La luce può aiutare il cervello dopo un ictus? Cosa sappiamo oggi sulla fotobiomodulazione

Perex: L'ictus è una delle patologie neurologiche più gravi e può cambiare radicalmente, in pochissimo tempo, la vita del paziente e della sua famiglia. La ricerca moderna si concentra quindi sempre più su metodi non invasivi che potrebbero favorire la rigenerazione cerebrale anche nel periodo successivo al trattamento acuto. Una di queste è la fotobiomodulazione transcranica, una terapia con luce rossa e infrarossa vicina che viene studiata per il suo potenziale di stimolare il metabolismo energetico dei neuroni, ridurre l'infiammazione e migliorare il flusso sanguigno nel tessuto cerebrale.

Contenuto

Perché l'ictus è una malattia così grave
Cosa succede nel cervello dopo un ictus ischemico
Che cos'è la fotobiomodulazione transcranica
In che modo la luce può aiutare le cellule cerebrali
Fotobiomodulazione e infiammazione post-ictus
Può favorire anche la rigenerazione cerebrale?
Cosa dimostrano gli studi condotti finora
Quali sono le implicazioni per il futuro?
Risorse scientifiche

Perché l'ictus è una malattia così grave

Un ictus si verifica nel momento in cui una parte del cervello viene improvvisamente privata dell’apporto sanguigno. La forma più comune è l’ictus ischemico, in cui si verifica un’ostruzione di un vaso sanguigno e il cervello rimane privo di ossigeno e sostanze nutritive. Secondo il testo, proprio la forma ischemica costituisce circa l’80–85% dei casi. Le conseguenze possono essere molto gravi: dai disturbi del linguaggio e della motricità, ai problemi di memoria e di equilibrio, fino a difficoltà cognitive ed emotive a lungo termine.

La medicina moderna, nella fase acuta, si concentra principalmente sul ripristino il più rapido possibile della circolazione sanguigna. Il problema è che questa finestra terapeutica è molto ristretta e non tutti i pazienti riescono ad accedere al trattamento in tempo. Proprio per questo si stanno cercando altre soluzioni per proteggere il cervello e favorirne il recupero anche in una fase successiva.

Cosa succede nel cervello dopo un ictus ischemico

A seguito dell'ischemia si innesca un'intera cascata di processi dannosi. Si verificano alterazioni dell'endotelio vascolare e della barriera emato-encefalica, disfunzione mitocondriale, diminuzione della produzione di ATP, aumento dello stress ossidativo e attivazione della neuroinfiammazione. Il risultato è un danno ai neuroni e un deterioramento della comunicazione tra le reti cerebrali, fondamentali per il pensiero, il movimento e il linguaggio.

In parole povere: dopo un ictus, il cervello non deve affrontare solo una carenza di ossigeno, ma anche un grave collasso energetico e infiammatorio.

Che cos'è la fotobiomodulazione transcranica

La fotobiomodulazione transcranica (tPBM) è una tecnica non invasiva che prevede l'applicazione di luce rossa o nel vicino infrarosso attraverso il cuoio capelluto. L'obiettivo è quello di agire sul tessuto cerebrale per favorire la riparazione cellulare, ridurre l'infiammazione e migliorare l'irrorazione sanguigna cerebrale. Il testo indica che la tPBM utilizza uno spettro compreso tra circa 620 e 1440 nm, mentre l'intervallo considerato ottimale dal punto di vista terapeutico è compreso tra 600 e 900 nm.

È fondamentale sottolineare che non si tratta di un intervento invasivo e che i dati raccolti finora indicano la possibilità di utilizzarlo anche al di fuori della fase acuta: secondo il testo, si sta valutando la possibilità di estendere la finestra terapeutica fino a 24-72 ore dopo l'ictus, o eventualmente anche nella fase subacuta della convalescenza.

In che modo la luce può aiutare le cellule cerebrali

Uno degli obiettivi principali della fotobiomodulazione è la citocromo c ossidasi (CCO), un enzima fondamentale della catena di trasporto degli elettroni mitocondriale. Quando questo sistema non funziona correttamente a seguito di ischemia, la produzione di ATP diminuisce e le cellule perdono l'energia necessaria per la sopravvivenza e la rigenerazione. Secondo l'articolo, la tPBM favorisce la fosforilazione ossidativa mitocondriale, aumenta la sintesi di ATP e contribuisce a ridurre lo stress ossidativo.

Inoltre, la terapia può favorire:

flusso sanguigno cerebrale,
reazioni antinfiammatorie,
l'espressione dei fattori neurotrofici,
la neuroplasticità, ovvero la capacità del cervello di ricreare connessioni e riorganizzarsi dopo un danno.

Fotobiomodulazione e infiammazione post-ictus

Dopo un ictus, la neuroinfiammazione è uno dei fattori chiave che aggravano il danno cerebrale. Secondo il testo, la tPBM può influenzare i livelli intracellulari di ROS e le vie di segnalazione infiammatorie, contribuendo così al mantenimento dell'equilibrio redox e alla limitazione di una reazione infiammatoria eccessiva. Allo stesso tempo, può influenzare l'attività degli astrociti e della microglia e favorire uno spostamento della risposta immunitaria verso un profilo più rigenerativo e antinfiammatorio.

Questo è importante non solo per la sopravvivenza immediata dei neuroni, ma anche per la qualità della successiva rigenerazione.

Può favorire anche la rigenerazione cerebrale?

Molto interessanti sono anche i dati relativi alla plasticità sinaptica e alla neurogenesi. L'articolo spiega che la tPBM può favorire l'espressione di fattori neurotrofici, come ad esempio il BDNF, contribuendo così alla crescita dei dendriti, alla stabilizzazione delle sinapsi e alla ricostruzione delle reti neuronali. Proprio questi processi sono fondamentali per il recupero dopo un ictus.

Un altro effetto menzionato riguarda le reti cerebrali – ad esempio la rete di default mode, la rete di salienza o la rete esecutiva centrale. Dopo un ictus ischemico, la loro connettività funzionale risulta spesso compromessa e, secondo i risultati descritti, la tPBM può contribuire a una loro migliore riorganizzazione e al recupero funzionale.

Cosa dimostrano gli studi condotti finora

I risultati ottenuti finora sembrano promettenti. Il testo riassume che sia i dati preclinici che quelli clinici iniziali evidenziano il potenziale della tPBM:

ridurre il volume dell'infarto,
mantenere la neuroprotezione,
favorire il recupero neurologico a lungo termine,
senza aumentare alcuni rischi fondamentali, come ad esempio il sanguinamento.

Allo stesso tempo, però, è giusto precisare che la maggior parte delle prove proviene finora da modelli sperimentali e preclinici. L'articolo stesso sottolinea che si tratta di un settore molto promettente, ma che rimane comunque un argomento che richiede ulteriori ricerche e l'ottimizzazione dei protocolli terapeutici.

Quali sono le implicazioni per il futuro?

La fotobiomodulazione non sostituisce le cure mediche d'urgenza in caso di ictus. Tuttavia, si sta rivelando un approccio estremamente interessante per la riabilitazione e la neuroprotezione future. Se ulteriori ricerche confermeranno i risultati attuali, potrebbe diventare un prezioso complemento alle cure per i pazienti che hanno subito un ictus, soprattutto nei casi in cui le attuali opzioni terapeutiche sono limitate.

Conclusione

Dopo un ictus, il cervello ha bisogno di qualcosa di più che sopravvivere alla fase acuta. Ha bisogno di energia, di sostegno alla rigenerazione, di una migliore microcircolazione e di un ambiente il più favorevole possibile per il ripristino delle reti neuronali. È proprio qui che la fotobiomodulazione transcranica può trovare il suo posto. La scienza attuale la considera un metodo non invasivo promettente, che in futuro potrebbe ampliare le possibilità di assistenza post-ictus per i pazienti colpiti da ictus ischemico.

Risorse scientifiche

1. Virani, S. S., A. Alonso, E. J. Benjamin, M. S. Bittencourt, C. W. Callaway, A. P. Carson, A. M.
Chamberlain, A. R. Chang, S. Cheng, F. N. Delling, et al. Heart Disease and Stroke Statistics
2020 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 141:e139–e596,
2020. Fonte: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31992061/

2. Lindstrom, M., N. DeCleene, H. Dorsey, V. Fuster, C. O. Johnson, K. E. LeGrand, G. A. Mensah,
C. Razo, B. Stark, T. J. Varieur, et al. Global Burden of Cardiovascular Diseases and Risks
Collaboration, 1990–2021. Journal of the American College of Cardiology. 80:2372–2425,
2022. Fonte: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36517116/

3. Ibáñez, B., G. Heusch, M. Ovize e F. Van de Werf. Terapie in evoluzione per l'
e miocardica e il danno da ischemia/riperfusione. J Am Coll Cardiol. 65:1454–1471, 2015. Fonte:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25857912/

4. Ibanez, B., S. James, S. Agewall, M. J. Antunes, C. Bucciarelli-Ducci, H. Bueno, A. L. P. Caforio,
F. Crea, J. A. Goudevenos, S. Halvorsen, et al. Linee guida ESC 2017 per la gestione dell'infarto miocardico acuto
in pazienti che presentano un'elevazione del segmento ST: Task Force per la gestione
dell'infarto miocardico acuto in pazienti che presentano un'elevazione del segmento ST
della Società Europea di Cardiologia (ESC). European Heart Journal. 39:119–177, 2018. Fonte:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28886621/

5. Portale informativo sanitario nazionale. Ictus: che cos’è?. 2022. Fonte:
https://www.nzip.cz/clanek/980-cevni-mozkova-prihoda-co-to-je