L’irrefrenabile curiosità verso i mondi inesplorati della fisica del tedesco Wilhelm Conrad Röntgen fecero sì che nel 1901 vinse il premio Nobel per aver scoperto i raggi X. Cosa che da allora permette di guardare direttamente all’interno del corpo umano e, quindi, di facilitare l’analisi di alcune patologie. Con il tempo questa scoperta ha subito diverse evoluzioni tanto che l’ingegnere britannico Godfrey Newbold Hounsfield, insieme a Allan Cormack, prese il Nobel per la medicina nel 1979 per i suoi lavori sulla tomografia computerizzata a raggi X.
Ora una ricerca dell’Istituto di nanotecnologia (Nanotec) del Consiglio nazionale delle ricerche di Roma condotta in collaborazione con il Dipartimento di neuroscienze dell’Università di Genova e altre istituzioni di ricerca internazionali, ha dimostrato che la tomografia a contrasto di fase a raggi X è una tecnica efficace per indagare l’origine e l’evoluzione di patologie neurodegenerative come la sclerosi multipla, e individuare possibili biomarker precoci.
Tale tecnica offre una risoluzione spaziale e di contrasto molto elevata anche nei tessuti poco assorbenti, come il cervello o il midollo spinale, rivelando strutture tradizionalmente considerate “invisibili” ai raggi X: è in grado, infatti, di generare immagini tridimensionali del campione analizzato, permettendo una visualizzazione dalla singola cellula all’intero organo e favorendo lo studio dell’interazione delle singole unità strutturali, tra loro e con l’ambiente circostante.
Lo studio, guidato da Cnr-Nanotec e pubblicato su Communications Physics, ha coinvolto anche colleghidel Sincrotrone Soleil (Francia), e di Elettra – Sincrotrone Trieste: ha riguardato, in particolare, modelli murini affetti da encefalomielite autoimmune (che riproduce i meccanismi e gli effetti della sclerosi multipla) con l’obiettivo di indagare, attraverso la tomografia a contrasto di fase a raggi X (XPCT), l’evoluzione temporale del danno tissutale e dell’infiammazione in diversi organi, e cercare possibili biomarker precoci della malattia.
“La sclerosi multipla è una malattia demielinizzante infiammatoria che provoca un danno progressivo alle strutture del sistema nervoso centrale. La sua eziologia è ancora incerta, e le manifestazioni cliniche molto variabili: processi infiammatori che coinvolgono cellule del sistema immunitario e danni assonali e neuronali”, spiega Alessia Cedola, primo ricercatore del Cnr-Nanotec e coordinatore del team che ha condotto lo studio. “Molti studi, nell’ultimo decennio, hanno riportato il coinvolgimento dell’asse intestino-cervello, sottolineando la possibilità che le alterazioni intestinali portino a disfunzioni cerebrali, e suggerendo che una variazione della permeabilità intestinale potrebbe essere la causa di questa e altre malattie neurodegenerative: il nostro studio si è perciò concentrato non solo sul sistema nervoso centrale, ma anche sull’intestino degli animali affetti da encefalomielite autoimmune. La tecnica XPCT ha consentito di identificare e monitorare, a diversi stadi pre-sintomatici della malattia, le alterazioni strutturali e cellulari in differenti distretti anatomici”.
Il lavoro ha preso in esame diversi organi – cervello, midollo spinale, nervo ottico e intestino – descrivendo l’evoluzione dei danni: “I nostri risultati contribuiscono a gettare luce sullo sviluppo e la progressione della malattia, suggerendo che i primi segnali patologici della malattia siano da rintracciarsi nell’intestino e non nel sistema nervoso, come fino ad ora creduto”, prosegue Francesca Palermo, ricercatrice del team Cnr-Nanotec.
“È un risultato importante, di cui andiamo orgogliosi. Il nostro obiettivo è sviluppare questi studi in modo che possano trovare presto applicazione sull’uomo”, conclude Giuseppe Gigli, direttore del Cnr-Nanotec e coordinatore del TecnoMed Puglia – Tecnopolo di nanotecnologia per la medicina di precisione pugliese.