Fisiopatologia del movimento e strategie riabilitative nella

malattia di Parkinson

Carlo Trompetto Dipartimento di Neuroscienze, Oftalmologia e Genetica

Università di Genova

Malattia di Parkinson

Clinicamente caratterizzata da tremore, rigidità ed acinesia. In un secondo tempo compare l'instabilità posturale.

Neuro-patologicamente è caratterizzata da degenerazione della parte compatta della sostanza nera, con conseguente compromissione delle proiezioni dopaminergiche nigro-striatali e deplezione in dopamina dello striato

• Perdita dei neuroni dopaminergici della sostanza nera

• Riduzione di dopamina a livello striatale

• Corpi di Lewy nei neuroni residui: in parte costituiti da alfa-sinucleina

• Altri neurotrasmettitori risultano ridotti (noradrenalina, serotonina), seppur in minor grado

Malattia di Parkinson: neuropatologia

Malattia di Parkinson: neuropatologia

• Sostanza nera

• Locus coeruleus

• Nucleo motore dorsale del vago

• Sostanza Innominata

• Nucleo basale di Meynert

• Colonna intermedio-laterale del midollo spinale

Malattia di Parkinson: segni cardinali

• Tremore

• Rigidità

• Alterazione del movimento (acinesia, bradicinesia ed ipocinesia)

• Alterazioni della postura e dell’equilibrio (tardivi)

Malattia di Parkinson: tremore

• A riposo

• Scompare durante l’esecuzione di movimenti volontari

• Nelle forme avanzate il movimento attenua ma non elimina il tremore

• Lo stress psichico aumenta il tremore, diminuisce quando il paziente è tranquillo

• Scompare durante il sonno

Malattia di Parkinson: tremore

Contrazione ritmica di tipo alternante di muscoli antagonisti con una frequenza di 4-6 scosse al secondo

Flessori polso

Estensori polso

Malattia di Parkinson: tremore

• Aspetti fisiopatologici poco noti

• Attività ritmica di un generatore sovrasegmentale: nucleo ventrale intermedio del talamo

• Meccanismi segmentali: fenomeni di oscillazione trasmessi da circuiti riflessi long-loop

Malattia di Parkinson: tremore

• A riposo e quindi poco invalidante

• Risponde bene alla terapia (sia medica sia DBS)

• Non rappresenta il target dell’intervento riabilitativo

Malattia di Parkinson: rigidità

• Aumento del tono muscolare

• A tubo di piombo

• Fenomeno della ruota dentata

• Fisiopatologia sconosciuta

Malattia di Parkinson: rigidità

• ruolo marginale nella compromissione del movimento (Cunnington et al., 1995)

• i malati si lamentano poco della rigidità (Morris et al., 1997)

• la rigidità non è il target principale della terapia riabilitativa (Morris, 2000)

• meccanismi sconosciuti e quindi non abbiamo basi sulle quali costruire strategie riabilitative

Malattia di Parkinson: alterazione del movimento volontario

• Acinesia: globale riduzione della motilità

• Bradicinesia: lentezza dei movimenti

• Ipocinesia: riduzione dell’ampiezza dei movimenti

Malattia di Parkinson: compromissione del movimento volontario

• Movimenti complessi

• Eseguiti spontaneamente

• Movimenti eseguiti in modo automatico, senza pensarci

Sono le attività della vita quotidiana

Sistema della motilità volontaria

Malattia di Parkinson: sistema cortico-spinale intatto

Movimenti complessi ed automatici: gangli della base = pilota automatico

Malattia di Parkinson: alterazione del pilota automatico!

• Movimenti complessi

• Eseguiti spontaneamente

• Movimenti eseguiti in modo automatico, senza pensarci

Sono le attività della vita quotidiana

Gangli della base: anatomia microscopica

Nucleo caudato e putamen (derivazione telencefalica): numerosi piccoli neuroni tra cui sono sparse in modo uniforme cellule di grossa taglia.

Globo pallido (derivazione diencefalica): neuroni fusiformi di grossa taglia, scarsamente addensati.

Sostanza nera: parte ventrale (reticolata), simile al pallido; parte dorsale (compatta), grossi neuroni pigmentati (neuroni dopaminergici).

Caudato - putamen / pallido - parte reticolata della sostanza nera

Gangli della base: centro afferente e centro efferente

Gangli della base: connessioni afferenti ed efferenti

Centro afferente

Centro efferente

Caudato

Putamen

Pallido mediale

Parte reticolata sostanza nera

Gangli della base: connessioni afferenti

Centro afferente (caudato e putamen)

Corteccia cerebrale

Parte compattaSostanza nera Talamo

Gangli della base: connessioni afferenti.Le proiezioni cortico-striatali

L’intera corteccia cerebrale contribuisce alle proiezioni cortico-striatali:

- aree motorie

- aree sensitive

- aree associative

- aree limbiche

Mediatore chimico: acido glutammico

Gangli della base: connessioni efferenti

VL VA

La principale via efferente che prende origine dai gangli della base è destinata al talamo e termina nei nuclei ventrale anteriore (VA) e ventrale laterale (VL).

Neurotrasmettitore: GABA

Gangli della base: connessioni efferenti

I nuclei VA e VL proiettano fibre eccitatorie (glutammatergiche) alla corteccia prefrontale e, soprattutto, alle aree corticali premotorie e motorie (6 e 4 di Brodmann)

Aree motorie della corteccia cerebrale

4

4

46 6

L’area 6 (area premotoria) è localizzata anteriormente alla corteccia motoria primaria e comprende: l’area supplementare motoria (faccia mediale emisfero, immediatamente al davanti dell’area primaria per la gamba), e la corteccia premotoria, localizzata sulla faccia laterale degli emisferi

Gangli della base: funzione

I gangli della base ricevono afferenze da tutte le aree della corteccia cerebrale e le ritrasmettono, attraverso il talamo, principalmente all’area supplementare motoria.

In tal modo, i gangli della base costituiscono una sorta d’imbuto, che concentra in una zona circoscritta della corteccia cerebrale le afferenze provenienti da tutta la corteccia.

Gangli della base: via diretta e via indiretta

Nucleo caudato-putamen

Globo pallido mediale

Parte reticolata sostanza nera

CENTRO AFFERENTE

CENTRO EFFERENTE

La compartimentazione funzionale all’interno dei gangli della base implica che il centro di ricezione del sistema sia collegato al centro di proiezione

Gangli della base: via diretta e via indiretta

Gangli della base: connessioni afferenti

Centro afferente (caudato e putamen)

Corteccia cerebrale

Parte compattaSostanza nera Talamo

Gangli della base: connessioni afferentiLe proiezioni nigro-striatali

Hanno origine dalla parte compatta della sostanza nera

Neurotrasmettitore: dopamina

Recettori post-sinaptici: recettori metabotropici

Le proiezioni nigro-striatali: recettori dopaminergici

D1 D2 D3 D4

D5

Struttura molecolare

7 segmenti catena polipept.

7 segmenti catena

polipept

7 segmenti catena

polipept

7 segmenti catena

polipept

7 segmenti catena

polipept

Effetto su AMP ciclico

Agonisti SKF 38393 Bromocript 7-OH-DPAT ? SKF 38393

Antagonisti FenotiazineTioxanteniButirrofen.

FenotiazineTioxanteniButirrofenClozapina

Clozapina Clozapina FenotiazineTioxanteniButirrofen

D 1 + D 2 -

Le proiezioni nigro-striatali: neuroni post-sinaptici striatali (caudato-putamen)

GABA

Encefalina

Acetil

colinaGABA

Sostanza P

D1 D2 D2

D 1 + D 2 -

Malattia di Parkinson: fisiopatologia del disordine del movimento

Acinesia: disattivare il pilota automatico!

Movimenti complessi

Eseguiti spontaneamente

Movimenti eseguiti in modo automatico, senza pensarci

Movimenti semplici

In risposta a stimoli esterni (external cues)

Il paziente deve concentrarsi sul movimento (attentional strategies; motor imagery; no dual

task)

(analisi del movimento)

AnniAnni

EsordioEsordio DiagnosiDiagnosiImagingImaging

TerapiaTerapiaLuna di mieleLuna di miele

ComplicazioniComplicazionida levodopada levodopa

DBSDBSDuodopaDuodopa

Declino Declino cognitivocognitivo

Malattia di Parkinson: progressione nel tempo

ExitusExitus

EsordioEsordio DiagnosiDiagnosiImagingImaging

TerapiaTerapiaLuna di mieleLuna di miele

ComplicazioniComplicazionida levodopada levodopa

DBSDBSDuodopaDuodopa

Declino Declino cognitivocognitivo

Malattia di Parkinson: riduzione del movimento nella fase iniziale

ExitusExitus

• Età > 60

• Performance motoria meno efficiente

• Depressione

Riduzione dell’attività motoria

EsordioEsordio DiagnosiDiagnosiImagingImaging

TerapiaTerapiaLuna di mieleLuna di miele

ComplicazioniComplicazionida levodopada levodopa

DBSDBSDuodopaDuodopa

Declino Declino cognitivocognitivo

Malattia di Parkinson: riduzione del movimento nella fase iniziale

ExitusExitus

• Regolare attività fisica

• Non abbandonare le attività consuete

• Controllare la postura

• Psicoterapia e SSRI

• apprendere le tecniche per muoversi senza attivare i gangli della base

EsordioEsordio DiagnosiDiagnosiImagingImaging

TerapiaTerapiaLuna di mieleLuna di miele

ComplicazioniComplicazionida levodopada levodopa

DBSDBSDuodopaDuodopa

Declino Declino cognitivocognitivo

Malattia di Parkinson: disattivare i gangli della base nella fase complicata

ExitusExitus

• Regolare attività fisica

• Controllare la postura (rinforzo degli estensori del tronco e delle anche)

• Utilizzare le tecniche per muoversi senza attivare i gangli della base

• Tecniche di rinforzo muscolare e allungamento muscolare

• Prevenire le cadute

EsordioEsordio DiagnosiDiagnosiImagingImaging

TerapiaTerapiaLuna di mieleLuna di miele

ComplicazioniComplicazionida levodopada levodopa

DBSDBSDuodopaDuodopa

Declino Declino cognitivocognitivo

Malattia di Parkinson: disattivare i gangli della base nella fase complicata

ExitusExitus

• Mantenere l’attività e la partecipazione

• Prevenire le cadute

• Rinforzare le strategie motorie

• Prevenire le lesioni da pressione e la fibrosi muscolare

Grazie per l'attenzione!