La sclerosi laterale amiotrofica (SLA) è una malattia degenerativa progressiva che colpisce, in età adulta (40-60 anni), i neuroni che controllano i movimenti volontari ossia i motoneuroni.
È riconosciuta tra le malattie del motoneurone come la forma più rappresentata ed aggressiva benché, date la sua limitata incidenza (1-3/100.000) e prevalenza (3-7/100.000), sia considerata una malattia rara.
Essa è caratterizzata da una debolezza muscolare progressiva che porta alla completa paralisi degli arti e a morte precoce per insufficienza respiratoria a causa della perdita del controllo dei muscoli respiratori.
La prognosi è infausta con una durata compresa tra i 3 e i 5 anni.
Purtroppo le poche terapie disponibili attualmente hanno un'efficacia limitata sulla progressione clinica e patologica 
della malattia e l'unico farmaco sinora riconosciuto per il trattamento di questa malattia è il riluzolo che allunga solo di pochi mesi l'attesa di vita dei pazienti senza migliorarne in modo significativo la qualità.
La SLA è riconosciuta in forma sporadica, nel 90 per cento dei casi, e nel restante 10% in forma familiare che è per la maggior parte di tipo autosomico dominante.
Queste forme non sono distinguibili su base clinica benché l'esordio della malattia sia più precoce nelle forme familiari.
Recentemente la SLA è venuta alla ribalta nella cronaca sportiva italiana in quanto sospetta tra le cause di morte di alcuni calciatori.

Morbo di Gherig

La SLA è anche conosciuta come morbo di Lou Gherig, un famoso giocatore di baseball morto nel 1939 all'età di 36 anni
per questa malattia.
Tuttavia le evidenze riguardo ad una rela zione tra SLA e il calcio o più in generale con lo sport agonistico sono ancora scar se ed occorre considerare che in Italia attualmente ci sono circa 4000 individui affetti da questa malattia che non fanno parte del mondo dello sport.
L'eziogenesi della SLA è ancora sconosciuta.
Dieci anni fa, un notevole passo avanti è stato fatto con la scoperta della mutazio ne del gene per la proteina superossido dismutasi Cu²⁺/Zn²⁺ dipendente (SOD- 1), un enzima deputato alla rimozione dei radicali liberi dell'ossigeno quale causa di una forma ereditaria di SLA.
A tutt'oggi sono state riconosciute oltre 100 mutazioni dello stesso gene, tutte associate ad un fenotipo neuropatologico simile e alcune mutazioni della SOD1 sono state raramente riscontrate (3-5%) anche nella SLA sporadica.
La mutazione di questo gene solo in taluni casi porta ad una riduzione dell'attività di questo enzima.
Quest'osservazione e i numerosi studi sperimentali emersi in questo decennio hanno dimostrato che la citotossicità della S0D1 mutata è mediata non da una perdita di funzione dell'enzima ma dall'acquisizione di proprietà tossiche della proteina mutata.
I punti che la ricerca sta cercando di chiarire sono: 1) quale sia il meccanismo attraverso cui la SOD1 mutata determina neurotossicità; 2) perché i motoneuroni siano le cellule selettivamente vulnerabili alla sua azione tossica; 3) perché nonostante la proteina mutata sia presente sin dalla nascita, la malattia si manifesti solo in fase adulta.
È presumibile che la risposta a questi quesiti e quindi la comprensione dei meccanismi patogenetici di questa forma di malattia sia d'aiuto anche nell'eziopatogenesi della SLA sporadica.

I topi e il gene mutato

Il riscontro più importante che si è avuto dalla scoperta della mutazione della SOD1 è stato lo sviluppo di modelli cellulari e animali per lo studio dei meccanismi bio-molecolari associati alla neurotossicità di questa proteina anomala.
In particolare un notevole contributo è derivato dallo sviluppo di topi transgenici che esprimono la SOD-1 umana mutata, lo studio dei quali è il principale progetto di ricerca del laboratorio di Neurobiologia Molecolare dell'Istituto.
Questi topi sviluppano molte delle caratteristiche cliniche e neuropatologiche tipiche della malattia.
I primi sintomi di deficit neuromuscolare compaiono nelle zampe posteriori a partire da circa 3-4 mesi di età e progressivamente si propagano alle zampe anteriori sino ad arrivare alla completa atrofia e paralisi muscolare e quindi alla morte nel giro di circa 5-6 settimane.
Il progressivo deficit neuromuscolare è associato alla perdita dei motoneuroni che è accompagnata da una marcata reattività gliale tipica anche dei pazienti con SLA.
Il vantaggio che offre questo modello animale è quello di prevedere quando la malattia insorgerà e quindi poter individuare le alterazioni delle cellule vulnerabili, i motoneuroni, prima che abbia inizio il processo a cascata che porterà alla loro morte.
Le prime variazioni morfologiche che abbiamo osservato nei motoneuroni del midollo spinale lombare dei topi SOD1 G93A, sono i numerosi vacuoli presenti nei dendriti e nel citoplasma dei corpi cellulari. Associati ai vacuoli, si osservano dei mitocondri alterati in cui le creste appaiono in forma disorganizzata e la membrana esterna forma dei marcati rigonfiamenti.
Queste alterazioni appaiono molto prima dell'esordio dei sintomi e diventano sempre più marcati con la progressione della malattia sino alla fase più avanzata, quando invece tendono a diminuire.
In nessun caso queste alterazioni sono associate alla morte cellulare per apoptosi in accordo con quanto abbiamo dimostrato utilizzando il metodo del TUNEL.
La vacuolizzazione dei motoneuroni non è tipica solo dei topi con S001 mutata ma si può osservare anche in altri modelli animali di degenerazione dei motoneuroni.
Inoltre studi su biopsie muscolari di pazienti prese allo stadio iniziale della patologia hanno mostrato, nei terminali degli assoni motori, numerosi mitocondri rigonfi con accumulo di calcio al loro interno.

Malattia multifattoriale

Ciò indica che l'alterazione morfologica di queste strutture subcellulari nei motoneuroni potrebbe avvenire molto precocemente anche nella patologia umana.
Con l'avanzare della malattia, le caratteristiche morfologiche dei motoneuroni dei topi transgenici SOD1 G93A cambiano.
La vacuolizzazione tende a ridursi e cominciano ad apparire degli aggregati proteici nel citoplasma dei motoneuroni e nei prolungamenti assonali.
Le inclusioni proteiche intracitoplasmatiche sono anche una caratteristica riscontrabile nella maggior parte dei reperti autoptici di midollo spinale di pazienti con SLA, anche di tipo sporadico.
Sembra quindi che questo fenomeno sia l'epilogo di un processo degenerativo le cui cause possono essere di diversa origine.
La SLA è considerata una malattia multifattoriale che prevede una cascata comune di eventi che portano alla degenerazione
dei motoneuroni in risposta ad una varietà di stimoli extracellulari tra cui l'eccitotossicità, lo stress ossidativo e i processi infiammatori.
Lo studio dei topi transgenici con SOD1 mutata sembrerebbe indicare che tali fattori siano comuni anche alla degenerazione
dei motoneuroni scatenata dalla tossicità della proteina S001 mutata.
Riguardo ai meccanismi patogenetici potenzialmente responsabili della degenerazione dei motoneuroni nella SLA, recentemente abbiamo osservato la selettiva attivazione di una proteina chinasi conosciuta come p38 MAPK (acronimo di mitogen activated protein kinase) nei motoneuroni dei topi SOD1 G93A, ad uno stadio iniziale della malattia.
Con il progredire della malattia questo fenomeno si estende anche alle cellule gliali reattive, che proliferano intorno ai motoneuroni morenti, aumentando la sua potenzialità tossica.
La P-38 MAPK è una proteina che è attivata da una varietà di stimoli inclusi lo stress ossidativo, l'eccitotossicità e le citochine infiammatorie tutti fattori ritenuti importanti per lo sviluppo della SLA.
Si ritiene che essa quindi rappresenti il bersaglio comune di vari stimoli tossici per il motoneurone e che la sua attivazione
sia un fattore determinante nel processo degenerativo di queste cellule.
Questa molecola può quindi rappresentare un bersaglio su cui individuare e sviluppare nuovi farmaci efficaci per il trattamento
di questa devastante malattia.

Prospettive terapeutiche

Dal punto di vista terapeutico, purtroppo ancora non esistono trattamenti farmacologici in grado di migliorare la qualità della
vita dei pazienti con SLA.
L'unico farmaco che ha mostrato un modesto effetto positivo sull'incremento dei tempi di sopravvivenza nei pazienti con SLA è il riluzolo, un farmaco che tra varie azioni è noto inbire il rilascio di glutammato.
Anche nei topi con SOD1 mutata il riluzolo è in grado di aumentare la sopravvivenza senza modificare l'esordio della
malattia. Questo rappresenta un esempio di analogia di risposta terapeutica tra i pazienti e i modelli animali.
Purtroppo, diversamente da altri casi di farmaci con dimostrato miglioramento della progressione dei sintomi e/o aumento
della sopravvivenza nei modelli animali, non c'è stato un riscontro altrettanto positivo nei pazienti.
Una spiegazione per questa mancata aderenza del dato sperimentale al risultato clinico può essere data dall'osservazione che nella maggior parte dei casi i trattamenti farmacologici vengono effettuati negli animali prima della comparsa dei sintomi con lo scopo di interferire con gli ipotetici meccanismi che causano la malattia.
Perciò l'efficacia terapeutica in queste condizioni può essere avvantaggiata dalla precocità d'intervento nella cascata degli
eventi che portano alla degenerazione del motoneurone.
In base a queste considerazioni, per poter quindi stabilire la potenziale efficacia di un trattamento nei pazienti con SLA è
necessario che esso venga somministrato anche in animali che siano ad uno stadio più avanzato della malattia.
Allo stesso tempo è determinante cercare di individuare dei marcatori diagnostici precoci della malattia che permettano un
tempestivo intervento terapeutico nei pazienti con SLA.
D'altra parte i risultati che sono stati ottenuti sinora dimostrano che lo sviluppo della patologia, pur essendo scatenato
dalla mutazione di un gene, avviene attraverso varie fasi che coinvolgono una complessa interazione di diversi sistemi.
Possiamo quindi immaginare che, alla fine, la strategia terapeutica migliore per la SLA venga da una combinazione di
diversi interventi programmati secondo lo stadio di progressione della malattia e non da un singolo trattamento. 

CATERINA BENDOTTI
Laboratorio Neurobiologia Molecolare,
Dipartimento Neuroscienze
IRFMN Milano