Scoperta una connettività insulare aberrante nella disfunzione erettile

 

 

GIOVANNI ROSSI

 

 

 

NOTE E NOTIZIE - Anno XV – 10 giugno 2017.

Testi pubblicati sul sito www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione “note e notizie” presenta settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui argomento è oggetto di studio dei soci componenti lo staff dei recensori della Commissione Scientifica della Società.

 

 

[Tipologia del testo: RECENSIONE]

 

La disfunzione erettile, spesso causata da ragioni cardiovascolari ma troppo spesso nell’età media e avanzata attribuita a queste ragioni senza un’accurata anamnesi volta ad escludere stati di alterato equilibrio emozionale e neurovegetativo, ha cause o concause psicogene molto più frequentemente di quanto si ritenga nella pratica clinica internistica. Lo studio specifico delle basi neurali della disfunzione erettile psicogena (psychogenic erectile dysfuntion o pED) è stato condotto recentemente mediante metodiche di neuroimaging che, nonostante i noti limiti legati alla possibilità di risoluzione funzionale, rimangono il migliore approccio possibile per la verifica diretta, in vivo, nell’uomo.

La maggior parte delle osservazioni è stata finora condotta impiegando classici protocolli di valutazione dell’attività del cervello mediante fMRI durante la condizione di prova o “compito” (task); Wang con Dong, Zhang ed altri colleghi che avevano in precedenza rilevato alterazioni funzionali nell’insula di Reil in persone con deficit della funzione erettile, hanno ipotizzato che sia ugualmente importante indagare in queste persone l’attività cerebrale dello stato di riposo. Su questa base è stato condotto un lavoro che ha fornito un contributo originale che, se sarà confermato da altri studi su popolazioni differenti di maschi adulti, risulterà di notevole importanza per la conoscenza delle basi patologiche e l’approccio terapeutico a questo disturbo.

 (Wang Y., et al., Aberrant Insula-Centered Functional Connectivity in Psychogenic Erectile Dysfunction Patients: A Resting-State fMRI Study. Frontiers in Human Neuroscience Epub ahead of print 11: 221. doi: 10.3389/fnhum.2017.00221.eCollection, 2017).

La provenienza degli autori è la seguente: Engineering Research Center of Molecular and Neuro Imaging of Ministry of Education, School of Life Science and Technology, Xidian University Xi’an (Cina); Department of Radiology, Department of Interventional Radiology, Department of Uro-Andrology, Henan Andrological Academician Workstation of Basic and Clinical Research, Henan Provincial People’s Hospital Zhengzhou (Cina).

La disfunzione erettile psicogena può essere definita come un disturbo sessuale maschile caratterizzato da una persistente o ricorrente impossibilità di ottenere un’adeguata erezione del pene a causa di prevalenti o esclusivi fattori di natura psicologica o interpersonale. Per questo motivo si è ritenuto che le basi della sua fisiopatologia fossero da ricercarsi nel cervello e, in particolare, nella rete di aree che fisiologicamente si attivano durante l’eccitazione erotica nel maschio.

Nel 2011, Wang e colleghi dell’Università di Pechino hanno pubblicato su una rivista cinese una dettagliata rassegna degli studi di immagini funzionali del cervello, che hanno indagato tre differenti aspetti: il meccanismo cerebrale della funzione sessuale maschile normale; il meccanismo cerebrale della disfunzione erettile; i probabili meccanismi cerebrali della terapia farmacologica del disturbo sessuale maschile. I lavori presentati forniscono elementi a supporto di alcune nozioni bene stabilite come, ad esempio, che le tre fasi di eccitazione, plateau ed orgasmo sono controllate da tre diverse reti di aree del sistema nervoso centrale; ed opinioni generalmente accettate, come l’importanza della zona di transizione meso-diencefalica nell’avvio dell’eiaculazione. Sono poi esposte nel dettaglio alcune differenze cerebrali tra la funzione normale e quella alterata: la corteccia orbitofrontale mediale e il giro frontale inferiore, nel pattern di attivazione anomala, sono strettamente correlati con la disfunzione sessuale nella fase di eccitazione. Tra le molecole impiegate in terapia, la morfina e il testosterone, a parte la farmacodinamica degli effetti sui quali si basa l’indicazione, sembrano agire sul cervello modificando i livelli di attivazione della corteccia orbitofrontale mediale, dell’insula, del claustro e del giro temporale inferiore[1].

Nello stesso periodo, Küne e Gallinat hanno realizzato la prima meta-analisi quantitativa dei risultati degli studi di neuroimmagine sulle basi cerebrali dell’eccitazione sessuale indotta nei maschi da stimoli visivi. L’analisi dei dati ha individuato una rete nella quale gli autori distinguono 4 componenti: 1) cognitiva: corteccia parietale, corteccia anteriore del giro del cingolo, talamo e insula; 2) emotiva: amigdala e insula; 3) motivazionale: giro precentrale, corteccia parietale; 4) fisiologica: ipotalamo/talamo e insula[2].

Ancora nell’estate del 2011, Succu e colleghi del Dipartimento di Neuroscienze dell’Università di Cagliari hanno iniettato ossitocina (100 ng) nel subiculum ventrale dell’ippocampo di ratto, inducendo erezione e studiandone il meccanismo nei roditori. Il processo è mediato da un aumento della neurotrasmissione glutammatergica nell’area tegmentale ventrale (VTA) che, a sua volta, accresce l’attività dopaminergica mesolimbica e mesocorticale, col rilascio di dopamina nel nucleo accumbens e nella corteccia prefrontale mediale prelimbica. Il subiculum ventrale dunque partecipa, almeno nel ratto, ad un circuito complesso che controlla, oltre l’erezione del pene e la copulazione, anche la motivazione sessuale e l’effetto ricompensa[3].

Nel 2014, il primo studio sistematico che ha prodotto evidenze sicure di alterazioni nel cervello umano di reti rilevanti per l’attività sessuale, in pazienti affetti da disfunzione erettile psicogena, è stato condotto da Cera e colleghi del Dipartimento di Neuroscienze dell’Università di Chieti, in collaborazione con l’Urologia dell’Università Cattolica di Roma. Gli autori dello studio hanno analizzato la risposta cerebrale alla visione di un video erotico di pazienti e controlli sani nei seguenti sistemi neuronici: la visual network (VN), la default-mode network (DMN), la fronto-parietal network (FPN), la salience network (SN). I pazienti hanno fatto registrare differenze notevoli di connettività nella DMN e nella SN. Nella DMN gli affetti dal disturbo presentavano valori di connettività ridotti nei lobi parietali inferiori, nella corteccia cingolata posteriore e nella corteccia prefrontale mediale; mentre nella SN la ridotta connettività riguardava l’insula di destra, e nella corteccia cingolata anteriore si aveva aumento di connettività rispetto ai controlli sani[4].

Ritorniamo ora allo studio qui recensito.

I ricercatori cinesi hanno ritenuto che l’attività encefalica durante quella condizione che convenzionalmente si chiama resting state, anche se non è un vero e proprio stato di riposo, fosse ugualmente importante per studiare la condizione cerebrale correlata al funzionamento psichico che determina la mancata attivazione dell’assetto centrale favorente l’attività del sistema nervoso autonomo e l’attività neuroendocrina necessarie alla fisiologia sessuale. In particolare, il resting state, in quanto indipendente dalle modalità dell’input sensoriale, può fornire informazioni rilevanti circa i meccanismi centrali della disfunzione erettile psicogena. Lo studio precedente aveva rilevato, mediante immagini di chiara evidenza, un’attività di base alterata nell’insula anteriore destra nei pazienti affetti dal disturbo della funzione necessaria al rapporto riproduttivo.

Ricordiamo che l’insula è un’importante regione guida del comportamento sessuale che, secondo alcuni neurofisiologi, può direttamente mediare l’erezione. Per questo motivo, i ricercatori hanno impiegato lo studio del resting state in risonanza magnetica funzionale (fMRI, da functional magnetic resonance imaging) per esaminare alterazioni della connettività funzionale (FC, da functional connectivity) dell’insula anteriore nei pazienti affetti dalla disfunzione sessuale e in un gruppo di volontari privi del disturbo, equivalente per numero ed altre caratteristiche, fungente da controllo. A vantaggio della significatività dei dati, si deve rilevare che la procedura di selezione dei partecipanti, e in particolare dei pazienti, è stata rigorosissima. In tal modo sono stati ammessi 27 maschi adulti affetti da disfunzione erettile e 27 soggetti apparentemente in perfette condizioni di salute e specificamente privi di sintomi della sfera sessuale.

L’esame delle incidenze tomografiche in fMRI ha rivelato, nei pazienti, un’omogeneità perturbata all’interno della corteccia della parte anteriore dell’insula dell’emisfero destro, e poi due schemi di connessione aberranti. Specificamente: 1) tra la corteccia prefrontale dorso-laterale di destra (dlPFC, da dorsolateral prefrontal cortex) e l’insula anteriore destra; 2) tra la giunzione temporo-parietale (TPJ, da temporoparietal junction) di destra e l’insula anteriore destra. Tali alterazioni erano presenti esclusivamente nei pazienti con disturbo erettile.

La FC aberrante tra l’insula e due importanti territori corticali come quelli in questione, sembra essere indicativa di un funzionamento cerebrale peculiare nella disfunzione erettile, che si può mettere in connessione con stati funzionali interni dell’organismo o, come affermano gli autori dello studio, bisogni dei pazienti. Tali modi aberranti di connettersi dell’insula anteriore di destra possono ragionevolmente essere ritenuti responsabili diretti o indiretti dell’inibizione dell’attività sessuale.

Anche se questi reperti sono straordinariamente netti ed evidenti, quali segni di una fisiopatologia se non di un elemento patogenetico del disturbo, non sono sufficienti allo stato attuale delle conoscenze per chiarire il meccanismo centrale della disfunzione erettile; tuttavia, forniscono un’indicazione, a nostro avviso molto importante, per il prosieguo della ricerca e per la comprensione in termini cerebrali di cause finora considerate esclusivamente in chiave psicologica.

 

L’autore della nota ringrazia la dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza e invita alla lettura delle recensioni di argomento connesso che appaiono nella sezione “NOTE E NOTIZIE” del sito (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).

Giovanni Rossi

BM&L-10 giugno 2017

www.brainmindlife.org

 

 

 

 

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[1] Wang Y., et al. Brain mechanism of male sexual dysfunction. Zhonghua Nan Ke Xue 17 (8): 739-743, 2011.

[2]  Küne S., Gallinat J., A quantitative meta-analysis on cue-induced male sexual arousal. The Journal of Sexual Medicine. 8 (8): 2269-75, 2011.

[3] Succu S. et al., Oxytocin injected into hippocampal ventral subiculum induces penile erection in male rats by increasing glutamatergic neurotransmission in the ventral tegmentale area. Neuropharmachology 61 (1-2): 181-188, Jul-Aug, 2011.

[4] Cera N., et al., Brain network during free viewing of complex erotic movie: new insights on psychogenic erectile dysfunction. PLoS One 9 (8):e105336, 2014.