Con il termine di “danno assonale diffuso” si indica un insieme di molteplici lesioni, che coinvolge molte cellule cerebrali contemporaneamente, quale conseguenza di un trauma cranico. Queste lesioni hanno due caratteristiche principali: riguardano una parte ben precisa della cellula nervosa, l’assone, e sono largamente distribuite in tutto il cervello.
Il danno post-traumatico dell’assone è per la maggior parte definito dall’entità del trauma stesso, cioè dalla quantità e qualità delle forze che hanno agito sul cranio durante e subito dopo il trauma. Tuttavia il danno iniziale può evolvere e coinvolgere via via più assoni. Il danno assonale diffuso viene considerato dunque (per lo più) una conseguenza diretta dell’insulto meccanico e viene attribuito al cosiddetto trauma da stiramento o shearing injury. Evidenze scientifiche hanno chiarito che la differenza sostanziale in termini di danno post-traumatico tra gli altri organi ed il cervello risiede proprio nella peculiare risposta di quest’ultimo ad una forza d’urto. Esso è infatti racchiuso nel cranio, struttura poco deformabile, ed immersa in un fluido, fattori questi che impediscono il diffondersi delle onde meccaniche inizialmente generate dall’urto. Quando una forza colpisce il cranio dunque tutta l’energia cinetica lo spingerà a muoversi insieme al cervello contenuto al suo interno; il tessuto cerebrale continuerà tuttavia a muoversi con la stessa anche una volta che il capo si sia fermato e subirà un nuovo urto contro la superficie interna del cranio stesso (c.d. danno da contraccolpo). Inoltre, anche in caso di trauma indiretto (cioè senza che il cranio venga direttamente colpito), la colonna cervicale agisce come fulcro e tutte le forze vengono facilmente trasmesse sempre e comunque al cervello con conseguenti fenomeni di compressione e stiramento degli assoni, come accade nei gravi “colpi di frusta”.
Per fare un esempio pratico è come se uno strato di gelatina fosse contenuto tra due tavolette solide ed il tutto contenuto in una scatola. Scuotendo con veemenza la scatola, le due tavolette e la gelatina non si muoverebbero tutte insieme ma, avendo una consistenza diversa, esse slitterebbero l’una sull’altra. Questo fenomeno detto di “traslazione”, genera lo stiramento, fino alla rottura, delle fibre di collegamento tra i vari strati. Se poi applichiamo una forza rotazionale le tre componenti ruoterebbero anche su se stesse, ma ancora una volta non insieme. Questo fenomeno si definisce “accelerazione angolare” ed è responsabile della torsione degli assoni, danno ancora più grave. Le regioni cerebrali più esposte a tale danno sono proprio le cosiddette “zone di confine”, ad esempio il confine tra sostanza bianca e sostanza grigia degli emisferi cerebrali, che hanno consistenza diversa, il corpo calloso ed alcune strutture del tronco encefalico, proprio a causa dei diversi coefficienti di elasticità e viscosità: in altre parole, il cervello sollecitato dalla forza non si muove tutto insieme ma subisce movimenti di accelerazione-decelerazione deformando le sue strutture interne, in tempi diversi: questo provoca lacerazione e strappamento degli assoni.
I neuroni così colpiti nei loro “assoni” dimostrano due tipi di risposta: alcuni di essi muoiono, altri rimangono in uno stato “disfunzionale” ad incerta evoluzione, possibile causa della prolungata perdita di coscienza che può fare seguito ad un trauma. In condizioni sperimentali, già a distanza di 15 minuti dall’evento traumatico si è osservata una profonda disorganizzazione delle geometrie assonali, con danno permanente già evidente dopo 2-6 ore, se il neurone non è in grado di ovviare a questo danno. Non è noto il meccanismo per cui tale sequenza di eventi si verifichi in alcuni neuroni e non in altri. Secondo un’ipotesi recente gli assoni che mostrano un certo orientamento spaziale rispetto alla direzione delle forze traumatiche sarebbero quelli maggiormente danneggiati, teoria supportata dal fatto che il danno assonale interessa tipicamente “fasci” ben distinti di assoni come quelli che si incrociano o che cambiano spesso direzione.
Dal punto di vista dei sintomi il danno assonale diffuso di grave entità è caratterizzato da uno stato di coma, che insorge immediatamente dopo il trauma. L’evoluzione della neuro-radiologia, con l’avvento della tomografia computerizzata (TC) e della risonanza magnetica (RM), ha consentito recentemente di dare un’immagine a questo danno “microscopico”, che si riassume nella comparsa di tante piccole aree (1-5 mm) patologiche distribuite lungo tutto il cervello. È importante sottolineare che in alcuni pazienti con danno assonale visibile alla TC o RM si assiste ad un progressivo miglioramento clinico, pur con meccanismi tutt’ora poco noti; l’ipotesi più accreditata è che tutto dipenda dal grado di sofferenza instauratasi nel neurone durante le prime ore dal trauma.
Dott. Stefano Signoretti
Direttore U.O.C. Neurochirurgia
A.S.L. ROMA2
P.O. S. Eugenio-CTO
