• biomarkers di imaging
• 7-T
• ultra alto campo
• risonanza magnetica
• leucodistrofie
• sostanza bianca
• leucoencefalopatie

Le leucoencefalopatie costituiscono un vasto capitolo della neurologia, dall’età infantile a quella adulta, caratterizzato da anomalie della sostanza bianca cerebrale, in parte primarie o geneticamente determinate, in parte secondarie o acquisite, con manifestazioni cliniche di esordio spesso non specifiche.
La loro presenza in una così ampia fascia di età trova giustificazione nei processi lesionali che possono coinvolgere la sostanza bianca dal suo sviluppo, durante la gestazione, fino all’età adulta con conseguenti danni neurologici funzionali. Le leucodistrofie dell’età evolutiva comprendono tutti i disturbi geneticamente determinati con coinvolgimento primario della sostanza bianca del SNC, indipendentemente dalla componente strutturale del processo molecolare interessato.
Negli ultimi anni sono state definite sempre nuove classificazioni, sia in ambito anatomo-patologico, per lo studio dei meccanismi patogenetici, utili soprattutto a sviluppare nuove terapie, sia in ambito clinico-neurologico essenziali per accelerare la diagnosi e meglio definire le caratteristiche clinico-radiologiche tipiche di ciascuna leucodistrofia.
Un approccio di analisi sistematica e diversificata delle lesioni cerebrali della sostanza bianca ha costituito negli anni il cosiddetto “MRI pattern recognition” capace di guidare i clinici verso la diagnosi precoce e specifica.
Negli ultimi decenni, grazie principalmente ai progressi della genetica molecolare, sono state identificate numerose altre forme di leucodistrofia primaria (es. leucodistrofie ipomielinizzanti) così come è stata data causa genetica ad altre sindromi già note (es. Aicardi Goutieres). Sebbene la maggior parte delle leucodistrofie produca segni e sintomi prevalentemente coinvolgenti i tratti piramidali, la presentazione clinica può essere estremamente variabile ed eterogenea.
La Risonanza Magnetica (RM) è lo strumento di indagine di elezione nel campo del neuroimaging grazie alla sua capacità di fornire molte e variegate informazioni sia anatomiche che metaboliche/funzionali.
Nonostante la necessità di narcosi per l’esecuzione dell’esame nel bambino piccolo e con sintomatologia neurologica, attualmente resta la tecnica più comunemente usata per lo studio delle leucodistrofie e di tutte le malattie della sostanza bianca, anche in età evolutiva, tanto più che può fornire informazioni anche sul coinvolgimento della sostanza grigia.
In particolare, si è rivelata molto utile anche per la diagnosi di leucoencefalopatie non ancora geneticamente determinate, grazie alla sua sensibilità nel dimostrare, attraverso l’analisi di specifici pattern di interessamento, anomalie morfologiche dello sviluppo della mielina. In epoca recente, poi, l’utilizzo di alti campi magnetici anche nella clinica, pur con scopi di ricerca, in soggetti collaboranti, per specifiche patologie come l’epilessia e la sclerosi multipla, ha dimostrato come l’utilizzo della risonanza magnetica a 7 Tesla(7T), sia in grado di fornire maggiori e più precoci dettagli patologici non prima individuabili.
Infatti, L’utilizzo del “ultra high field magnetic resonance” (UHF) permette una maggiore risoluzione delle immagini acquisite e una visione più dettagliata delle regioni di interesse esaminate.
La RM 7T ha già dimostrato la sua utilità nell’individuare precocemente anomalie morfologiche apparentemente assenti. Inoltre, lo sviluppo negli ultimi anni di tecniche multiparametriche, in grado di rendere le acquisizioni di immagini di tipo quantitativo, sfruttando le singole caratteristiche di ogni tipo di tessuto negli scanner ad alto campo (1.5/3T) (es. Magnetic Resonance Fingerprinting, Quantitative Susceptibility Mapping) ha reso possibile studi diagnostici più sofisticati da applicare anche alle malattie della sostanza bianca per perfezionarne e implementarne il processo diagnostico.
Grazie quindi all’ottimizzazione di specifiche tecniche avanzate per lo studio morfologico, strutturale e metabolico, e allo sviluppo di tomografi capaci di sviluppare un sempre più alto campo magnetico, la RM è dunque in grado di fornire potenziali marcatori di patologia (biomarkers), derivanti dalle alterazioni della mielina, utili nei processi diagnostici, prognostici e/o di follow-up.

Nella parte sperimentale di questo lavoro sono stati verificati e studiati i pazienti leucodistrofici individuati nel Dipartimento di Neuroscienze dell’IRCCS Fondazione Stella Maris (FSM) dal 2010 al 2020 classificandoli secondo l’ultima classificazione clinica presente in letteratura (van der Knaap M. et al, 2019).
Nell’ambito di un progetto dell’IRCCS FSM, progetto monocentrico multi-istituzionale multidisciplinare (BIANCA) si colloca il lavoro della presente tesi.
Tale progetto è volto a identificare specifici biomarkers di RM delle patologie della sostanza bianca in età pediatrica, attraverso nuove sequenze di imaging in studio (es. QSM, MRF, DWI, DTI), e individuare possibili indici di predittività di outcome nel follow-up.
In ambito clinico è stato, inoltre, messo a punto un questionario per raccogliere i dati clinici e di imaging dei pazienti valutati condividendo poi con gli altri Istituti del progetto le informazioni ottenute per uno studio longitudinale e di storia naturale delle malattie considerate.
Tra i vari soggetti identificati e arruolati sono poi stati individuati dieci pazienti capaci di sostenere l’imaging a campo ultra alto così da confrontare tale esame con quello clinico convenzionale.
Il presente lavoro descrive quindi un primo approccio clinico all’utilizzo del campo magnetico 7T in ambito pediatrico per illustrare le prospettive future e gli eventuali vantaggi dell’utilizzo standardizzato di un imaging a campo ultra alto nella diagnosi e nel follow-up delle Leucodistrofie/leucoencefalopatie in età pediatrica.