Le attività di ricerca corrente 2013-2016 si concentrano su patologie e problematiche neurologiche e neuropsichiatriche sia dell’età adulta che dell’età evolutiva connesse alle funzioni assistenziali dell’Istituto e caratterizzate da alta frequenza nella popolazione e su condizioni complesse contrassegnate da alti costi sanitari e sociali. Il contesto generale, pur rimanendo agganciato ad alcuni capitoli d’interesse storico per l’Istituto (le malattie neurodegenerative, le cefalee, la sclerosi multipla, ad esempio), si è evoluto sulla base dei diversi quesiti che l’assistenza andava ponendo e dell’evoluzione delle tecnologie bio-mediche. Ciò ha portato ad una ridefinizione del programma della Ricerca Corrente dell’Istituto che, per il quadriennio 2013-2016, si articola in otto linee di ricerca, ognuna delle quali comprendente aree tematiche specifiche.

(Resp. Giuseppe Micieli – Anna Cavallini – Daniele Bosone)

Tematiche della Linea saranno i processi di cura nello stroke in fase acuta nei pazienti ospedalizzati presso le 42 Stroke Unit della Rete regionale lombarda e dei quali si intende valutare, attraverso tecnologie informatiche innovative, il ruolo di possibili determinanti l’esecuzione o meno di procedure in grado di garantire la migliore prognosi (es. trombolisi, ricovero in Stroke Unit, accesso ai trattamenti endovascolari, ect). Verranno anche definite le caratteristiche della patologia dei piccoli vasi cerebrali, in particolare nell’approccio alla demenza vascolare versus le forme più tradizionali di demenze degenerative, attraverso l’utilizzo di indagini genetiche avanzate (NGS), di neuroimmagini (RMN-3T) e di emodinamica cerebrale (Doppler Transcranico). La definizione di algoritmi decisionali nel campo delle urgenze neurologiche, tra cui anche lo stroke, rappresenterà il terzo elemento progettuale di questa linea. Saranno anche utilizzati modelli sperimentali di ischemia cerebrale (ratto) per l’analisi di marcatori periferici e possibili strategie neuroprotettive.

OBIETTIVI ED INDICATORI DI RISULTATO

  • Individuazione e verifica, attraverso strumenti statistici, di fattori determinanti la prognosi nelle SU della Lombardia.
  • Identificazione e verifica di associazione statisticamente positiva tra elementi genetici, emodinamici e di imaging caratterizzanti la demenza vascolare sottocorticale; individuazione di un pattern emodinamico distintivo tra le forme di demenza allo studio.
  • Elaborazione ed applicazione di algoritmi decisionali in Neurologia d’Urgenza e Stroke con miglioramento del grado di aderenza ai PDT neurologici di fase acuta.

(Resp. Roberto Bergamaschi – Mauro Ceroni – Enrico Marchioni)

Questa Linea è rivolta allo studio della Neuroimmunoinfiammazione e della Neuroncologia. Nel primo ambito verranno studiati vari fattori ambientali che potrebbero concorrere sia alla insorgenza che alla evoluzione peggiorativa delle neuropatologie immuno-infiammatorie; per consentire un migliore inquadramento delle malattie infiammatorie e infettive del SNC sarà implementato un data base ad-hoc. In merito al secondo ambito sarà creata una rete provinciale ed implementato un data base ad-hoc, per meglio inquadrare le problematiche neuro-oncologiche.

OBIETTIVI ED INDICATORI DI RISULTATO

  • Valutazione del ruolo di fattori ambientali (fumo, livelli di Vitamina D, inquinanti atmosferici, esposizioni lavorative) nello sviluppo e nella evoluzione della sclerosi multipla (SM), e delle relazioni di tali fattori con i biomarkers infiammatori.
  • Realizzazione di un database a valenza multidisciplinare e interistituzionale regionale ed extraregionale, con categorizzazione delle principali patologie infettive e infiammatorie del SNC presso strutture con elevata complessità assistenziale; miglioramento dei PDT ed ottimizzazione delle risorse.
  • Creazione di una rete neuro-oncologica provinciale basata su modelli di assistenza all’esordio, nel follow up e durante le fasi terminali. Pianificazione dei PDT neuroncologici secondo gli orientamenti internazionali; riduzione delle liste di attesa, individuazione precoce delle complicanze, rapido accesso alle consulenze interdisciplinari.

(Resp. Fabio Blandini – Claudio Pacchetti – Alfredo Costa)

Tematica principale della Linea sono le malattie neurodegenerative, con particolare riferimento alle principali patologie legate all’invecchiamento, malattia di Parkinson (MP) e demenze, e ad una patologia meno frequente nella popolazione generale, ma dai risvolti drammatici, come la sclerosi laterale amiotrofica (SLA). Le attività vengono condotte con un approccio combinato, che include progetti di ricerca sperimentale – in vitro e in vivo – e progetti di ricerca clinica condotta nel paziente.

OBIETTIVI ED INDICATORI DI RISULTATO

  • Approfondimento dei meccanismi patogenetici della MP e identificazione di possibili prospettive terapeutiche innovative in modelli sperimentali di malattia; individuazione e raccolta di campioni per l’avvio della validazione di biomarkers preclinici nel paziente parkinsoniano
  • Studio di specifici aspetti bio-molecolari e genetici della SLA e di altre patologie neurodegenerative rare; individuazione ed avvio del processo di validazione di biomarkers nel paziente con SLA.
  • Analisi di fattori predittivi ed interventi di contenimento della disabilità nell’invecchiamento normale e nella demenza; individuazione ed avvio del processo di validazione di biomarkers e nuove strategie terapeutiche in pazienti con demenza.

(Resp. Umberto Balottin – Angela Berardinelli  – Sabrina Signorini)

In questa linea di ricerca le tematiche riguardano sia l’area della neurologia dello sviluppo, in particolare i disordini neuroftalmologici dell’età evolutiva, le sindromi rare a eziopatogenesi autoimmunitaria (Aicardi Goutières), l’intervento precoce nei bambini nati pretermine, sia l’area delle  malattie con base genetica familiare e ad espressione clinica con  difetto neuromuscolare,  sia la psicopatologia dell’età evolutiva con particolare riferimento ai disturbi pervasivi dello sviluppo e ai disturbi psicopatologici gravi dell’adolescenza. Nell’ambito di tali aree verranno utilizzate indagini genetiche avanzate (NGS) e metodiche complesse di neuroimmagini  (DTI e RMN-3T).

OBIETTIVI ED INDICATORI DI RISULTATO

  • Definizione di strumenti per l’analisi degli aspetti quali-quantitativi dei deficit visivi, anche al fine del monitoraggio dell’intervento riabilitativo, ed avvio del processo di validazione.
  • Definizione ed applicazione al fine della successiva validazione di un protocollo metodologico di “early intervention” per bambini pretermine.
  • Standardizzazione delle valutazioni nei trial farmacologici delle malattie neuromuscolari; identificazione di dati rappresentativi della situazione delle famiglie di pazienti, utili per la messa a punto di programmi di sostegno.
  • Individuazione e ricerca di correlazioni statisticamente significative di markers biologici e clinici sia nel campo psichiatrico che neurologico.
  • Miglioramento della compliance nelle terapie psichiatriche misurata attraverso una scala Likert sviluppata ad hoc, somministrata al paziente, al genitore ed al medico curante.

(Resp. Cristina Tassorelli – Giuseppe Nappi –  Grazia Sances)

Questa linea di ricerca è dedicata alla Medicina del Dolore Cronico, cefalee primarie funzionali e dolore neuropatico centrale in primo luogo, attraverso un approccio olistico per comprendere i meccanismi sottesi ai vari tipi di dolore ed individuare modalità di trattamento più specifiche ed efficaci. In quest’ottica rientrano lo studio dei meccanismi associati al genere femminile, sia attraverso la valutazione del ruolo degli ormoni della serie ipotalamo-ipofiso-ovarica nella trasmissione del dolore e nella reattività cerebrovascolare, che l’approfondimento dei determinanti psicobiologici dell’emicrania comorbida, cefalea a grappolo, Medication Overuse Headache (nelle varie età della vita, dall’infanzia/adolescenza all’età adulta/senile). L’approccio di ricerca globale al “cerchio del dolore” si estrinseca, infine, attraverso l’approfondimento dei meccanismi neurogenici e la ricerca di nuovi potenziali target terapeutici, anche in modelli sperimentali.

OBIETTIVI ED INDICATORI DI RISULTATO

  • Definizione di determinanti psicobiologici della cronicizzazione delle cefalee.
  • Identificazione di biomarkers/indicatori di risposta ai farmaci, di tipo genetico, ormonale, neurofisiologico, neurovegetativo, vascolare e della serie emozionale-neurocomportamentale affettiva.
  • Messa a punto di percorsi diagnostico-terapeutici per le cefalee croniche e per il dolore resistente.
  • Approfondimento dei meccanismi fisiopatogenetici dell’emicrania comorbida.

(Resp. Giorgio Sandrini – Arrigo Moglia – Elena Sinforiani)

La linea di ricerca è finalizzata a valutare l’efficacia delle più avanzate tecniche di neuroriabilitazione, in particolare della teleriabilitazione cognitiva, della robotica, della neuromodulazione,  delle metodiche di facilitazione sensori-motoria e di controllo del dolore, sul recupero funzionale delle principali patologie neurologiche ad elevata frequenza ed impatto sociale, quali lo stroke, la malattia di Parkinson e la sclerosi multipla, indagando contestualmente i meccanismi neurobiologici del recupero del deficit neurologico mediante neuroimaging funzionale ed indagine neurofisiologica.

OBIETTIVI ED INDICATORI DI RISULTATO

  • Miglioramento degli indici di compromissione motoria/funzionale e grado di disabilità valutati mediante scale cliniche di valutazione di outcome generali e specifiche per patologia.
  • Indicazioni alla gestione clinica ottimale del dolore nei pazienti in neuroriabilitazione, valutato mediante scale cliniche ed indagini strumentali.
  • Miglioramento dei parametri misurati durante gait-analysis (riabilitazione del cammino), analisi cinematica del movimento (riabilitazione posturale, tronco e arto superiore), test di valutazione delle funzioni superiori (riabilitazione cognitiva) e parametri  urodinamici (riabilitazione urologica).
  • Riorganizzazione dell’attività corticale (plasticità) valutata mediante Neuroimaging Funzionale (fMRI) e tecniche neurofisiologiche.

(Resp. Emilio Perucca – Carlo Andrea Galimberti – Pierangelo Veggiotti)

Le ricerche relative a questa linea sono mirate alla caratterizzazione di diverse sindromi epilettiche, con particolare riferimento agli aspetti elettroclinici delle epilessie con punte e onde continue durante il sonno, ai correlati tra sonno notturno, patologie ipniche e la modulazione delle crisi in pazienti con forme di epilessia morfeica, e alla individuazione del significato clinico e prognostico di variazioni nel tempo della fotosensibilità elettrografica in pazienti con epilessie generalizzate idiopatiche. Mediante metodiche genetiche avanzate (NGS e array) verranno studiati i geni associati ad anomalie EEGrafiche per meglio caratterizzare la correlazione fenotipo-genotipo. Contestualmente verranno valutati in questi pazienti la risposta a diverse forme di terapia farmacologica. Infine, verrà caratterizzata la variabilità cinetica di farmaci antiepilettici di nuova generazione in pazienti con epilessia refrattaria, valutandone i fattori implicati e le potenziali correlazioni con la risposta clinica.

OBIETTIVI ED INDICATORI DI RISULTATO

  • Migliore comprensione degli aspetti clinici e terapeutici di diverse sindromi epilettiche, attraverso la definizione di precisi criteri diagnostici e prognostici e di algoritmi terapeutici.
  • Miglioramento dell’efficacia diagnostica, dell’inquadramento prognostico e della risposta alla terapia farmacologica, attraverso la definizione di criteri ottimizzati per l’esecuzione di indagine genetiche e l’individuazione di trattamenti preferenziali sulla base del genotipo, del fenotipo e di variabili farmacocinetiche.

(Resp. Egidio D’Angelo – Raffaele Manni – Tomaso Vecchi)

La Linea è concepita per favorire la ricerca neurofisiologica sperimentale sulle funzioni sensori-motorie e cognitive e per promuovere lo sviluppo tecnologico della Fondazione (Brain Computer Interface-BCI; Stimolazione Magnetica Transcranica-TMS; RMN-3T). Una parte delle ricerche verrà condotta in vitro ed in vivo nell’animale da esperimento, al fine di indagare fenomeni critici relativi all’apprendimento e alla computazione nei circuiti neurali. Una seconda parte verrà condotta sull’uomo, al fine di indagare l’emergenza delle funzioni circuitali nel comportamento sensori-motorio e cognitivo. In sintesi, la Linea promuoverà la connessione tra conoscenze derivate dalle neuroscienze di base, la neuropatologia e la clinica. Il tema centrale della ricerca riguarda il funzionamento dell’asse cerebro-cerebellare, che è coinvolto nella generazione dello schema corporeo e della memoria procedurale ed influenza profondamente la funzione e la plasticità corticale. Pertanto, il cervelletto rappresenta un nuovo potenziale target per la riabilitazione sensorimotoria e cognitiva e per la terapia di patologie neurologiche e psichiatriche.

OBIETTIVI ED INDICATORI DI RISULTATO

  • Studio della plasticità sinaptica mediante tecniche di imaging e di elettrofisiologia cellulare in modelli animali.
  • Elaborazione di modelli matematici del circuito cerebellare per  la simulazione delle funzioni sensori-motorie.
  • Implementazione di tecnologie MRI, TMS e BCI per lo studio della funzione e della plasticità nei circuiti cerebrali.
  • Elaborazione di protocolli MRI e TMS per lo studio dell’ autismo, del morbo di Alzheimer e di altre patologie.
  • Elaborazione di un protocollo a closed-loop per la neuroriabilitazione motoria e cognitiva.