Allenamento e fattore neurotrofico cerebrale: la possibile nuova frontiera nel trattamento del Parkinson

DIPARTIMENTO SCIENZE CLINICHE E SPERIMENTALI

Corso di Laurea

in Scienze Motorie

Relazione Finale

ALLENAMENTO E FATTORE NEUROTROFICO

CEREBRALE: LA POSSIBILE NUOVA FRONTIERA NEL

TRATTAMENTO DEL PARKINSON

Relatore: Dott. ssa Annalisa Radeghieri

Correlatori: Prof. ssa Chiara Fiorentini Laureando:

Pagani Gabriele

Matricola n. 720282

Anno Accademico 2019/2020

1 INDICE

1 INDICE .................................................................................................... 2

2 INTRODUZIONE ..................................................................................... 4

2.1 Malattia di Parkinson ........................................................................ 4

2.1.1 Quadro clinico ............................................................................. 5

2.1.2 Anatomia patologica ................................................................... 7

2.1.3 Eziologia e Patogenesi ............................................................... 8

2.1.4 Trattamento .............................................................................. 10

Benefici dell’attività fisica nel trattamento

2.2 della malattia di Parkinson

.... 12

3 OBIETTIVO ........................................................................................... 14

4 DISCUSSIONE ..................................................................................... 16

4.1 BDNF .............................................................................................. 16

4.1.1 BDNF e malattie neurodegenerative ........................................ 17

4.1.2 Ruolo del BDNF nella neurodegenerazione e neurogenesi nel

paziente parkinsoniano ..................................................................... 18

Regolazione dell’espressione del BDNF

4.2 ......................................... 21

dell’espressione del BDNF tramite iniezione diretta

4.2.1 Regolazione

e terapia genica ................................................................................. 21

Regolazione dell’espressione del BDNF tramite attività fisica e

4.2.2

gli effetti ad esso associati................................................................. 21

4.3 Attività fisica e produzione di BDNF ................................................ 23

4.3.1 Attività fisica e produzione di BDNF nel soggetto sano ............ 23

4.3.2 Attività fisica e produzione di BDNF nel paziente parkinsoniano

........ 27

Considerazioni per l’inserimento di un protocollo HIIT in un

4.4

programma di allenamento per un paziente parkinsoniano .................. 29

1

5 CONCLUSIONI ..................................................................................... 31

6 BIBLIOGRAFIA ..................................................................................... 33

7 SITOGRAFIA ........................................................................................ 34

2

2 INTRODUZIONE

2.1 Malattia di Parkinson

La malattia di Parkinson, conosciuta sin dall’antichità, fu descritta per la

prima volta da James Parkinson nel 1817.

Citando le sue parole: “è caratterizzata da tremori involontari, con forza

muscolare diminuita, in parti non in movimento anche se sostenute, con

tendenza a piegare il tronco in avanti e a passare dalla camminata alla

corsa, mentre la sensibilità e l’intelligenza risultano intatte”

Questa descrizione però, non fa riferimenti alla rigidità e alla lentezza dei

movimenti, andando a porre l’attenzione sulla diminuzione di forza

muscolare.

La malattia si è osservata in tutti i paesi, in tutti i gruppi etnici e in tutte le

classi socio-economiche, benché ci sia un’incidenza minore negli afro-

americani e negli asiatici rispetto ai caucasici. Solitamente l’esordio è tra i

45 e i 70 anni di età, con un picco di inizio che coincide con il sesto

decennio di vita. Proporzionalmente colpisce di più gli uomini che le

donne.

I traumi, i turbamenti emotivi, il superlavoro, l’esposizione al freddo, una

personalità rigida, insieme ad altri fattori, sono stati indicati come elementi

predisponenti all’esordio della malattia, ma non si sono ancora trovate

prove evidenti a riguardo. (Allan Ropper, 2019) (Adams, 2001)

Figura 1: Tasso di incidenza del morbo di Parkinson a livello globale

Da: Ray Dorsey, 2018 3

2.1.1 Quadro clinico

La sindrome è caratterizzata da inespressività del volto, scarsità e lentezza

dei movimenti volontari, tremori a riposo, postura ricurva, instabilità assiale,

rigidità e andatura festinante.

Al suo esordio la malattia è spesso difficile da identificare, in quanto i

sintomi vengono attribuiti a fisiologiche trasformazioni dovute

all’invecchiamento.

Spesso i pazienti lamentano dolori a spalle, collo, schiena, il tutto

accompagnato da un leggero senso di debolezza.

Si aggiungono poi rigidità e lentezza dei movimenti, con una diminuzione

dell’oscillazione naturale del braccio durante la marcia.

La riduzione dei movimenti dei piccoli muscoli facciali, determina il tipico

aspetto inespressivo del volto (ipomimia) a cui va aggiunto uno sguardo

ad occhi sgranati (segno di Stellwag) dovuto a una riduzione della normale

frequenza di ammiccamento.

Il tremore, uno dei sintomi più caratteristici, inizia solitamente a manifestarsi

partendo dalle mani e dalle dita.

Nella malattia di Parkinson vengono però identificati due tipi di tremore, i

quali possono essere presenti singolarmente o contemporaneamente.

tremore a riposo

Il primo, definito come (f = 4/s) , è anche il meno

frequente, e tende a manifestarsi quando la mano è immobile, ossia non

è interessata in movimenti volontari. Il riposo completo tende ad abolire o

ridurre il tremore, mentre ci possono essere casi in cui l’attivazione

volontaria lo attenui momentaneamente.

Può essere invece aggravato dalla deambulazione e dall’agitazione

emotiva (f = cost).

Questo tipo di tremore tende a colpire prima un lato del corpo rispetto

all’altro, per poi arrivare a pareggiarsi nelle fasi più avanzate della malattia.

tremore d’azione fine

Il secondo tipo di tremore, definito come (f = 7-8/s),

è quello più comune, il quale va a interessare le dita delle mani tenute

4

distese. A differenza del primo, questo tende a manifestarsi nel corso dei

movimenti volontari, per poi sparire ad arto completamente rilassato e con

il riposo.

Altri due segni molto caratteristici sono la rigidità e l’ipertonia muscolare, i

quali porteranno il paziente ad avere movimenti lenti ed inefficaci, e per far

sì che questi vengano portati a compimento c’è bisogno di effettuare più

scariche. L’ipertonia è anche la responsabile della tipica postura del

paziente Parkinsoniano, nella quale questo si troverà ad assumere una

posizione in cui il busto sarà flesso in avanti. L’ipertonia infatti, determina

un aumento del tono muscolare nei muscoli flessori del tronco e degli arti.

Questo insieme di fattori porterà la deambulazione a ridursi a un’andatura

strisciata, lenta e caratterizzata da piccoli passi, in cui il paziente perde

spesso l’equilibrio, fortunatamente con pochi casi di cadute.

Il decorso complessivo della malattia varia molto da paziente a paziente. Il

lasso di tempo che intercorre tra insorgenza dei sintomi e lo stadio

terminale in cui il paziente si trova sulla sedia a rotelle è di 7.5 anni, ma

possono esserci casi in cui questa resta stabile per 10 anni o più. Le

terapie moderne possono influenzare notevolmente in decorso stesso della

malattia. (Adams, 2001) (Allan Ropper, 2019)

Tabella 1: Sintomi della malattia di Parkinson

Da: J. Larry Jameson, 2018 5

2.1.2 Anatomia patologica

E’ ormai univocamente accettato, che la perdita di cellule pigmentate nella

substantia nigra , o in altri nuclei pigmentati, costituisca la caratteristica più

costante nella malattia di Parkinson.

A livello microscopico, infatti, i nuclei pigmentati presentano una marcata

deplezione cellulare, seguita da una gliosi sostitutiva. Nelle cellule rimaste

corpi di Lewy,

sane, invece, si possono individuare i caratteristici ossia

degli aggregati proteici dovuti a un’inclusione citoplasmatica eosinofila, i

quali rappresentano un segno distintivo della malattia di Parkinson.

L’invecchiamento comporta esso stesso una perdita cellulare nella

substantia nigra , ma questo non è paragonabile a quello causato dalla

malattia di Parkinson, che risulta essere più marcata. Rispetto a soggetti

sani di pari età, è stato dimostrato come ci sia una perdita del 66% di

neuroni pigmentati, e un 24% di neuroni non pigmentati.

Sono state valutate altre perdite cellulari, il cui significato è ancora poco

chiaro. Si può avere una perdita neuronale nella formazione reticolare

mesencefalica, nei gangli del simpatico o nuclei pigmentati della parte

inferiore del tronco cerebrale. In questi ultimi due, si può inoltre riscontrare

la presenza dei corpi di Lewy. (Adams, 2001) (Allan Ropper, 2019)

2.1.3 Eziologia e Patogenesi

La maggior parte dei casi di PD hanno cause totalmente sconosciute,

mentre una piccola parte di questi ha origine in particolari mutazioni

monogeniche, che sono state studiate e riconosciute come causa della

malattia.

I geni più comunemente implicati nella comparsa della malattia sono il

gene SNCA, GBA, LRRK2 e PINK1. 6

Oltre a queste mutazioni, sono state scoperte altre mutazioni che non sono

causa diretta dell’insorgenza della malattia di Parkinson, ma se associate

a fattori ambientali favorevoli, possono favorirne la comparsa.

I fattori ambientali, quali pesticidi, fumo, oppiacei, farmaci antinfiammatori,

e bloccanti dei canali del calcio, vanno a danneggiare il sistema

dopaminergico tramite alterazioni funzionali dirette, o attraverso alterazioni

del DNA somatico.

In questo scenario è necessario siano presenti entrambi i fattori affinché ci

sia la comparsa della malattia, mentre la presenza di uno solo di questi non

è sufficiente per far sì che questo si verifichi.

Sono stati invece indentificati diversi fattori implicati nella patogenesi della

morte cellulare nel Parkinson, tra cui stress ossidativo, infiammazione,

eccitotossicità, disfunzione mitocondriale e accumulo di proteine mal

ripiegate, con conseguente stress proteolitico.

Nonostante l’alto numero di meccanismi patogeni, la cellula tende a morire

sempre a causa di un segnale apoptotico mediato o per