatologici. Inoltre, per ottenere informazioni più specifiche sulla mobilità molecolare nell'ambiente intracellulare, è utile valutare le proprietà di diffusione dei metaboliti, come N-acetilaspartato (NAA), creatina e fosfocreatina (Cr) e composti contenenti colina (Cho) . La valutazione dei cambiamenti di diffusione del metabolita mediante spettroscopia pesata in diffusione (DWS) fornisce informazioni specifiche per l'ambiente intracellulare. In particolare, grazie alla specifica compartimentazione di NAA quasi esclusivamente nei neuroni e di Cho nelle cellule gliali, le proprietà di diffusione di questi metaboliti possono fornire informazioni specifiche sui processi patologici che si verificano indipendentemente nei due tipi cellulari. Inoltre, misurare un profilo temporale del coefficiente di diffusione di questi composti può aiutare a chiarire i cambiamenti patofisiologici sottostanti nelle cellule neuronali durante l'ischemia acuta.

Con l'aiuto di questi due metodi avanzati, viene proposto uno studio proof-of-concept su 24 soggetti sani e 24 pazienti con ictus ischemico. I pazienti con ictus ischemico verranno scansionati tre volte con uno scanner MR 3T (prima del giorno 10 post-ictus, intorno alla settimana 4 e 3 mesi), al fine di estrarre l'imaging della curtosi da diffusione (DKI) e le metriche DWS e comprendere le dinamiche dei meccanismi cellulari in gioco nell'ischemia cerebrale. L'obiettivo di questo studio è indagare i cambiamenti di diffusione del metabolita neuronale e gliale in diversi momenti dopo l'ictus ischemico, sia negli emisferi infartuati che in quelli non infartuati. L'obiettivo è quello di ottenere informazioni importanti in modo non invasivo sull'evoluzione del danno cellulare in questa malattia, e possibilmente distinguendo tra processi neuronali e gliali (misurando le metriche estratte per queste due sequenze), nonché sui diversi meccanismi che portano a cambiamenti di diffusione del metabolita nelle due aree cerebrali, fornendo così un grande impatto sulla strategia di trattamento per i pazienti con infarto cerebrale.