• analisi spettrale
• frequenza cardiaca
• microcircolo piale
• nervo trigemino
• pressione arteriosa media
• ratti ipertesi

RIASSUNTO
Numerosi studi hanno dimostrato che la stimolazione a livello orofacciale del nervo trigemino, il più grande dei nervi cranici, induce nell’uomo una serie di riflessi, definiti riflessi trigemino-cardiaci, che influenzano i parametri cardiovascolari (Schaller et al., 1999).
Un recente studio condotto su soggetti volontari normotesi ha mostrato che una breve (10 min) apertura sub-massimale della bocca (EM) causava una prolungata e significativa riduzione della pressione arteriosa (PA) e della frequenza cardiaca (FC) (Brunelli et al., 2012). Gli autori hanno attribuito questi effetti alla stimolazione delle branche periferiche del nervo trigemino.
Studi condotti nel ratto normoteso hanno dimostrato che EM ottenuta con un apposito divaricatore posto tra le arcate dentarie, oltre ad indurre riduzione della pressione arteriosa media (PAM) e di FC, produceva effetti anche sull’emodinamica cerebrale. E’ stato visto infatti che durante EM si verificava una notevole riduzione del diametro delle arteriole piali seguita da una significativa vasodilatazione che perdurava per l’intero periodo di osservazione (Lapi et al., 2013). Tutti questi effetti erano aboliti dalla dissezione del nervo trigemino. Inoltre, attraverso tecniche di biologia molecolare e di analisi spettrale delle variazioni ritmiche del diametro arteriolare, è stato dimostrato che EM induceva, a livello del microcircolo piale, un maggior rilascio di NO endoteliale rispetto alle condizioni basali.
Pertanto, la stimolazione del nervo trigemino sembra innescare specifici meccanismi che regolano sia i parametri cardiovascolari sia il microcircolo piale. Nel presente lavoro di tesi sono state valutate in vivo le variazioni di PAM, FC e dell’emodinamica del microcircolo piale prima, durante e dopo EM singola e ripetuta in ratti resi ipertesi sperimentalmente e, in un particolare protocollo di doppia EM, anche in ratti normotesi. La rilevazione di PAM e di FC è stata effettuata rispettivamente mediante un apposito trasduttore collegato ad un catetere posto in arteria femorale, e registrazione di ECG, usando un apposito software. Mediante microscopia in fluorescenza sono state visualizzate le arteriole piali a livello della corteccia parietale, dove proiettano la maggior parte delle afferenze trigeminali, per poi misurarne i diametri off-line. Ciò ha consentito di classificare per la prima volta le arteriole del microcircolo piale di ratti ipertesi in base allo schema di Strahler, e valutare gli effetti di EM sul calibro delle arteriole.
Inoltre, sono state analizzate le ritmiche oscillazioni del diametro delle arteriole di ordine 2 tramite analisi spettrale su acquisizioni di almeno 30 minuti nel periodo di osservazione basale e a circa metà del periodo post EM.
Per ottenere una descrizione comparativa del microcircolo piale dei ratti normotesi e ipertesi, sono state condotte acquisizioni al microscopio a fluorescenza in condizioni basali delle arteriole piali dei 5 ratti normotesi e dei 18 ratti ipertesi utilizzati. Le arteriole sono state classificate in base al diametro, considerando la lunghezza e il numero delle ramificazioni, secondo lo schema centripeto di Strahler. Nei ratti ipertesi il network arteriolare piale ha mostrato diametri maggiori nelle arteriole di ordine superiore. Sia negli animali normotesi sia negli ipertesi, le arteriole di ordine 2 sono risultate le più numerose e anche per questo sono state prese in considerazione nel nostro studio.
Nella prima parte del lavoro, ratti ipertesi sono stati sottoposti, dopo 30 minuti di osservazione basale, ad una singola EM della durata di 10 minuti e, dopo rimozione del divaricatore i parametri considerati sono stati rilevati per ulteriori 160 minuti. Durante EM, PAM e FC non hanno subito variazioni significative rispetto ai valori basali, mentre le arteriole piali si sono costrette. Invece, nel periodo post EM, PAM si è ridotta significativamente a partire da 20 minuti e fino a 100 minuti per poi recuperare il valore basale a 160 minuti; FC è diminuita più tardi, a 60 minuti post EM, senza recuperare il valore iniziale per tutto il periodo di osservazione. Il diametro delle arteriole è aumentato progressivamente, mantenendosi dilatato fino a 160 minuti.
L’analisi spettrale delle sei componenti di oscillazione che caratterizzavano le variazioni dei diametri delle arteriole ha evidenziato che nei ratti ipertesi vi era un significativo aumento delle componenti a bassa frequenza relative all’attività endoteliale, miogena e un marcato aumento della componente neurogena rispetto alle condizioni basali.
Al fine di prolungare nel tempo gli effetti indotti da una singola EM, sono stati condotti esperimenti nei quali, in ratti ipertesi, ad una prima EM (EM1) sono seguiti un periodo di 160 minuti per il recupero di PAM, uno di 10 minuti di osservazione (basale 2), e quindi l’applicazione di una seconda EM (EM2) per 10 minuti ed infine un periodo post EM2 della durata di 240 minuti. EM2 ha prodotto un ulteriore abbassamento di PAM che si è mantenuto per tutto il periodo di osservazione post EM2 e un’ulteriore significativa dilatazione delle arteriole piali. Invece, FC non si è ridotta ulteriormente, oscillando per tutti i 240 minuti di osservazione intorno ai valori raggiunti nel post EM1. L’analisi spettrale delle sei componenti che caratterizzavano le variazioni del diametro arteriolare ha evidenziato che nei ratti ipertesi EM2 prolungava l’effetto indotto da EM1.
Al fine di ottenere le stesse risposte cardiovascolari a lungo termine riducendo il tempo che intercorre tra una EM e la successiva, è stato sperimentato un ulteriore protocollo che prevedeva una seconda apertura della bocca (EM2) dopo soli 10 minuti dalla prima. Questa metodica è stata applicata, dapprima, in ratti normotesi e successivamente in ratti ipertesi. Nei primi, EM2 non ha causato un’ulteriore riduzione di PAM rispetto ad EM1, ma ha determinato un’ulteriore significativa riduzione di FC e vasodilatazione rispetto ad EM1. Nei ratti ipertesi PAM ha subito un ulteriore decremento significativo dopo EM2 rispetto ad EM1, mentre FC non ha subito variazioni né dopo EM1 né dopo EM2. A livello cerebrale, una seconda EM ravvicinata alla prima ha indotto anche nei ratti ipertesi un’ulteriore significativa dilatazione delle arteriole piali rispetto ad EM1, che perdurava per l’intero periodo di osservazione. L’analisi spettrale delle ritmiche variazioni del diametro delle arteriole di ordine 2 ha evidenziato che una seconda EM applicata a soli 10 minuti dalla prima causava, sia nei ratti normotesi che negli ipertesi, un pronunciato incremento delle componenti correlate all’attività endoteliale (ULF e VLF1), neurogena (VLF2) e miogena (LF), rispetto alle condizioni basali. Nei ratti ipertesi l’aumento relativo all’attività endoteliale e neurogena è più spiccato rispetto a quello evidenziato nei ratti normotesi.
Ratti ipertesi sottoposti alla sola procedura chirurgica, non hanno mostrato variazione dei parametri considerati per tutto il periodo di osservazione che è stato di 480 minuti.
I risultati ottenuti indicano che una semplice manovra non invasiva, come EM, è in grado di ridurre i parametri cardiovascolari e di incrementare la perfusione cerebrale a lungo termine. Pertanto, potrebbe rappresentare un valido sostegno alla terapia farmacologica dell’ipertensione, patologia oggi molto diffusa e in continuo aumento nei paesi industrializzati.