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Diagnosi e cure

La stimolazione magnetica transcranica (TMS), un innovativo trattamento dell’obesità

L’obesità rappresenta un’emergenza sanitaria e sociale sia per il numero di vittime, in crescita costante, sia per i significativi costi che la malattia e le complicanze cardio-metaboliche ad essa correlate comportano per la comunità. I dati più recenti parlano, solo per l’Italia, di 18 milioni di adulti in sovrappeso (35,5%) e 5 milioni di obesi, ovvero 1 persona su 10. Poter offrire a questi pazienti una terapia efficace e di semplice somministrazione è sicuramente una sfida cruciale.
La stimolazione magnetica transcranica (TMS) è una delle tecniche di stimolazione neurale più impiegate nella cura delle dipendenze, come quelle da fumo o alcol. Si tratta di un trattamento non invasivo né doloroso, eseguito appoggiando sul cuoio capelluto un casco o una bobina che applica una sollecitazione elettromagnetica a regioni ben precise del cervello, generando a livello dei neuroni una microcorrente elettro-magnetica in grado di ripristinare gli equilibri alterati. Nel 2019 un nostro studio aveva dimostrato l’utilità della TMS per favorire la perdita di peso negli obesi, senza tuttavia riuscire a spiegare in dettaglio i meccanismi neurofisiologici che ne sono alla base, né l’efficacia a lungo termine (fino ad un anno) di sole 5 settimane di trattamento.

Il trattamento con TMS consiste in 3 sessioni settimanali di 30 minuti per 5 settimane (quindi un totale di 15 sessioni) e viene praticato sia presso l’Ospedale San Giuseppe che presso l’IRCCS di Sesto San Giovanni. Durante il trattamento, il paziente indossa un caschetto leggero che viene centrato sulla corteccia prefrontale (area del cervello che regola le azioni volontarie) e genera un campo elettromagnetico di frequenza ed intensità predeterminate in modo tale da avere un effetto eccitatorio sull’area cerebrale trattata. La metodica è assolutamente indolore e scevra di effetti collaterali, se si eccettua una modesta cefalea in una piccola percentuale di pazienti che si risolve in genere spontaneamente in 1-2 ore.
L’esperienza finora maturata nei pazienti obesi trattati con TMS dimostra che il trattamento di 5 settimane determina un calo ponderale medio del 9% del peso corporeo iniziale. Tale riduzione ponderale perdura fino ad almeno un anno dall’inizio del trattamento TMS.

L’effetto a lungo termine può avere diverse spiegazioni: in primis, la TMS determina neuroplasticità a livello delle aree cerebrali stimolate. Tale meccanismo spiegherebbe sicuramente il perdurare dell’effetto del trattamento oltre il termine dello stesso (5 settimane). Un nostro studio recente in cui i soggetti obesi sono stati sottoposti a risonanza magnetica funzionale (fMRI) prima e dopo le 5 settimane, pubblicato sulla rivista internazionale Nutrition, Metabolism & Cardiovascular Diseases, ha permesso di studiare l’attivazione e le connessioni di specifiche aree del cervello (coinvolte nella regolazione del comportamento alimentare), in risposta a stimoli visivi correlati al cibo, prima e dopo il trattamento con TMS.
Lo studio, randomizzato verso un trattamento Sham e in doppio cieco, è stato condotto in un sottogruppo di 17 pazienti (6 dei quali affetti da diabete di tipo 2), sottoposti a 3 sessioni di TMS a settimana, ciascuna di circa 30 minuti, per un totale di 5 settimane. L’interpretazione dei risultati dello studio indica che la stimolazione elettromagnetica bilaterale della corteccia prefrontale attiva quella regione cerebrale, andando ad aumentare il controllo inibitorio sul consumo di cibo e, indirettamente, attraverso un aumento delle connessioni cerebrali della medesima area, a regolarizzare la produzione di dopamina.
Ma non è tutto. Rispetto all’ipotesi iniziale, lo studio ha messo in luce un altro dato importante e inaspettato: la TMS provoca contemporaneamente anche un’inibizione della corteccia visiva, che porta il cervello a escludere la visione di cibi appetitosi verso i quali il paziente aveva sviluppato una forma di dipendenza. Infatti, durante l’esecuzione della risonanza magnetica funzionale, i pazienti sono stati esposti alla visione di immagini di cibi, precedentemente selezionati come preferiti, e hanno eseguito dei test per valutare la reattività verso tali stimoli. Nel corso della ricerca, ci siamo resi conto che la stimolazione magnetica andava ad agire anche sulla corteccia visiva, riducendo la sua attivazione e di conseguenza l’attenzione verso il cibo e la sua attrattiva. Questa scoperta, tanto sorprendente quanto affascinante, potrebbe stimolare ulteriori studi sulla regolazione dell’equilibrio fame-sazietà, che nell’obesità risulta alterato, mediante lo studio dell’effetto della TMS su altri sensi, come ad esempio l’olfatto e il gusto.

Altro meccanismo potenzialmente alla base dell’effetto a lungo termine è una normalizzazione della composizione del microbiota intestinale. È infatti noto che soggetti affetti da obesità hanno una riduzione generalizzata delle specie batteriche che colonizzano l’intestino e, soprattutto, hanno una prevalenza di quelle specie intestinali che producono molecole e composti ad azione pro-infiammatoria i quali, passando dall’intestino al circolo sanguigno, contribuiscono a determinale un’infiammazione sistemica di lunga durata che è alla base delle complicanze cardiovascolari dell’obesità. È altresì noto che esiste una connessione ed un “dialogo” bi-direzionale tra cervello ed intestino: tali connessioni sono in massima parte dovute alla liberazione di ormoni e neurotrasmettitori. In un’ulteriore nostra ricerca appena pubblicata sull’International Journal of Molecular Sciences, abbiamo dimostrato come 5 settimane di trattamento con TMS determinano una normalizzazione del contenuto batterico intestinale spiegando quindi, almeno in parte, l’effetto prolungato nel tempo.

La terza ipotesi che stiamo valutando per giustificare scientificamente l’effetto a lungo termine della TMS è un’azione sulla termoregolazione. I soggetti obesi hanno un’alterata termoregolazione che determina da un lato un’alterata dissipazione di calorie, dall’altro una ridotta spesa energetica per mantenere la normale temperatura corporea. Utilizzando una termocamera a raggi infrarossi, abbiamo valutato l’effetto di 5 settimane di trattamento mediante TMS sulla capacità di termoregolare dei soggetti obesi dimostrando, anche in questo caso, una tendenza alla normalizzazione.

In conclusione, il trattamento con TMS è efficace e determina con vari meccanismi un effetto duraturo sul calo ponderale in soggetti obesi. Può essere utilizzato come singolo trattamento o può essere associato ad altri trattamenti dell’obesità (dieta, farmaci o anche in caso di fallimento di chirurgia bariatrica).
Il nostro Centro, che è stato il primo al mondo a proporre la TMS come terapia dell’obesità, è ora in grado di offrire questa nuova terapia alla popolazione adulta dei soggetti affetti da obesità.

Prof. Livio Luzi, Direttore Dipartimento di Endocrinologia, Nutrizione e Malattie Metaboliche, Gruppo MultiMedica/Università degli Studi di Milano