Correlazione tra deterioramento cognitivo, plasticità sinaptica corticale e livelli liquorali di amiloide-β1-42 nella Sclerosi multipla

La presenza di disturbi cognitivi nei pazienti con Sclerosi Multipla (MS) era già stata descritta nel 1877 da Charcot; comunque solo negli ultimi 30 anni si è assistito ad una attenzione degli studiosi in merito alla comprensione delle compromissioni cognitive quantitative e qualitative presenti in questi pazienti. Circa il 45-65% dei pazienti con MS mostra disfunzioni cognitive di una certa entità, tali disturbi vanno da disturbi selettivi di specifiche funzioni a una compromissione grave e diffusa. Le disfunzioni cognitive frequentemente osservate nei pazienti con MS, sono associate con alterazioni della materia grigia, atrofia cerebrale e alterazioni della connettività e plasticità sinaptica. Recenti studi mostrano come anchvi e l'infiammazione acuta può esacerbare i deficit cognitivi indipendentemente dal sistema funzionale primariamente coinvolto.In questo studio noi misuriamo i livelli di amiloide beta 1-42 e proteina tau in pazienti con MS e CIS (Clinical Isolated Syndrome) , da sempre le due proteine sono state associate con il deterioramento cognitivo presente nei pazienti con malattia di Alzheimer (AD). Nella AD, l'amiloide beta 1-42 si accumula nel tessuto nervoso in placche extracellulari insolubili; questo fenomeno rende possibile la spiegazione del fatto che la forma solubile della beta 1-42 amiloide sia ridotta nel liquido cefalo rachidiano di questi pazienti. Nel nostro campione di pazienti affetti da MS, i livelli di amiloide beta 1-42 erano significativamente più bassi in pazienti con deficit cognitivi e erano inversamente correlati con il numero di lesioni GD+ alle immagini della risonanza magnetica (MRI). Sono state inoltre evidenziate correlazioni positive tra i livelli di amiloide beta 1-42 e i deficit di attenzione e concentrazione. Inoltre, l'anormale neuroplasticità della corteccia cerebrale è stata esplorata con TBS (theta brust magnetic stimulation). Da questa analisi è emerso che in pazienti con deficit cognitivi c'è una correlazione positiva tra i livelli di amiloide beta 1-42 presenti nel CSF e l'ampiezza dei long-term-potentiation (LPT) indotti dalla TBS. Nessuna correlazione è stata invece individuata tra la concentrazione della proteina tau, MRI, parametri cognitivi e gli effetti della TBS in questi pazienti. Insieme questi risultati indicano che nella MS l'infiammazione del SNC è capace di alterare il metabolismo della beta amiloide, riducendo la sua concentrazione nel liquido cerebro spinale e portando ad un danneggiamento della plasticità sinaptica e delle funzioni cognitive.

Cognitive dysfunction is of frequent observation in Multiple Sclerosis (MS). It is associated with grey matter pathology, brain atrophy and altered connectivity, and recent evidence showed that acute inflammation can exacerbate mental deficits independently of the primary functional system involved. In the present study, we measured cerebrospinal fluid (CSF) levels of amyloid-1-42 and tau protein in MS and in Clinical Isolated Syndrome (CIS) patients, since both proteins have been associated with cognitive decline in Alzheimer's disease (AD). In AD, amyloid-1-42 accumulates in the brain as insoluble extracellular plaques, possible explaining why soluble amyloid-ß1–42 is reduced in the CSF of these patients. In our sample of MS patients, amyloid-1-42 levels were significantly lower in patients cognitively impaired and were inversely correlated with the number of Gadolinium-enhancing (Gd+) lesions at the magnetic resonance imaging (MRI). Positive correlations between amyloid-1-42 levels and measures of attention and concentration were also found. Furthermore, abnormal neuroplasticity of the cerebral cortex, explored with theta burst magnetic stimulation (TBS), was observed in cognitively impaired patients, and a positive correlation was found between amyloid-1-42 CSF contents and the magnitude of long-term potentiation (LTP)-like effects induced by TBS. No correlation was conversely found between tau protein concentrations and MRI findings, cognitive parameters, and TBS effects in these patients. Together, our results indicate that in MS central inflammation is able to alter amyloid- metabolism, by reducing its concentration in the CSF, and leading to impairment of synaptic plasticity and cognitive function.