Volumi cerebrali globali e specifici in adolescenti con Anoressia Nervosa di tipo Restrittivo (ANR): risultati di uno studio caso - controllo di Risonanza Magnetica Strutturale (SMRI)

Cerebral Gray Matter Volumes in Adolescents with Anorexia Nervosa restricting type Abstract Aims: To characterize global and regional cerebral volumes in adolescents with Anorexia Nervosa restrictive type (AN-r). Methods: A total of 48 adolescent females (age range 13-18 years) were enrolled in the study (24 AN-r and 24 Healthy Controls, HC). Magnetic resonance imaging data were acquired using at 1.5 T. Cerebral volumes, including the total amounts of gray matter (GM), white matter (WM) and cerebrospinal fluid (CSF), and several cortical regional volumes were obtained with the Statistical Parametric Mapping software (SPM8), using the DARTEL-based SPM preprocessing pipeline combined with the cortical parcellation atlas provided by LONI (www.loni.usc.edu). Results: The analyses revealed in AN-r, compared to HC, reduced total grey matter volumes (p = 0.02) and total intracranial volume (p = 0.02) and increased cerebrospinal fluid (p=0.05). The white matter volumes did not reveal significant differences between groups. At the regional level, significantly lower gray matter volumes for both frontal lobes (p=0.006), and left insula (p=0.016) were detected. Conclusion: The brain regions associated with grey matter reduction in AN-r are consistent with regions responsible for emotional and cognitive deficits associated with the illness.

Introduzione I marcati cambiamenti cerebrali in Anoressia Nervosa (AN) sono tra i più forti cambiamenti strutturali del cervello che possono essere osservati in qualsiasi disturbo mentale. La maggior parte degli studi hanno riportato deficit del volume cerebrale e aumento del liquido cerebrospinale. Vi è un dibattito sulle anomalie delle strutture cerebrali in AN: sono secondarie al digiuno o indicative di anomalie primarie che potrebbero rappresentare un substrato biologico sottostante? La maggior parte di questi studi si è concentrata in gran parte sugli adulti, mentre gli studi di risonanza magnetica strutturale (SMRI), su adolescenti e giovani con AN rimangono scarsi. Obiettivi Confrontare tramite Voxel Based Morphometry (VBM) i risultati dell'analisi dei volumi cerebrali globali e specifici di 24 adolescenti con Anoressia Nervosa di tipo Restrittivo (ANR) e 24 controlli sani (HC); analizzare le caratteristiche strutturali degli adolescenti con ANR nella fase iniziale della malattia per individuare regioni di vulnerabilità specifiche nella materia grigia. Metodi Sono stati arruolati nello studio 48 partecipanti di sesso femminile e di età compresa tra i 13 ed i 18 anni. I dati di Imaging sono stati acquisiti utilizzando un sistema GE 1.5 T Signal Neuro-optimized (40mT/m high-speed gradients). I volumi globali e la loro somma sono stati segmentati tramite lo Statistical Parametric Mapping 8 (SPM8). I volumi delle regioni di interesse sono stati estratti secondo una parcellizzazione fornita da LONI (Laboratory of Neuroimaging). L'analisi della varianza (ANOVA) e l'analisi della covarianza (ANCOVA) sono state eseguite per identificare eventuali differenze significative tra i gruppi nei volumi tissutali globali e specifici. Risultati Le analisi VBM nei soggetti ANR rivelano, rispetto al gruppo di controllo sano, deficit volumetrici cerebrali nel volume totale di materia grigia (p = 0,02) e nel volume intracranico totale (p = 0,02) e un aumento del liquido cerebrospinale in ANR (p = 0,05 ). I volumi della sostanza bianca non hanno evidenziato differenze significative tra casi e controlli (p = 0,14). I confronti tra i partecipanti con ANR ed il gruppo di controllo hanno indicato volumi significativamente inferiori per entrambi i lobi frontali (p = 0,006), per l'insula sinistra (p = 0,016) e per il lobo temporale sinistro (p = 0,054). Correggendo per età e per volume totale della materia grigia (GMLONI), le misurazioni volumetriche sono risultate significativamente differenti nei casi e nei controlli sia per il nucleo caudato sinistro e destro (p = 0,003) che per il tronco cerebrale (0,014). Conclusione Il presente studio contribuisce alla conoscenza delle alterazioni morfologiche cerebrali negli adolescenti con ANR che mostrano vulnerabilità specifiche in regioni della materia grigia presumibilmente correlate a caratteristiche chiave dei pazienti con ANR.