Dottorato in PLASTICITÀ NEUROSENSORIALE

Titolo della tesi: Morphometric Similarity Mapping nell’Emicrania Senza Aura in Età Pediatrica: Studio RM di Plasticità Neurosensoriale

Morphometric Similarity Mapping nell’Emicrania Senza Aura in Età Pediatrica: Studio RM di Plasticità Neurosensoriale Introduzione: La recente letteratura sostiene che l'emicrania senza aura in età pediatrica causi alterazioni strutturali e funzionali nel connettoma cerebrale. Il Morphometric Similarity Mapping (MSM), mai applicato all'emicrania senza aura in età pediatrica, è una tecnica RM avanzata e non invasiva che identifica anomalie nella corteccia cerebrale e nella connettività cerebrale tramite l’analisi di tre gruppi di caratteristiche morfometriche relative alla sostanza grigia, alla curvatura e alla mielinizzazione. Obiettivi: Gli obiettivi dello studio prevedono: 1) l’identificazione di differenze statisticamente significative nei Morphometric Similarity Networks (MSN) tra pazienti pediatrici affetti da emicrania senza aura e controlli sani appaiati per età e sesso; 2) l’identificazione di differenze statisticamente significative nei MSN all’interno di sottogruppi di pazienti pediatrici stratificati per età, sesso e manifestazioni cliniche di emicrania senza aura. L’obiettivo secondario dello studio prevede: 3) la correlazione delle eventuali differenze individuate nei MSN tra pazienti e controlli sani e nell’ambito dei sottogruppi di pazienti con le caratteristiche demografiche e cliniche dei pazienti stessi. Metodi: Sono stati reclutati retrospettivamente pazienti affetti da emicrania senza aura secondo la ICHD – 3 (International Classification of Headache Disorders) e controlli di età compresa tra i 6 ed i 17 anni dall'archivio dell'Ospedale Bambino Gesù, con i seguenti criteri di inclusione: esami RM negativi e di alta qualità, esami neurologici nei limiti della norma ed assenza di comorbidità. I dati delle sequenze 3D T1 MPRAGE (Magnetization Prepared Rapid Gradient Echo Imaging) e DWI (Diffusion-Weighted Imaging) sono stati elaborati per ottenere undici parametri corticali divisi nei tre gruppi di caratteristiche morfometriche relative alla sostanza grigia, alla curvatura e alla mielinizzazione, per l'analisi di MSM. Sono state calcolate la Morphometric Similarity (MS) media globale e la MS media regionale. Successivamente, sono state effettuate analisi di regressione lineare indipendente per tutti i soggetti e per i sottogruppi di pazienti nei modelli globali e regionali, seguite da un'ANOVA (Analysis of Variance) con correzione del False Discovery Rate (FDR) e una soglia di significatività di p < 0,05. Per i predittori significativi, è stata eseguita un'analisi post hoc utilizzando il metodo di Benjamini-Hochberg. Risultati: La coorte finale includeva 83 pazienti affetti da emicrania senza aura (Femmine: 46) e 81 controlli (Femmine: 40) con età compresa tra i 6 ed i 17 anni. Il MSM ha identificato differenze significative nelle MSN tra pazienti affetti da emicrania senza aura ed i controlli ed all’interno di sottogruppi di pazienti divisi in base ai parametri clinici e demografici. In particolare, le differenze più significative nei MSN dei pazienti erano correlate al sesso biologico. I network cerebrali che mostravano le alterazioni maggiori comprendevano il network delle funzioni esecutive, il network nocicettivo ed il default mode network (DMN). Conclusioni: L'analisi di MSM ha identificato alterazioni significative nei MSN di pazienti pediatrici affetti da emicrania senza aura rispetto a soggetti sani ed all’interno dei sottogruppi di pazienti in relazione a parametri demografici e clinici, dimostrando che l'emicrania modella il connettoma cerebrale e promuove la plasticità neuronale. In particolare, il sesso è emerso come il parametro più rilevante sia nell’analisi tra pazienti e controlli sia nell’analisi tra i sottogruppi di pazienti affetti da emicrania senza aura, supportando l'ipotesi di un "fenotipo sesso-specifico". Le relative differenze nei MSN, identificate nel network delle funzioni esecutive, nel network nocicettivo e nel DMN, possono essere alla base della cronicizzazione dei sintomi emicranici con conseguente riduzione della qualità di vita dei pazienti pediatrici. L'identificazione di biomarcatori di neuroimaging precoci dell'emicrania pediatrica in vivo, correlati ad anomalie della corteccia cerebrale e della connettività in pazienti pediatrici affetti da emicrania senz'aura, e la successiva stratificazione dei pazienti in base a caratteristiche demografiche e cliniche, sono cruciali per offrire una terapia precoce e personalizzata, che migliori sostanzialmente la qualità di vita dei pazienti pediatrici affetti da emicrania senza aura.