Laboratorio biopsie di cute

Il laboratorio delle biopsie cutanee di Telese nasce nel 1999 e si occupa dello studio delle neuropatie dolorose, delle neuropatie autonomiche e del coinvolgimento sensitivo ed autonomico nelle malattie neurodegenerative del sistema nervoso centrale e in malattie rare come le neuropatie ereditarie, le eredoatassie e la SLA. Ad oggi ha analizzato circa 4000 biopsie. Negli ultimi 2 anni ha studiato circa 300 biopsie da 100 pazienti di cui oltre il 20% proveniente da fuori regione, dato che il laboratorio di biopsie cutanee di Telese rimane l’unico riferimento nel centro-sud e ancora uno dei pochi in Italia.

L’innervazione cutanea viene analizzata sia dal punto di vista morfologico, applicando su piccoli campioni di pelle tecniche di immunofluorescenza e microscopia confocale, sia dal punto di vista funzionale mediante lo studio quantitativo delle soglie sensitive (per la componente somatica) e della sudorazione (per la componente autonomica). Questo approccio consente di diagnosticare precocemente e di caratterizzare neuropatie sensitive e/o autonomiche e di studiare i processi di degenerazione e di rigenerazione delle fibre nervose nell’uomo, sia in condizioni patologiche che in modelli sperimentali. Il laboratorio collabora con numerosi gruppi universitari in ambito nazionale e internazionale e in particolare con il laboratorio di biopsie cutanee dell’Università del Minnesota.

Aree di Ricerca

Neuropatie delle piccole fibre

La neuropatia delle piccole fibre è una condizione patologica relativamente frequente, che complica il decorso di malattie quali diabete mellito, immunodeficienze da HIV, neoplasie, che può verificarsi quale complicanza di chemioterapia o più raramente riconosce cause genetiche o rimane idiopatica. La diagnosi di neuropatia delle piccole fibre sfugge alle routinarie indagini elettrofisiologiche e pertanto si avvale di tests psicofisici quali lo studio delle soglie termiche e dolorifiche che richiedono l’attiva collaborazione del paziente. La biopsia cutanea permette di dimostrare morfologicamente una sofferenza delle fibre sensitive di piccolo calibro. Presenta, rispetto alla biopsia del nervo surale, i seguenti vantaggi: 1. Minima invasività; 2. Possibilità di effettuare il prelievo nell’area maggiormente compromessa; 3. Possibilità di ripetere il prelievo bioptico nel tempo valutando morfologicamente l’eventuale efficacia di trattamenti farmacologici. Il parametro generalmente utilizzato per diagnosticare una sofferenza delle piccole fibre con la biopsia cutanea è la densità di fibre nervose epidermiche.

La presenza di fibre nervose nell’epidermide è stata dimostrata in maniera inconfutabile solo negli ultimi 10 anni grazie alla scoperta del marcatore pan-neuronale protein gene product (PGP) 9.5. Le fibre nervose epidermiche (ENF) originano dai neuroni dei gangli dorsali e rappresentano le ultime terminazioni di fibre C e probabilmente A-delta. Si tratta di fibre sottili che si staccano dal plesso nervoso sottoepidermico, e, una volta superata la membrana basale, perdono il rivestimento costituito da cellule di Schwann e entrano nell’epidermide attraversandola fino allo strato corneo come assoni nudi. La funzione di tali fibre è ancora sconosciuta. Si suppone che siano fibre sensitive e per la maggior parte rappresentino nocicettori polimodali.

Disautonomie

Oltre alle fibre epidermiche, la biopsia cutanea permette di evidenziare una complessa rete nervosa sotto-epidermica e la ricca innervazione di strutture dermiche quali ghiandole sudoripare, vasi e follicoli piliferi, fornendo pertanto informazioni anche sul contingente di fibre autonomiche cutanee. Ciò consente di studiare neuropatie prevalentemente autonomiche (es. la sindrome di Ross) o sensitivo-autonomiche (es. l’insensibilità congenita al dolore con anidrosi) o ancora il coinvolgimento autonomico nel corso di malattie neurodegenerative.

Neuropatie delle grosse fibre

Estendendo lo studio dell’innervazione cutanea alla cute glabra (polpastrello) è possibile valutare la densità di meccanorecettori cutanei, quali i recettori di Meissner, e delle fibre mieliniche ad essi afferenti. Nelle neuropatie sensitive tipo dying-back, in fase subclinica, sono esclusivamente queste ultime terminazioni nervose ad essere coinvolte, ed in questo caso le comuni indagini elettrofisiologiche (VCS da stimolo elettrico) possono risultare normali. Appare evidente come la possibilità di osservare un danno delle fibre nervose precocemente possa determinare atteggiamenti terapeutici ed ambientali molto più efficaci. Lo studio dell’innervazione cutanea è pertanto utile anche quando il danno coinvolge le fibre di grosso calibro.

Studi di correlazione morfo-funzionale

Accanto all’applicazione clinico-diagnostica la biopsia cutanea si presta a studi di correlazione morfo-funzionale finalizzati alla comprensione del ruolo delle fibre nervose epidermiche e dei diversi meccanorecettori cutanei nell’ambito delle varie modalità sensitive. A questo proposito nel nostro laboratorio i pazienti vengono sottoposti oltre alla valutazione clinica ed elettrofisiologia, allo studio quantitativo delle soglie termiche, tattili e dolorifiche; allo studio dei potenziali tattili e allo studio della sudorazione (SIT, DST, test di Minor).

Infine la biopsia cutanea rappresenta uno strumento che per la scarsa invasività si presta a studi sperimentali nell’uomo sulla rigenerazione delle fibre nervose in piccole aree cutanee dove le fibre epidermiche possono essere danneggiate con mezzi chimici (capsaicina) o meccanici (blister).

Progetti di ricerca in corso

• Studio della neuropatia nelle eredoatassie.

• Studio del coinvolgimento sensitivo ed autonomico cutaneo nelle malattie neurodegenerative.

• Marcatori sensitivi ed autonomici nella diagnosi precoce di parkinsonismo. Una strategia innovativa per predire l’evoluzione clinica verso differenti patologie neurodegenerative (progetto finanziato dal ministero della salute, ricerca finalizzata 2013).

• “Morphology and function of cutaneous sensory and autonomic nerves in painful neuropathies. Different patterns underlying a common phenotype.” (progetto finanziato con fondi del 5 per mille)

• Studio dell’innervazione cutanea nella sclerosi laterale amiotrofica.

• Studio dei disturbi autonomici ed in particolare delle anidrosi generalizzate congenite ed acquisite.

• Studio morfofunzionale dell’innervazione cutanea nelle neuropatie dolorose.

• Studio della rigenerazione nervosa epidermica nei pazienti con Atassia di Friedreich mediante un modello di denervazione meccanica (blister).

• Studio dell’innervazione trigeminale nei soggetti sani e nei soggetti affetti da nevralgia e neuropatia del trigemino.

• Studio immunoistochimico dell’innervazione cutanea nelle neuropatie genetiche.

• Studio dell’innervazione cutanea nelle mielolesioni.

• Correlazione tra innervazione sudomotoria e volume di sudore prodotto.

Collaborazioni

• Department of Neurology, University of Minnesota. Minneapolis (MN) U.S.A – Kennedy WR

• Department of Neurology, University of Würzburg. Würzburg, Germany – Sommer C

• Department of Neurology, Beth Israel Deaconess Medical Center, Harvard Medical School. Boston (MA), US. Gibbons CH

• Department of Clinical Medicine-Neurology, University of Trømso.Trømso, Norway – Mellgren SI

• Institute of Neurology – Autonomic Unit, Imperial College of London. London, GB – Iodice V

• Danish Pain Research Center and Core Center for Molecular Morphology, Section for Stereology and Microscopy, Department of Clinical Medicine, Aarhus University Hospital, Aarhus, Denmark –Staehelin Jensen T - Karlsson P

• Dipartimento di Neuroscienzee Scienze Riproduttive ed Odontostomatologiche, Cattedra di Neurologia, Università di Napoli Federico II. Napoli – Santoro L

• Fondazione Salvatore Maugeri Istituto di Milano IRCCS, Sezione di Riabilitazione Specialistica Neurologica SLA. San Donato Milanese ­– Mora G

• Dipartimento di Scienze Biomediche e Neuromotorie IRCCS, UOC Clinica Neurologica, Università degli Studi di Bologna  –  Donadio V

• Dipartimento di Neurologia e Psichiatria - Clinica Neurologica, “La Sapienza” Università di Roma – Cruccu G

• Dipartimento di Neuroscienze, Biomedicina e Movimento, Università degli Studi di Verona – Fabrizi GM

• Fondazione Carlo Besta IRCCS, Unità di Malattie Neuromuscolari. Milano – Lauria G

Sviluppo di metodiche

• Sviluppo e miniaturizzazione di una metodica quantitativa (DST) per lo studio dell’output sudomotorio.

• Validazione ed applicazione di un nuovo strumento di valutazione della sensibilità discriminativa tattile (BUMPS).

Attività educazionale

Il laboratorio svolge attività educazionale, e partecipa a corsi e convegni sia a livello nazionale che internazionale. Il laboratorio accoglie tesisti e specializzandi della facoltà di Medicina della Università Federico II di Napoli e di altre Università del territorio nazionale.In particolare, l’attività  2015-2016 è consistita in:

• Attività di tirocinio guidato nell’ambito dell’Insegnamento di Fisiopatologia del Sistema Nervoso Autonomico e Tecniche di Indagine del Corso di Laurea Triennale per tecnici di Neurofisiopatologia della Facoltà di Medicina e Chirurgia dell’Università Federico II di Napoli.

• Organizzazione e coordinamento della riunione del Gruppo di Studio sul Sistema Nervoso Vegetativo a tema “ I disturbi autonomici nelle patologie del sonno”, nell’ambito del 61° Congresso Nazionale della Società Italiana di Neurofisiologia Clinica (SINC) – Latina 25-28 maggio 2016

• Organizzazione del Corso residenziale di Alta Formazione sulle Neuropatie delle piccole fibre (crediti formativi 47,5). Telese, 21-25 novembre 2016

• Attività di relatore in Corsi di formazione sul dolore neuropatico e sulle neuropatie delle piccole fibre.

Pubblicazioni

• Colecchia D, Stasi M, Leonardi M, Manganelli F, Nolano M, Veneziani BM, Santoro L, Eskelinen EL, Chiariello M, Bucci C. Alterations of autophagy in the peripheral neuropathy Charcot-Marie-Tooth type 2B. Autophagy. 2017 Nov 13:0. doi: 10.1080/15548627.2017.1388475. [Epub ahead of print]

• Nolano M, Provitera V, Manganelli F, Iodice R, Stancanelli A, Caporaso G, Saltalamacchia A, Califano F, Lanzillo B, Picillo M, Barone P, Santoro L. Loss of cutaneous large and small fibers in naive and l-dopa-treated PD patients. Neurology. 2017 Aug 22;89(8):776-784. doi: 10.1212/WNL.0000000000004274. Epub 2017 Jul 26.

• Manganelli F, Parisi S, Nolano M, Tao F, Paladino S, Pisciotta C, Tozza S, Nesti C, Rebelo AP, Provitera V, Santorelli FM, Shy ME, Russo T, Zuchner S, Santoro L. Novel mutations in dystonin provide clues to the pathomechanisms of HSAN-VI. Neurology. 2017 May 30;88(22):2132-2140. doi: 10.1212/WNL.0000000000003992. Epub 2017 May 3.

• Loavenbruck AJ, Hodges JS, Provitera V, Nolano M, Wendelshafer-Crabb G, Kennedy WR. A device to measure secretion of individual sweat glands for diagnosis of peripheral neuropathy. J Peripher Nerv Syst. 2017 Jun;22(2):139-148. doi: 10.1111/jns.12212.

• Nolano M, Provitera V, Manganelli F, Iodice R, Caporaso G, Stancanelli A, Marinou K, Lanzillo B, Santoro L, Mora G. Non-motor involvement in amyotrophic lateral sclerosis: new insight from nerve and vessel analysis in skin biopsy. Neuropathol Appl Neurobiol. 2017 Feb;43(2):119-132. doi: 10.1111/nan.12332. Epub 2016 Jul 7

• Lencioni T, Piscosquito G, Rabuffetti M, Bovi G, Di Sipio E, Diverio M, Moroni I, Padua L, Pagliano E, Schenone A, Pareyson D, Ferrarin M. Responsiveness of gait analysis parameters in a cohort of 71 CMT subjects. Neuromuscul Disord. 2017 Nov;27(11):1029-1037. doi: 10.1016/j.nmd.2017.07.003. Epub 2017 Jul 14.

• Padua L, Coraci D, Lucchetta M, Paolasso I, Pazzaglia C, Granata G, Cacciavillani M, Luigetti M, Manganelli F, Pisciotta C, Piscosquito G, Pareyson D, Briani C. Different nerve ultrasound patterns in charcot-marie-tooth types and hereditary neuropathy with liability to pressure palsies. Muscle Nerve. 2018 Jan;57(1):E18-E23. doi: 10.1002/mus.25766. Epub 2017 Aug 24.

• Panosyan FB, Laura M, Rossor AM, Pisciotta C, Piscosquito G, Burns J, Li J, Yum SW, Lewis RA, Day J, Horvath R, Herrmann DN, Shy ME, Pareyson D, Reilly MM, Scherer SS; Inherited Neuropathies Consortium—Rare Diseases Clinical Research Network (INC-RDCRN). Cross-sectional analysis of a large cohort with X-linked Charcot-Marie-Tooth disease (CMTX1). Neurology. 2017 Aug 29;89(9):927-935. doi: 10.1212/WNL.0000000000004296. Epub 2017 Aug 2.