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INTERAZIONE FRA SPECIE OSSIDANTI E PERFUSIONE CEREBRALE NEL SISTEMA TRIGEMINALE: STUDIO ASL-MRI IN UOMO PRIMA E DOPO MASTICAZIONE PROLUNGATA E SOMMINISTRAZIONE DI VITAMINA C

Il presente progetto prevede una serie di indagini MRI mediante la tecnica 3D-ASL per la valutazione del flusso ematico cerebrale regionale seguendo protocolli già utilizzati in precedenza (Esposito et al., 2014; Viggiano et al., 2015) e utilizzando due nuovi gruppi di volontari che seguiranno una dieta controllata e differenziata nelle ore immediatamente precedenti le sperimentazioni. Il primo gruppo assumerà una dieta di controllo povera di antiossidanti, mentre il secondo gruppo assumerà la stessa dieta addizionata con una quantità prefissata di un antiossidante (vitamina C) . La tecnica MRI nota come arterial spin labeling (ASL) consente di valutare in maniera diretta e quantitativa la perfusione ematica cerebrale in tutto il cervello, in condizioni basali e dopo un trattamento prolungato di natura psicomotoria o farmacologica. In particolare, questa tecnica è in grado di rivelare eventuali effetti duraturi di un trattamento prolungato sul flusso ematico regionale in area corticali e sottocorticali, consentendo di stimarne l'impatto sulla corrispondente funzione cerebrale e favorendo la formulazione di possibili modelli patologici. Il progetto prevede il reclutamento di 60 individui divisi in quattro gruppi sperimentali. Ai partecipanti dei primi due gruppi sarà chiesto di masticare una gomma da masticare dal lato preferito della bocca per un'ora durante la pausa fra un primo scan (basale) ed un secondo scan. Ai partecipanti di terzo e quarto gruppo sarà chiesto di evitare l'esercizio e rimanere a risposo durante lo stesso intervallo di tempo. Seguendo un disegno fattoriale 2x2, i partecipanti del primo e terzo (resp. secondo e quarto) gruppo seguiranno una dieta ricca (risp. povera) di anti-ossidanti nel giorno della seduta sperimentale. Al fine di minimizzare gli effetti tecnici legati all'ordine degli esami, i partecipanti dei vari gruppi saranno sottoposti alle indagini MRI secondo un ordine alternato e invertito nelle varie sedute sperimentali. Il protocollo di acquisizione ASL-fMRI includerà una sequenza 3D T1-pesata ad alta risoluzione spaziale per la localizzazione anatomica delle strutture di interesse ed una sequenza 3D-ASL in grado di coprire l’intero cervello. La durata totale del singolo esame si prevede intorno ai 20 minuti su una macchina MRI da 3 Tesla. Bibliografia Esposito F, Otto T, Zijlstra FR, Goebel R. 2014. Spatially distributed effects of mental exhaustion on resting-state FMRI networks. PLoS One. 2014 Apr 4;9(4):e94222. Faraci FM. 2006 (1985). Reactive oxygen species: influence on cerebral vascular tone. J Appl Physiol 100: 739-43. Viggiano A, Monda M, Viggiano A, Viggiano D, Viggiano E, Chiefari M, Aurilio C, De Luca B. 2005. Trigeminal pain transmission requires reactive oxygen species production. Brain Res. 1050: 72-78. Viggiano A, Viggiano A, Monda M, Turco I, Incarnato L, Vinno V, Viggiano E, Baccari ME, De Luca B. 2006. Annurca apple-rich diet restores long-term potentiation and induces behavioral modifications in aged rats. Exp Neurol. 199: 354-61. Viggiano E, Monda M, Viggiano A, Viggiano A, Aurilio C, De Luca B. Persistent facial pain increases superoxide anion production in the spinal trigeminal nucleus. 2010a. Mol Cell Biochem. 339: 149-154. Viggiano A, Nicodemo U, Viggiano E, Messina G, Viggiano A, Monda M, De Luca B. 2010b Mastication overload causes an increase in O2- production into the subnucleus oralis of the spinal trigeminal nucleus. Neuroscienc 166: 416-421. Viggiano A, Manara R, Conforti R, Paccone A, Secondulfo C, Lorusso L, Sbordone L, Di Salle F, Monda M, Tedeschi G, Esposito F. 2015. Mastication induces long-term increases in blood perfusion of the trigeminal principal nucleus. Neuroscience 311: 75-80.