SSD: MED/19 – Chirurgia Plastica

Composizione del Gruppo di ricerca: 
Prof.ssa Katia Cortese – Anatomia Ultrastrutturale
Prof. Lucio Marinelli - Neurofisiopatologia 
Prof. Luca Mastracci – Anatomia Patologica
Dr. Andrea Petretto - Proteomica
Dr. Federico Zaottini – Radiologia 

Finanziamento: Ricerca Corrente 2022 – 2024

Background e dati preliminari 
L'emicrania è un disturbo neurologico e una delle condizioni di dolore più comuni in tutto il mondo.  Nonostante la sua prevalenza, la biologia di base e i meccanismi sottostanti che contribuiscono al suo sviluppo sono ancora poco conosciuti. Non è chiaro, ad esempio, quale ruolo svolga il sistema  vascolare, sia extra che intracranico, nella genesi del dolore, anche se, nell’ambito delle teorie  etiopatogenetiche dell’emicrania, crescenti sono le evidenze di un coinvolgimento di alcune arterie e  nervi extra-cranici. La sintomatologia stessa che caratterizza una percentuale significativa dei  Pazienti affetti (dolore pulsante) sembra condurre verso questa ipotesi. In un recente studio pilota  (Cortese K, Tagliatti E, Gagliani MC, Frascio M, Zarcone D, Raposio E. Ultrastructural imaging  reveals vascular remodeling in migraine patients. Histochem Cell Biol. 2022 Jan 29. doi:  10.1007/s00418-021-02066-w.) il nostro Gruppo ha evidenziato come, in Pazienti emicranici, siano  riscontrabili peculiari anomalie ultrastrutturali (spiccato ispessimento e frammentazione dell’intima,  frammentazione della lamina elastica interna, presenza di numerose vescicole extracellulari, shifting  delle cellule muscolari lisce da contrattili a sinteticamente attive) a carico delle arterie temporali ed  occipitali. Parimenti, determinati indici di flogosi (calcitonin gene related peptide – CGRP, IL-1β,  IL-6 and TNF-α) sembrano essere alterati in questi pazienti. Sul piano morfologico, inoltre, costante  è l’osservazione intra-operatoria di segni di flogosi cronica a carico di alcuni vasi e nervi extracranici,  così come del tessuto connettivo circostante. In un recente studio pilota effettuato dal nostro Gruppo,  alcuni di tali segni (edema del perinevrio, ectasia e conflitto neuro-vascolare) sono risultati essere spesso evidenziabili tramite esame ecotomografico (ETG) ad altissima risoluzione. 

Obiettivi di progetto
Il presente studio si prefigge di:

1. analizzare, tramite ecografia ad altissima risoluzione, la morfologia (ed eventuali anomalie) dei fasci vascolo-nervosi temporali ed occipitali in n.50 pazienti affetti da emicrania a localizzazione temporale e/o occipitale, comparandoli con analisi analoghe effettuate in n.50 soggetti sani;
2. analizzare, dal punto di vista istologico, immunoistochimico ed ultrastrutturale, biopsie effettuate (durante interventi di chirurgia mini-invasiva per la terapia di emicranie farmaco-resistenti), in n.50 pazienti, delle arterie temporali superficiali ed occipitali e del tessuto adiposo-connettivo ad esse attiguo, sede (come rilevato di frequente durante operazioni chirurgiche in questo tipo di Pazienti) di alterazioni flogistiche reattive croniche;
3. analizzare, tramite spettrometria di massa ad altissima risoluzione, il fenotipo (proteotipo) delle citate arterie extra-craniche (temporale superficiale ed occipitale) in n.50 pazienti affetti;
4. studiare i dosaggi plasmatici di CGRP, IL-1β, IL-6 and TNF-α in n.50 Pazienti affetti da emicrania cronica farmaco-resistente subito prima e tre mesi dopo intervento microchirurgico di neurolisi dei nervi occipitali e/o auricolo-temporali, al fine di evidenziarne eventuali mutamenti.

Metodologia
Per l’analisi dettagliata morfologica funzionale delle arterie occipitali, temporali superficiali e del  tessuto perivascolare verrà utilizzato un approccio combinato basato sulla ecografia ad altissima  risoluzione, microscopia ottica ed elettronica ad alta risoluzione in congiunzione con un approccio di  spettrometria di massa per la valutazione delle modulazioni del proteoma totale. Questo obiettivo del  progetto ha lo scopo di dettagliare i cambiamenti morfo-strutturali delle arterie e del tessuto adiposo che circonda i vasi con un approccio morfologico e ultrastrutturale (n= 50 pazienti). In particolare, si  valuteranno l’integrità e le anomalie della tonaca intima, media e avventizia dei vasi e la morfologia  del tessuto perivascolare in relazione all’età del paziente. Per integrare le informazioni morfologiche  con quelle funzionali, utilizzeremo un approccio proteomico basato sulla spettrometria di massa ad  alta risoluzione. Per rivelare differenze o somiglianze di modulazione proteica tra le due diverse  arterie, e del tessuto adiposo perivascolare, eseguiremo un'analisi delle componenti principali legate all'età (PCA) e un'analisi di clustering gerarchico. Inoltre, per ottenere informazioni sulle possibili  funzioni associate ai gruppi proteici modulati in relazione all'età dei pazienti, eseguiremo un'analisi  bioinformatica utilizzando i moduli funzionali creati dal software HumanBase, disponibile su  https://hb.flatirinstitute.org/. Tale software esegue previsioni basate sui dati delle funzioni geniche. Completeranno tali analisi esami ETG ad altissima risoluzione dei peduncoli neuro-vascolari descritti 
e la valutazione pre- e post-operatoria di CGRP, IL-1β, IL-6 and TNF-α.

Impatto assistenziale certo o potenziale
L’acquisizione dei numerosi dati descritti si rifletterebbe auspicabilmente in una conoscenza più  approfondita dei meccanismi patogenetici correlati all’emicrania/cefalee muscolo-tensive. Questi dati  potenzialmente consentirebbero di affinare le nostre conoscenze diagnostiche e terapeutiche per tale  patologia.