Alterazioni intrinseche dell’organizzazione corticale in tessuti cerebrali umani derivanti da interventi di chirurgia dell’epilessia

La chirurgia dell’epilessia è una efficace opzione terapeutica in forme di epilessia resistenti al trattamento farmacologico. Il suo successo dipende strettamente dall’esatta localizzazione e completa asportazione della Zona Epilettogena (ZE), cioè quella porzione di tessuto cerebrale da cui originano e si propagano le crisi epilettiche. Tra le lesioni epilettogene più frequentemente riscontrate nelle casistiche chirurgiche vi sono le malformazioni focali della corteccia cerebrale quali le Displasie Corticali Focali (FCD) ed in particolare le FCD di tipo II, caratterizzate dal punto di vista neuropatologico da severe alterazioni della laminazione corticale e dalla presenza di cellule aberranti quali i neuroni dismorfici e le cellule balloniformi. Nonostante i dati elettro-clinici abbiano dimostrato l’epilettogenicità intrinseca di queste displasie, comprovata anche dal fatto che la loro totale asportazione porta ad una completa guarigione, a tutt’oggi non è ancora noto come un’alterazione strutturale della corteccia possa determinare una ipereccitabilità del tessuto tale da generare crisi epilettiche. Sulla base di queste premesse, in questo lavoro è stata studiata l’organizzazione dendritica e sinaptica in tessuti epilettici con FCD II (EPI-FCD) confrontandola con quanto osservato in tessuti epilettici che non presentano alterazioni strutturali (EPI-noFCD) e controlli non epilettici peritumorali/autoptici (noEPI). Per tutti i tessuti considerati è stata destinata una porzione per l’impregnazione di Golgi, che ha permesso di effettuare le ricostruzioni delle arborizzazioni dendritiche e delle spine dendritiche, e la restante parte per l’analisi istologica, immunoistochimica e di immunofluorescenza per lo studio neuropatologico e del comparto sinaptico. La ricostruzione tridimensionale dei neuroni impregnati ha permesso di evidenziare severe alterazioni nell’arborizzazione dendritica a carico dei neuroni all’interno della displasia. In particolare, i neuroni dismorfici mostrano un aumento della complessità dendritica, la presenza di varicosità e tortuosità lungo il loro decorso ed una drammatica riduzione della densità di spine dendritiche. Sempre all’interno della displasia, neuroni “apparentemente normali” mostrano una severa semplificazione dell’albero dendritico associata ad una perdita di spine. In parallelo si osserva una ridotta espressione di v-GLUT1 (marcatore di sinapsi eccitatorie) a livello dendritico ed un aumento di v-GAT (marcatore di sinapsi inibitorie) e v-GLUT1 a livello perisomatico. Al contrario, i tessuti epilettici non displasici mostrano un’organizzazione dell’albero dendritico ed un assetto sinaptico comparabile con quanto osservato nei tessuti controllo non epilettici. L’insieme di questi dati dimostra che nelle FCD II vi è una severa alterazione della struttura dendritica, mai descritta sino ad ora, non solo a carico dei neuroni dismorfici ma anche di quelli “apparentemente normali” che porta ad un rimaneggiamento sinaptico come dimostrato dalle anomale distribuzioni del v-GLUT1 e v-GAT. In particolare, l’aumento del v-GAT perisomatico potrebbe essere espressione di uno “sprouting” compensatorio del comparto GABAergico nel tentativo di compensare lo “shift” delle sinapsi eccitatorie dal comparto dendritico a quello perisomatico. Tali alterazioni, probabilmente presenti sin dal periodo fetale, potrebbero rendere ragione dell’elevata ipereccitabilità ed epilettogenicità di questa forme di displasia. Viceversa, la mancanza di alterazioni dendritiche osservata nei tessuti epilettici non displasici permette di supporre che le crisi “di per sé” non producano un danno tissutale, quale la perdita di spine, ma che questo possa dipendere dalla diversa eziologia delle diverse forme di epilessia.