Dossier

Prof. Merletti, lei da anni si occupa di ricerca biomedica del settore neuromuscolare. Vuole dirci di cosa si occupa esattamente il laboratorio che dirige?

Cuore, cervello e muscoli generano segnali elettrici rilevabili sulla cute (si chiamano ECG, EEG, EMG)  dai quali si può capire il funzionamento dell'organo che li genera, in maniera totalmente non invasiva, senza aghi o radiazioni. Il Laboratorio di Ingegneria del Sistema Neuromuscolare (LISiN), del Politecnico di Torino, si occupa di rilevare e studiare i segnali elettrici generati dai muscoli. Se i nostri occhi potessero vederli in forma di colori, la pelle ci apparirebbe come una cangiante opera d’arte in continua rapidissima evoluzione. È facile immaginare l’interesse dei medici dello sport, dei riabilitatori, degli ergonomi degli appassionati di fitness che potrebbero vedere i muscoli al lavoro, osservarne la fatica, la condivisione degli sforzi.  Non è fantascienza, la tecnica esiste, ha numerose applicazioni ed è stata sviluppata dal LISiN a Torino ma è applicata prevalentemente all’estero dove i corsi di aggiornamento ci sono ancora e sono frequenti nelle università.

In effetti, anche il vostro sito internet parla di un’attenzione particolare proveniente soprattutto dall’estero e dalla Comunità Europea. C’è un motivo particolare?

L’ invecchiamento sano e attivo è uno dei filoni di ricerca principali della Comunità Europea e riguarda molti aspetti inerenti il sistema neuromuscolare. Basta pensare ai problemi di mobilità e di caduta degli anziani, alle patologie di tipo occupazionale, alla assenza di esercizio fisico. La possibilità di monitorare e quindi modificare stazioni di lavoro, condizioni di affaticamento acuto o cronico, apre orizzonti importanti di prevenzione e quindi di risparmio economico  rilevante e a costi molto modesti rispetto a quelli di assistenza, cure e terapie successive.  Nel settore esistono ampie possibilità di ricerca interdisciplinare e di ricadute produttive importanti, soprattutto in un periodo critico come quello corrente. Per sfruttarle occorre promuovere la formazione interdisciplinare di terzo livello e la collaborazione tra le facoltà di ingegneria e quelle di medicina.

Alcuni dei progetti avviati grazie ai finanziamenti europei riguardano la prevenzione delle patologie da parto (progetti OASIS e TASI), un ambito di ricerca a cui lei tiene particolarmente. Di cosa si tratta esattamente?

Alcuni muscoli hanno forma di anello, si chiamano sfinteri. Quello anale ha un ruolo importante perché il suo malfunzionamento altera drasticamente la qualità della nostra vita.  La sua innervazione (banda blu in Fig. 1, relativa al muscolo trapezio della spalla) è diffusa e diversa da una persona all’altra.  Nella seconda metà della vita, l’incontinenza fecale (più o meno grave) colpisce  le donne in una misura otto-dieci volte superiore agli uomini a causa, dice la letteratura scientifica, anche dei traumi subiti dal pavimento pelvico durante i parti.  Uno di questi traumi è la lacerazione della parete vaginale la cui successiva sutura non è sempre facile. Per evitarla, ostetriche e ginecologi praticano, con le forbici, un “taglietto” (lampo giallo in Fig. 2), di solito a destra perché pochi sono i mancini, per facilitare sia la nascita sia la successiva sutura. Questa operazione si chiama episiotomia e, in alcuni casi, a seconda della anatomia individuale,  danneggia le fibre nervose che innervano lo sfintere. Queste fibre sono sottilissime e non si vedono e non è quindi possibile evitarle.  La conseguente più o meno estesa denervazione dello sfintere ne riduce il controllo volontario, ma molto raramente causa incontinenza immediata. Tuttavia, essa aumenta la possibilità che, in età avanzata, l’incontinenza  si verifichi.  Per questa ragione l’intervento di episiotomia è controverso e applicato solo nell’8-10% dei casi nei paesi scandinavi, nel 50-60%  in Italia, nel 90% dei casi in America Latina.

Cosa può fare il LISiN e la ricerca bioingegneristica più in generale al riguardo? È possibile favorire un invecchiamento sano e attivo riducendo il numero di questi interventi? 

La risposta è positiva, anche se studi approfonditi in età successive a quella fertile non sono ancora disponibili. Lo strumento che indica dove si trovano le zone di innervazione dello sfintere è semplice, è stato sviluppato a Torino e valutato su 250 donne incinte in otto centri europei analizzando le alterazioni indotte negli 87 casi di episiotomia e negli altri casi di parto cesareo e di lacerazioni spontanee. Esso si basa sulla sonda cilindrica monouso intra-anale (indicata in Fig. 3), in cui 16 contatti  raccolgono il segnale elettrico dello sfintere. Un computer calcola e indica la posizione delle zone di innervazione (da non danneggiare), suggerendo come o da che parte effettuare il “taglietto” con il minimo rischio. I risultati hanno mostrato una riduzione statisticamente significativa delle zone di innervazione nel quadrante ventrale destro della sfintere, quello affetto dal taglietto effettuato con la mano destra dell’operatore. Come prevedibile, tale riduzione non avviene nel caso di parto senza difficoltà e nel caso di parto cesareo (ma non per questo si devono incrementare i parti chirurgici!).  E non avviene neppure nei casi di lacerazione spontanea (senza episiotomia).

Tra le immagini che ci ha gentilmente fornito, una esemplifica un caso specifico (Fig. 4). Può descriverci a cosa si riferisce?

Gli archetti rossi indicano fasci di fibre (Unità Motorie, UM) e i manicotti neri le loro zone di innervazione, cioè dove le fibre nervose si collegano a quelle muscolari. Sei settimane prima del parto lo strumento ha identificato nove zone di innervazione di cui tre nel quadrante destro-ventrale e una in quello sinistro-ventrale. Sei settimane dopo il parto (con episiotomia) solo la parte sinistra dello sfintere è attiva anche se ancora sufficiente per garantire la continenza, pur in presenza di un danno rilevante. Molto probabilmente il danno sarebbe stato minore effettuando l’episiotomia a sinistra o non effettuandola affatto. Per risolvere  queste incertezze occorre ora approfondire lo studio dell’incontinenza nelle donne affette da questa patologia debilitante e di cui si parla troppo poco.

Se da una parte, dunque, vi sono argomenti da approfondire e risposte da cercare, dall’altra ci sono opportunità da cogliere e tecniche da sfruttare sin da subito. Il Prof. Merletti ha accennato anche a ricadute economiche importanti sulla spesa pubblica sanitaria qualora queste tecniche di prevenzione venissero sfruttate a dovere. Pur non esistendo studi statistici approfonditi, se si considera che in Europa ci sono circa 4,5 milioni di parti ogni anno (di cui 500.000 in Italia) e oltre 90.000 nuovi casi di incontinenza fecale femminile, è facile attestare una stima di tale risparmio in termini di milioni di euro annui. Anche in questo ambito rimangono risposte da dare.