La stimolazione catodica transcranica a corrente continua ad alta definizione (HD C-tDCS) è un approccio promettente per il trattamento dell’ictus ischemico acuto
La stimolazione catodica transcranica a corrente continua ad alta definizione (HD C-tDCS) è un approccio promettente per il trattamento dell’ictus ischemico acuto (AIS), suggeriscono i risultati di uno studio pilota pubblicato su “JAMA Network Open”.
Un gruppo di ricercatori ha esplorato la fattibilità e la sicurezza dell’uso della HD C-tDCS per i pazienti che si presentavano al pronto soccorso (DE) di un centro ictus di livello 1 assegnando in modo casuale i pazienti a ricevere tDCS o sham.
«Abbiamo sviluppato e testato un nuovo approccio per trattare l’AIS che comporta la somministrazione di una forma inibitoria mirata di corrente elettrica tramite elettrodi del cuoio capelluto solo alla regione del cervello colpita dall’ictus» scrivono Mersedeh Bahr-Hosseini, assistente professore clinico di neurologia e neurologo vascolare presso l’UCLA Health, in California.
«Siamo stati in grado di applicare in modo efficiente questo trattamento in contesti di emergenza ed è stato ben tollerato» riferiscono. «Inoltre, i pazienti che hanno ricevuto un trattamento attivo hanno mostrato un miglioramento promettente, misurato osservando le scansioni cerebrali dopo il trattamento».
Prima prova di efficacia sull’essere umano
«I trattamenti per l’AIS sono attualmente limitati alle terapie di riperfusione: trombolisi endovenosa e trombectomia endovascolare» scrivono gli autori. Tuttavia, «molti pazienti con ictus acuto non sono candidati ai due trattamenti principali e, anche tra quelli idonei a tali trattamenti, solo il 20-30% è libero da disabilità 3 mesi dopo l’ictus» riportano Bahr-Hosseini e colleghi.
«Pertanto, come neurologi dell’ictus che assistono in prima persona alla sofferenza dei pazienti colpiti da ictus, siamo stati altamente motivati a sviluppare una nuova terapia non invasiva per i pazienti con ictus acuto che potesse essere individualizzata e rilasciata solo alla regione del cervello colpita» aggiungono.
Nei modelli animali, la C-tDCS ha dimostrato di salvare il tessuto ischemico a rischio di infarto attraverso due modi: offrendo neuroprotezione diretta «inibendo gli effetti eccitotossici peri-infartuali, le vie infiammatorie e apoptotiche» e offrendo «un miglioramento collaterale della perfusione inducendo vasodilatazione», spiegano gli autori.
Inoltre, la C-tDCS è «una terapia diretta a livello regionale che raggiunge istantaneamente la massima concentrazione locale» e può essere «adattata al tessuto ischemico a rischio di infarto».
L’attuale studio proof-of-concept è stato il primo a valutare l’uso della HD C-tDCS negli esseri umani con AIS e penombra recuperabile in contesti di emergenza.
Effetto biologico della neuromodulazione considerato reale
I ricercatori hanno assegnato in modo casuale 10 pazienti con AID (età media [DS], 75 [10] anni; 60% donne; National Institutes of Stroke Scale [NISS] Score 8 [7]) che erano all’ED dell’UCLA entro 24 ore dall’insorgenza per ricevere C-tDCS o trattamento fittizio (n = 7 e 3, rispettivamente).
Gli esiti primari consistevano nella fattibilità (tempo dalla randomizzazione all’inizio della simulazione dello studio); tollerabilità (percentuale di pazienti che completavano l’intero periodo di simulazione dello studio); e sicurezza (tassi di emorragia intracranica sintomatica a 24 ore).
La tollerabilità è stata valutata attraverso due endpoint: il tasso di pazienti che hanno completato l’intero periodo di simulazione dello studio e un questionario tecnico formale sulla tollerabilità.
I ricercatori hanno anche valutato i biomarcatori di imaging di neuroprotezione e miglioramento collaterale a 2-4 ore e 24-30 ore dopo la stimolazione (punti temporali precoce e tardivo, rispettivamente).
Sono state studiate due dosi di HD C-tDCS: 1 milliampere [mA] per 20 minuti (livello 1) e 2 mA per 20 minuti (livello 2). I primi quattro pazienti (tre attivi, uno sham) sono stati arruolati al livello 1, mentre i successivi sei (quattro attivi, due sham) sono stati arruolati al livello 2. Per gli ultimi quattro pazienti, la velocità mediana (IQR) di implementazione della HD C-tDCS è stata di 12,5 minuti (9 – 15 minuti).
«L’endpoint primario di tollerabilità è stato raggiunto, in particolare tutti i pazienti hanno completato il periodo di stimolazione assegnato» riferiscono gli autori. Nessuna depigmentazione o eruzione cutanea è stata rilevata dal tecnico all’ispezione visiva dopo la stimolazione.
I biomarcatori di neuroprotezione e del miglioramento collaterale all’imaging sono stati ottenuti in cinque pazienti attivi e tre pazienti fittizi in punti temporali precoci e tardivi. (Gli altri due pazienti attivi sono stati esclusi, a causa di deviazioni del protocollo).
La regione ipoperfusa è stata ridotta di una mediana del 100% (dal 46% al 100%) nel gruppo attivo, ma è aumentata del 325% (dal 112% al 412%) nel gruppo sham. La variazione quantitativa relativa del volume ematico cerebrale nella post-stimolazione precoce era pari a una mediana del 64% (dal 40% al 110%) nei pazienti attivi contro il -4% (da -7% a 1%) nei pazienti sham e «seguiva un modello dose-risposta».
Nel gruppo C-tDCS attivo, il recupero mediano della penombra ischemica è stato del 66% (dal 29% all’80,5%) rispetto allo 0% (IQR da 0% a 0%) nel gruppo sham. Questi risultati «indicano un possibile, vero effetto biologico del trattamento» sostengono Bahr-Husseini e coautori.
Una limitazione rilevata dagli autori è che lo studio era stato originariamente progettato per affrontare gli obiettivi di fattibilità e tollerabilità, ma è stato interrotto in anticipo a causa del lento arruolamento correlato alla pandemia di COVID-19, quindi aveva «potenza insufficiente» per affrontare pienamente questi obiettivi ed è stato in grado di «esplorare solo parzialmente» l’endpoint di sicurezza.
Tuttavia, i risultati giustificano «la conduzione di studi di sicurezza ed efficacia più ampi con HD C-tDCS come terapia AIS e perfezionamenti specifici per ictus acuto nella progettazione di apparecchiature HD per accelerare ulteriormente i tempi di implementazione», concludono i ricercatori.
Il commento di un esperto
Ci si deve congratulare con gli autori «per aver fornito la prima prova sull’uomo che una forma non invasiva di neuromodulazione, tDCS, può avere un ruolo nella gestione dell’ictus ischemico acuto» ha detto Charles Liu, direttore del Neurorestoration Center, University of Southern California, e professore di chirurgia neurologica, neurologia, psichiatria, urologia e chirurgia all’USC Keck School of Medicine.
Sebbene ci siano prove a sostegno della tDCS in modelli animali di ictus, dimostrare il valore potenziale di questo trattamento nei pazienti umani con AIS è «molto importante» e ha «chiare implicazioni, sebbene si tratti di uno studio esplorativo in un piccolo numero di pazienti», ha detto Liu, che non è stato coinvolto nello studio.
«La gestione precoce dell’AIS rimane una sfida profonda, con molti piccoli centri privi delle risorse per interventi invasivi disponibili nei grandi centri» ha continuato. «Chiaramente, se questi risultati saranno confermati in studi multicentrici più ampi, con particolare riferimento ai segnali di beneficio per il salvataggio del tessuto in penombra ischemica, le implicazioni cliniche potrebbero essere profonde».
Non c’è dubbio che «la futura applicazione della neuromodulazione in tutte le sue forme diventerà più evidente nella gestione delle malattie neurologiche e le strategie non invasive che possono essere facilmente applicate potranno svolgere un ruolo dominante, specie quando la sensibilità temporale è fondamentale», ha detto Liu.
Fonte:
Bahr-Hosseini M, Nael K, Unal G, et al. High-definition Cathodal Direct Current Stimulation for Treatment of Acute Ischemic Stroke: A Randomized Clinical Trial. JAMA Netw Open. 2023;6:e2319231. doi: 10.1001/jamanetworkopen.2023.19231. leggi