Eventi neurodegenerativi comuni nella Sclerosi Multipla e nelle retinopatie degenerative

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Premessa 
 
La retina rappresenta per il suo sviluppo embrionale una porzione del sistema nervoso 
centrale distaccata dall‘encefalo. Il ruolo svolto da questa specializzata struttura nervosa 
nel corretto funzionamento dell‘occhio è evidenziato nelle malattie neurodegenerative, le 
quali sono responsabili di effetti devastanti a carico delle fibre nervose. 
 
Il numero di persone affette da malattie neurodegenerative è estremamente elevato, e molto 
probabilmente tali cifre andranno sempre più ad aumentare a causa dell‘innalzamento 
dell‘età media e quindi di conseguenza all‘aumento della quota di popolazione a rischio. 
 
La possibile chiave per un miglioramento del quadro epidemiologico è puntare su una 
ricerca a più livelli, partendo dalla comprensione dei meccanismi cellulari e molecolari del 
danno neuronale, e successivamente sviluppare degli interventi diagnostici e terapeutici atti 
a individuare precocemente tali patologie. È inoltre indispensabile che lo studio di tali 
malattie avvenga in modo coordinato. La speranza infatti è che, una volta individuato un 
trattamento efficace per rallentare la progressione del processo degenerativo, esso si 
dimostri poi applicabile con analoga efficacia a più di una singola malattia. A tal proposito 
la discussione di questo lavoro di tesi inizia con la descrizione dell‘anatomia dei due centri 
di degenerazione, il bulbo oculare e il cervello, come base anatomica per poi sottolinearne 
il deterioramento nella sclerosi multipla. 
 
La sclerosi multipla, che rappresenta la malattia demielinizzante più comune, è 
caratterizzata dalla perdita della guaina mielinica che ricopre il SNC, la quale è 
responsabile inizialmente della perdita della conduzione del segnale elettrico ed, in una 
fase più tardiva o nelle forme più aggressive, della degenerazione assonale.  
 
Attraverso lo studio della retina è possibile avere un quadro clinico della malattia e del suo 
decorso usando tecniche meno invasive della risonanza magnetica nucleare ed altamente 
affidabili. 
L‘utilizzo dell‘optical coherence tomography rappresenta in questo senso una tecnica 
diagnostica all‘avanguardia, in grado di visualizzare la struttura della retina e di 
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conseguenza lo stato della demielinizzazione. L‘utilizzo in pazienti affetti da sclerosi 
multipla dell‘OCT permette di osservare sia il decorso clinico, sia la variante di questa 
patologia (e quindi la classificazione). 
L‘importanza di avere una diagnosi precoce infatti si è rilevata molto importante nel 
trattamento di individui affetti da SM. 
 
Nel corso di questo lavoro di tesi verranno discusse le conoscenze attualmente acquisite 
sulla patologia, descrivendo quali cause sono associate allo sviluppo della sclerosi 
multipla, ed analizzando in seguito quali sono gli effetti della malattia sulla normale 
fisiologia della conduzione dell‘impulso elettrico all‘interno del SNC. Le prove disponibili 
mostrano come la rimodellazione della fibra demielinizzata è causa della degenerazione 
assonale responsabile del costante peggioramento neurologico nella maggior parte dei 
pazienti. 
  
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1. Anatomia e fisiologia dell’occhio 
 
L‘occhio e il cervello sono le strutture nervose maggiormente interessate da eventi 
neurodegenerativi dovuti alle retinopatie e alla sclerosi multipla (SM); per tale motivo, qui 
di seguito andremo a descrivere l‘anatomia di entrambi questi organi. 
Gli organi della vista sono rappresentati da strutture con funzione ottica in grado di captare 
le più sottili lunghezze d‘onda del visibile (400-700 nm) provenienti dal mondo esterno e 
di trasformarle in un potenziale specifico utilizzato in un ambito percettivo e riflessivo con 
il fine di una costruzione spaziale d‘immagini definite. 
 
1.1 Anatomia e fisiologia del bulbo oculare 
 
Il bulbo oculare è un organo sferoidale, accolto nella cavità orbitale, protetto da palpebre e 
annessi oculari. Esso presenta una consistenza duro-elastica ed è costituito da una parete, 
formata da strutture membranose sovrapposte e una cavità, occupata da una massa liquida 
e organelli che costituiscono, nel loro insieme, il nucleo del bulbo. 
 
Figura 1 Bulbo oculare 
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1.1.1 Parete Del Bulbo Oculare 
Le tre membrane che formano la parete del bulbo oculare sono: 
 ξ la tunica fibrosa (esterna); 
 ξ la tunica vascolare o uvea (media); 
 ξ la tunica nervosa o retina (interna).  
La tunica fibrosa è un tessuto scarsamente vascolarizzato che protegge le delicate strutture 
interne dell‘occhio e, insieme alla pressione del liquido intraoculare, consente il 
mantenimento della forma e del turgore del bulbo oculare. Essa è suddivisa in un segmento 
posteriore di colore biancastro, opaco ai raggi luminosi, la sclera, e in una parte anteriore 
più piccola e trasparente, la cornea. 
La zona limite tra la sclera e la cornea è nota come margine sclero-corneale o limbus 
corneale. 
La tunica vascolare, caratterizzata da una ricca vascolarizzazione, assicura un‘adeguata 
nutrizione alla retina e la produzione dell‘umore acqueo. L‘uvea si divide in tre regioni 
differenti: la coroide, il corpo ciliare e l‘iride. 
La coroide, una sottile membrana poco elastica, è la parte più vascolarizzata dell‘uvea ed è 
a diretto contatto con la porzione fotosensibile della retina, fornendo supporto nutritivo a 
quest‘ultima. 
Il corpo ciliare, interposto tra coroide ed iride, forma un anello adeso alla superficie 
interna del bulbo oculare. Il corpo ciliare dà attacco al cristallino ed è coinvolto 
nell‘elaborazione dell‘umor acqueo. Possiamo distinguere due parti in senso antero-
posteriore: il muscolo ciliare ed i processi ciliari. 
L‘ iride è una prosecuzione del corpo ciliare, a forma di sottile lamina di tessuto 
pigmentato, la cui funzione è di regolare la quantità di luce che penetra nell‘occhio, agendo 
come un diaframma ottico regolabile. Al suo interno è contenuto il muscolo dilatatore della 
pupilla ed il muscolo costrittore della pupilla o sfintere dell‘iride. 
La tunica nervosa si divide in due parti: una parte cieca ed una parte ottica. La parte cieca 
riveste il corpo ciliare e la superficie posteriore dell‘iride ed è costituita da un foglietto 
esterno, formato da cellule ricche di pigmento, e uno interno con cellule prive di pigmento 
e con attività secernente. In corrispondenza dei corpi ciliari i due foglietti danno luogo a 
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formazioni caratteristiche dette processi ciliari, deputati all‘elaborazione dell‘umor acqueo. 
La parte ottica, che riveste la coroide, è costituita da un foglietto esterno, detto strato 
pigmentato e dalla retina propriamente detta, che è l‘organo fotorecettore. La superficie 
interna della retina mostra una piccola depressione rotondeggiante, la fovea, che si 
distingue per la presenza di un gran numero di cellule gangliari e recettori retinici, che ne 
fanno l‘area di maggiore acuità visiva. 
La retina è composta da tre strati di cellule nervose. Lo strato nucleare più esterno è 
costituito dai corpi cellulari di coni e bastoncelli; lo strato nucleare più interno è costituito 
dai corpi cellulari delle cellule bipolari, cellule orizzontali e cellule amacrine, e lo strato 
delle cellule gangliari contiene i corpi cellulari di queste ultime (Romer, 1986). Le cellule 
gangliari rappresentano l‘ultimo neurone costituente la catena nervosa retinica. Gli assoni 
di tali cellule vanno a costituire le fibre ottiche che si prolungano fino ai corpi genicolati 
laterali. All‘interno della struttura retinica questi assoni risultano amielinici e decorrono in 
fasci, parallelamente alla superficie interna della retina stessa, convergendo verso la papilla 
dove formano il nervo ottico. 
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1.2 Umor acqueo e pressione intraoculare 
L‘umor acqueo è un liquido limpido e privo di elementi morfologici che riempie la camera 
anteriore. Esso ha un ruolo fondamentale nella regolazione della pressione intraoculare, 
inoltre è il secondo mezzo trasparente nel bulbo oculare dopo il cristallino, quindi svolge 
importanti funzioni ottiche; infine, ha una funzione trofica del cristallino (Sears, 1994). 
L‘umore acqueo viene prodotto per ultrafiltrazione del sangue a livello dei capillari del 
corpo ciliare. Una volta secreto, riempie la camera posteriore, dalla quale fluisce alla 
camera anteriore attraverso la pupilla ed è infine drenato dalla rete trabecolare e dal canale 
di Schlemm. Il flusso dell‘umor acqueo è determinato dalla differenza di pressione 
esistente tra i liquidi all‘interno dell‘occhio (circa 20 mm Hg) e la pressione nelle vene 
episclerali (circa 13 mm Hg). 
La pressione intraoculare (IOP) è determinata dall‘equilibrio tra la secrezione e 
l‘assorbimento dell‘umor acqueo, ma influenzata da altri fattori quali la pressione del 
sangue, la pressione del cristallino, la pressione dei muscoli che si inseriscono sulla parete 
del bulbo ed il controllo nervoso (Sareux, 1986).  
La pressione intraoculare, maggiore della pressione atmosferica, può essere definita come 
la pressione richiesta per prevenire la perdita di umor acqueo quando si inserisce un ago 
ipodermico nella camera anteriore dell‘occhio (Davson, 1990). 
Il livello basale della pressione intraoculare normale (IOP) nell‘uomo adulto si attesta 
intorno ad un valore medio di 15 mmHg  nel ratto adulto invece è circa 12 mmHg (Savada, 
1999). 
La viscosità del corpo vitreo, formato da una trama di fibre collagene ripiena di acqua, 
acido ialuronico, soluti organici ed inorganici, permette di intrappolare notevoli quantità 
d‘acqua a causa dell‘elevata quantità di acido ialuronico, provocando un aumento di 
volume che induce l‘ipertono; al contrario la riduzione di volume provoca ipotonia. 
Un‘aumento della pressione arteriosa si traduce in un incremento di filtrato, mentre la sua 
diminuzione ha effetti opposti. In questo caso i cambiamenti nella produzione di umor 
acqueo sono compensati grazie a variazioni nella sua eliminazione. 
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Per quanto riguarda, infine, il controllo nervoso della pressione intraoculare, bisogna 
ricordare che l‘innervazione del globo oculare comprende nervi viscerali sia ortosimpatici 
che parasimpatici. La stimolazione simpatica, mediata prevalentemente da recettori α-
adrenergici, determina un aumento del diametro pupillare o midriasi, mentre quella 
parasimpatica, mediata da recettori colinergici di tipo muscarinico, provoca un 
restringimento della pupilla o miosi. La midriasi provoca una diminuzione dell‘angolo 
irido-corneale, mentre la miosi ne determina l‘aumento; queste modificazioni sono poco 
significative in individui sani, ma possono influenzare notevolmente la pressione 
intraoculare in individui affetti da glaucoma (Testut, 1971). 
Il sistema nervoso infine, può influenzare la pressione intraoculare modificando la 
pressione dei capillari corioidei. La stimolazione del simpatico cervicale provoca 
vasocostrizione ed è seguita da una diminuzione della pressione intraoculare, mentre il suo 
blocco provoca ipertono; una diminuzione della pressione intraoculare si riscontra anche 
dopo la resezione del trigemino, mentre un aumento si registra in seguito alla sua 
stimolazione. 
Sebbene queste variazioni siano di entità molto modesta, esse possono influenzare sia la 
formazione dell‘umor acqueo che il suo deflusso dalla camera anteriore, con riscontri più o 
meno evidenti sul valore del tono endoculare (Sareux, 1986) (Davson, 1990).