CONCLUSIONI
Nel presente studio, 31P RARE e 1H T2-W spin-echo MRI sono state eseguite sui piedi di pazienti neuropatici, pazienti non neuropatici e soggetti di controllo normali. Un rapporto ridotto di tessuto muscolare vitale a tutti gli altri tipi di tessuto è stato osservato nei piedi di entrambi i pazienti diabetici non neuropatici e neuropatici rispetto ai controlli normali. Allo stesso modo, è stata osservata una riduzione della concentrazione media di 31P sia nei pazienti diabetici non neuropatici che neuropatici rispetto ai soggetti sani di controllo non diabetici. Inoltre, i cambiamenti osservati sono fortemente correlati con le misurazioni cliniche della funzione nervosa periferica, indicando un’associazione tra atrofia muscolare e neuropatia diabetica. I nostri risultati indicano che i cambiamenti muscolari nel piede diabetico iniziano durante la fase subclinica della neuropatia diabetica, prima dello sviluppo dei segni clinici della malattia.
La piccola atrofia muscolare è un processo ben noto nel piede diabetico ed è correlato allo sviluppo della neuropatia motoria diabetica. Tuttavia, data la scarsità di tecniche in grado di quantificare l’atrofia muscolare, questi cambiamenti non sono stati adeguatamente studiati. Invece, la neuropatia motoria è stata valutata principalmente misurando la velocità di conduzione peroneale motoria mentre la neuropatia sensoriale è stata valutata impiegando test sensoriali quantitativi (18). Poiché la piccola atrofia muscolare è il processo principale che porta a cambiamenti anatomici del piede, come l’artigliatura delle dita dei piedi e le teste metatarsali prominenti, che sono direttamente correlate allo sviluppo dell’ulcerazione del piede, la valutazione diretta dei cambiamenti muscolari piuttosto che la funzione nervosa può rivelarsi più utile negli studi di ricerca clinica. Più specificamente, la valutazione dei cambiamenti nel rapporto tra tessuto muscolare vitale e tutti gli altri tipi di tessuti del piede utilizzando 1H MRI e immagini metaboliche basate sull’attività del metabolita cellulare 31P del muscolo ha il potenziale per consentire la rilevazione di cambiamenti sia anatomici che metabolici e associare questi cambiamenti allo sviluppo dell’ulcerazione del piede e al potenziale di guarigione della ferita.
Tutti gli studi precedentemente pubblicati che hanno impiegato la risonanza magnetica 1H concordano sull’esistenza di una piccola atrofia muscolare nei pazienti diabetici neuropatici(6, 7, 19, 20). Tuttavia, non ci sono state segnalazioni di atrofia in pazienti non neuropatici. Crediamo che la differenza tra i nostri risultati e quelli degli studi precedenti sia legata alle tecniche impiegate. Studi precedenti hanno utilizzato metodi di imaging T1-W (20) o T2-W (6) e tecniche di mappatura T2 (6) per valutare l’area della sezione trasversale del tessuto muscolare. Tuttavia, come atrofia muscolare si verifica, i tassi di rilassamento T1 e T2 nelle regioni contenenti aumento muscolare causando i diversi tipi di tessuto a diventare quasi iso-intenso con l’altro. Ciò oscura i confini del tessuto rendendo molto difficile o impossibile segmentare o soglia il tessuto muscolare dai tessuti adiacenti come riconosciuto dagli autori di uno studio (6). In contrasto con i metodi di segmentazione e soglia, la distinzione tra tessuto muscolare e altri tessuti del piede utilizzando 31P RARE MRI è semplice perché il muscolo è l’unico tessuto del piede che ha concentrazioni di 31P rilevabili dalla risonanza magnetica. Pertanto, il metodo 31P RARE offre una valutazione più accurata del tessuto muscolare vitale, che ci ha permesso di identificare cambiamenti relativamente piccoli che esistevano tra i soggetti sani non diabetici e i pazienti non neuropatici.
In uno studio recentemente pubblicato, Andersen et al hanno calcolato il volume totale dei muscoli del piede da 1H MRI segmentando il tessuto muscolare usando un metodo di soglia di intensità dell’immagine (20). Sebbene il volume muscolare totale fosse significativamente ridotto nei pazienti diabetici neuropatici rispetto ai soggetti di controllo, non è stata riscontrata alcuna differenza tra i pazienti diabetici non neuropatici e il gruppo di controllo. Poiché il volume muscolare totale è correlato alla dimensione del piede, i risultati dello studio di cui sopra possono essere stati influenzati dalle differenze nella dimensione del piede tra i vari gruppi. Nel presente studio abbiamo confrontato il rapporto tra l’area muscolare della sezione trasversale e l’area della sezione trasversale totale nella stessa posizione nel piede in quanto questo rapporto fornisce una migliore indicazione della quantità di perdita muscolare eliminando le differenze nelle dimensioni del piede tra i gruppi di popolazione. Inoltre, abbiamo impiegato 31P RARE imaging, che ha fornito una misurazione diretta della quantità di tessuto muscolare. Questa differenza nell’approccio metodologico ha portato a una tecnica sensibile che ci ha permesso di rilevare le differenze nell’atrofia muscolare tra diversi gruppi in modo più accurato. Crediamo che questa sia stata la ragione principale della differenza osservata tra i nostri risultati e i risultati dello studio precedente.
La spettroscopia di risonanza magnetica (MRS) è stata impiegata in uno studio precedente che ha esaminato i cambiamenti tra pazienti diabetici e controlli sani (5). I risultati di tale studio hanno indicato cambiamenti nei metaboliti 31P e un aumento del rapporto grasso-acqua nei pazienti diabetici con ulcere superficiali rispetto ai pazienti diabetici senza ulcere e ai soggetti sani, mentre non sono state osservate differenze tra i pazienti diabetici senza ulcerazione del piede e i soggetti sani di controllo. Come per gli studi precedenti, riteniamo anche che la differenza tra i nostri risultati e i risultati dello studio MRS sia legata alle tecniche impiegate. Il metodo MRS 31P utilizzato nello studio precedente ha portato a set di dati 31P con una risoluzione spaziale di 11.25 cm3 (richiedendo un tempo di scansione di oltre cinquanta minuti) mentre nel presente studio le immagini 31P avevano una risoluzione spaziale di 0,55 cm3 (richiedendo un tempo di scansione di quattro minuti). La migliore risoluzione spaziale del metodo 31P RARE ha portato a una migliore identificazione delle regioni focali con ridotta concentrazione di 31P rispetto ai precedenti metodi MRS. Inoltre, la maggiore risoluzione spaziale del metodo 31P RARE ha permesso una delineazione più accurata dei confini e dei contorni del tessuto muscolare fornendo una migliore registrazione con immagini anatomiche 1H e una misurazione più accurata dell’area della sezione trasversale muscolare.
La concentrazione di vari metaboliti 31P è anche influenzata dalla presenza di ischemia. Pertanto, quando il muscolo è ischemico la concentrazione di fosfocreatina (PCr) diminuisce dal suo valore normale mentre la concentrazione di fosfato inorganico (Pi) aumenta (3, 4). Studi preliminari in corso presso la nostra struttura indicano che la classificazione del grado di ischemia è fattibile e può essere ottenuta utilizzando il metodo 31P RARE per creare immagini PCR e Pi separate nel piede diabetico. Tuttavia, nel presente studio abbiamo utilizzato 31P RARE MRI per acquisire dati che riflettevano le concentrazioni combinate di PCr e Pi poiché miravamo a identificare il tessuto muscolare metabolicamente attivo e non a valutare il grado di ischemia muscolare.
Nel presente studio, in accordo con studi precedenti, abbiamo osservato forti correlazioni tra misurazioni cliniche quantitative della gravità della neuropatia e il rapporto area/area totale del muscolo o misurazioni 31P (5, 20). Inoltre, sono state osservate forti correlazioni tra il rapporto area muscolare/area totale o le misurazioni della concentrazione 31P e la durata del diabete e l’ABI. Tuttavia, poiché l’analisi di regressione multipla escludeva questi parametri come fattori indipendenti, si può concludere che la gravità della neuropatia era l’unico fattore che influenzava queste misurazioni. Infine, non ci sono state differenze tra maschi e femmine nel rapporto muscolo-area/area totale o nelle misurazioni 31P mentre non sono state notate correlazioni tra BMI e le misurazioni di cui sopra. Questi risultati indicano inoltre che la dimensione del piede non ha influenzato i risultati osservati.
Una parola di cautela dovrebbe essere aggiunta a questo punto. Il termine “paziente diabetico non neuropatico” indica un paziente in cui non vi era alcuna prova dell’esistenza di neuropatia clinica utilizzando tecniche standard che sono attualmente ampiamente utilizzate nella pratica clinica. Tuttavia, l’esistenza di neuropatia subclinica in questi pazienti non può essere esclusa. Poiché studi precedenti con sofisticate tecniche sperimentali hanno dimostrato anomalie della funzione nervosa subclinica nella stragrande maggioranza dei pazienti diabetici, sembra ragionevole sospettare che tali cambiamenti fossero presenti anche nei pazienti non neuropatici che hanno partecipato a questo studio. Nonostante ciò, riteniamo che i risultati del nostro studio siano ancora interessanti e le conclusioni siano ancora valide in quanto indicano cambiamenti nei muscoli del piede prima della rilevazione dei cambiamenti nella funzione nervosa utilizzando tecniche standard disponibili per il clinico praticante.
In sintesi, nel presente studio abbiamo dimostrato che una piccola atrofia muscolare è presente nel diabete prima che la neuropatia periferica clinica possa essere rilevata utilizzando tecniche standard disponibili nella pratica clinica. Il metodo 31P RARE MRI può valutare adeguatamente la gravità dell’atrofia muscolare, anche nelle prime fasi in cui la neuropatia è assente. Inoltre, il tessuto muscolare nei pazienti può essere valutato in modo non invasivo entro un tempo di esame MRI molto breve rispetto ai metodi MRS localizzati esistenti. Questa tecnica può rivelarsi un utile strumento diagnostico che può facilitare la conduzione di studi clinici nelle prime fasi dei problemi del piede diabetico e monitorare la risposta al trattamento.