Il disturbo depressivo maggiore (MDD) è una malattia da metallo complessa e debilitante. Data la sua natura complessa, la MDD è stata oggetto di intense ricerche mediche. Precedenti studi hanno trovato associazioni tra MDD e ripiegamento corticale anormale nel cervello, ma un indicatore fisiologico affidabile è rimasto sfuggente. Ora, uno studio pubblicato da ricercatori coreani riporta l’identificazione riuscita di un biomarker di neuroimaging che potrebbe rivoluzionare la diagnosi della MDD. In apparenza, lo strato più esterno del cervello umano, chiamato corteccia, è un labirinto di pieghe dei tessuti. I picchi o le superfici rialzate di queste pieghe, chiamate circonvoluzioni, svolgono un ruolo importante nel corretto funzionamento del cervello. La girificazione impropria – o lo sviluppo della circonvoluzione della corteccia – è stata implicata in vari disturbi neurologici, uno dei quali è il disturbo depressivo maggiore diffuso.
Sebbene studi precedenti abbiano dimostrato che modelli di ripiegamento corticale anormali sono associati a MDD, un indicatore affidabile è rimasto finora fuori portata. Ora, in una svolta positiva degli eventi, i ricercatori guidati dai professori Byung-Joo Ham e Kyu-Man Han della Korea University Medicine hanno riportato l’identificazione riuscita di un biomarker basato sul neuroimaging per MDD in un recente studio pubblicato su Psychological Medicine. Ma cos’è in effetti l’LGI o indice di girificazione locale? LGI è una misura del ripiegamento corticale che deriva dalle scansioni cerebrali come rapporto tra le superfici curve e levigate della corteccia in una regione di interesse. In questo studio, i ricercatori hanno confrontato i valori LGI di più regioni corticali nel cervello di pazienti con MDD con quelli di individui sani. I dati di neuroimaging di confronto sono stati ottenuti da scansioni RM.
Il prof. Ham e il suo team hanno dimostrato che i valori LGI di più regioni corticali nel cervello di pazienti con disturbo depressivo maggiore mostravano ipogirificazione, una condizione caratterizzata da una diminuzione del ripiegamento corticale, rispetto a individui sani. Hanno scoperto che i pazienti con MDD mostravano valori LGI significativamente più bassi in 7 delle 66 regioni corticali valutate (in entrambi gli emisferi del cervello), che includevano la corteccia prefrontale, la corteccia cingolata anteriore, l’insula e diverse regioni temporali e parietali. In particolare, l’ipogirificazione più significativa è stata osservata nella pars triangularis sinistra dei pazienti con depressione maggiore. I risultati dello studio stabiliscono fermamente LGI come marcatore di neuroimaging relativamente stabile per MDD, rispetto ai biomarcatori identificati in precedenza.
Questo perché i valori LGI riflettono il lungo processo di sviluppo della girificazione che non è influenzato spontaneamente dallo stato di un individuo durante il processo di misurazione. Vale anche la pena sottolineare la robustezza di questo studio, dato che ha coinvolto un campione più ampio di partecipanti, il che gli conferisce un vantaggio rispetto a studi simili condotti in precedenza. È interessante notare che i ricercatori hanno notato che le caratteristiche cliniche della MDD, inclusa la ricorrenza e la durata della malattia nei pazienti, erano associate a un aumento della girificazione in diverse regioni corticali occipitali e temporali. Tuttavia, non hanno osservato alcuna differenza significativa nei valori LGI in queste regioni tra i pazienti ei gruppi di controllo. Con i dati di questo studio, la ricerca futura potrebbe esplorare i fattori genetici che predispongono gli individui a schemi di ripiegamento corticale anormali e, a loro volta, alla depressione.
Lo studio può anche servire da tabella di marcia per la selezione delle regioni corticali come bersagli per trattamenti medici volti a ridurre i sintomi di questa condizione. Dall’altro lato della medaglia, un’altra indagine del Brigham and Women’s Hospital, ora pubblicata su Science Translational Medicine, suggerisce che la depressione dopo una lesione cerebrale traumatica (TBI) potrebbe essere un disturbo clinicamente distinto piuttosto che un disturbo depressivo maggiore, con implicazioni per il trattamento del paziente. Molti medici hanno già sospettato che si tratti di un disturbo clinicamente distinto con un modello unico di sintomi e una risposta al trattamento unica, inclusa una scarsa risposta agli antidepressivi convenzionali, ma fino ad ora non c’erano prove fisiologiche chiare per dimostrarlo. L’autore corrispondente Siddiqi ha collaborato con David Brody, MD, PhD, coautore dello studio e neurologo presso la Uniformed Services University.
I due hanno avviato un piccolo studio clinico che utilizzava la mappatura cerebrale personalizzata per indirizzare la stimolazione cerebrale come trattamento per i pazienti affetti da trauma cranico con depressione. L’attuale studio ha incluso 273 adulti con trauma cranico, di solito per lesioni sportive, lesioni militari o incidenti automobilistici. Le persone in questo gruppo sono state confrontate con altri gruppi che non avevano un trauma cranico o depressione, persone con depressione senza trauma cranico e persone con disturbo da stress post-traumatico. I partecipanti allo studio sono stati sottoposti a una RM della connettività funzionale a riposo, una scansione del cervello che osserva come l’ossigeno si muove nel cervello. Queste scansioni hanno fornito informazioni sull’ossigenazione in un massimo di 200.000 punti nel cervello in circa 1.000 diversi momenti nel tempo, portando a circa 200 milioni di punti dati in ogni persona.
Sulla base di queste informazioni, è stato utilizzato un algoritmo di apprendimento automatico per generare una mappa individualizzata del cervello di ogni persona. Nel processo, hanno notato uno schema specifico di anomalie nelle mappe cerebrali di questi pazienti. La posizione del circuito cerebrale coinvolto nella depressione era la stessa tra le persone con trauma cranico e le persone senza trauma cranico, ma la natura delle anomalie era diversa. La connettività in questo circuito era diminuita nella depressione senza trauma cranico ed era aumentata nella depressione associata a trauma cranico. Ciò implica che la depressione associata a trauma cranico può essere un processo patologico diverso, portando gli autori dello studio a proporre il nuovo nome “sindrome affettiva da trauma cranico”. Una limitazione dello studio è che con così tanti dati, non è stato possibile effettuare valutazioni dettagliate di ciascun paziente oltre alla mappatura cerebrale.
Come passo futuro, i ricercatori vorrebbero valutare il comportamento dei partecipanti in un modo più sofisticato e potenzialmente definire diversi tipi di sindromi neuropsichiatriche associate al TBI. Siddiqi e Brody hanno già arruolato 15 persone nel progetto pilota e hanno avuto successo con il trattamento. Da allora, hanno ricevuto finanziamenti per replicare lo studio in un trial multicentrico di tipo militare.
- a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.
Pubblicazioni scientifiche
Siddiqi SH et al. Sci Translat Med 2023 Jul; 15(703):eabn0441.
Kang Y, Kang W, Kim A et al. Psychol Med. 2023 May 8:1-13.
Siddiqi SH, Kandala S et al. Sci Rep. 2023 Mar 11; 13(1):4052.
Choi KW, Han KM et al. Psychol Med. 2022; 52(12):2232-2244.