Vista la limitata concordanza per la malattia anche nei gemelli monozigoti, analogamente ad altre patologie autoimmunitarie, anche per la SM è stato possibile ipotizzare che i fattori di rischio ambientali svolgano un ruolo prevalente e agiscano attraverso un meccanismo iniziatore (trigger) in grado di determinare la malattia nei soggetti geneticamente predisposti.Il rischio di sviluppare tale patologia ha presentato e presenta tuttora variazioni sia temporali sia geografiche e potrebbe essere influenzato dalle migrazioni tra regioni a differente frequenza di malattia, dimostrando l'importanza del ruolo svolto dall'ambiente nella genesi della stessa.Numerosi potenziali fattori causali o predisponenti sono stati studiati negli ultimi decenni, inclusi infezioni, immunizzazioni, eventi stressanti (sia sul piano fisico sia su quello emotivo), clima, dieta ed esposizioni occupazioni. Nonostante ciò, ancora oggi non esiste chiarezza su quali fattori ambientali siano i reali determinanti dell'insorgenza di SM e quale sia il rischio relativo ad essi associato (Marrie, 2004).È importante citare alcuni dati epidemiologici degni di nota e parzialmente già riportati, i quali potrebbero aiutare ad identificare tali fattori.Una delle maggiori evidenze epidemiologiche riguarda il rischio di sviluppare SM in soggetti emigrati da un paese ad un altro, aventi una notevole differenza di prevalenza di malattia.Studi di prevalenza condotti su popolazioni nord-europee e nord-americane (ad alta prevalenza per la SM) hanno dimostrato che i soggetti che migravano ad aree a bassa prevalenza per la SM, come il Sud Africa (Dean and Kurtzke, 1971), le Antille olandesi (Moffie, 1966) o le Hawaii (Alter et al., 1971), dopo i 15 anni di età, mantenevano il rischio di sviluppare SM del loro paese d'origine. Al contrario, chi emigrava prima della pubertà, acquisiva il rischio stimato di SM della popolazione ospitante (Dean and Kurtzke, 1971).Alla base di questo fenomeno si potrebbe ipotizzare un effetto prevalente di tali fattori sullo sviluppo del Sistema Immunitario (SI), il quale avviene in buona parte nel primo decennio di vita.Altri dati interessanti sono quelli che derivano da studi epidemiologici svolti in singole aree del mondo e che mostrano forti variazioni di occorrenza di SM all'interno di uno stesso Stato. Ad esempio in Norvegia la SM è cinque volte più diffusa nelle aree interne, rispetto alle aree costiere. In Canada la prevalenza nelle province interne è di 100-255/100.000 abitanti rispetto all'isola di Newfoundland dove è di 50/100.000 abitanti (Ebers, 2008).Altra evidenza importante è la correlazione della SM con la latitudine, la quale potrebbe trovare una possibile spiegazione nella diversa esposizione alla luce solare (Mei et al., 2003) e conseguentemente nei differenti livelli sierici di vitamina D (Munger et al., 2004).Si ipotizza un ruolo centrale dell'esposizione solare ed in particolar modo della radiazione ultravioletta (UVR), che si ritiene possa influire sullo sviluppo ed anche sulla progressione della SM attraverso due meccanismi:1. indiretto, attraverso l'induzione della produzione di vitamina D2 e D3 (McMichael and Hall, 1997) (Figura 2-3)2. diretto, determinando effetti biologici modulanti sulla risposta Th1 mediata (Vieth et al., 2001).La vitamina D svolge un ruolo nella regolazione della risposta immunitaria, riducendo la produzione di citochine pro-infiammatorie e incrementando quella delle citochine antiinfiammatorie; elevati livelli circolanti di vit. D (25-OH-colecalciferolo) sembrano essere associati a un ridotto rischio di SM (Munger et al., 2006).La vitamina D3, inoltre, sembrerebbe attenuare l'induzione e la progressione della encefalite allergica sperimentale (EAS) (van Amerongen and Feron, 2012; Chang et al., 2010).Il ruolo importante della vit. D è sostenuto anche da studi genomici, i quali mostrano che alterazioni a carico di geni implicati nel metabolismo e nel signaling della vit. D si associano a maggior incidenza di SM (Ascherio et al., 2010).Quindi, bassi livelli di vit. D dovuti ad una bassa esposizione solare alle latitudini più elevate può rappresentare il motivo delle variazioni geografiche dell'occorrenza della SM. Inoltre l'effetto protettivo di diete tradizionalmente caratterizzate da un elevato contenuto in vit. D potrebbe aiutare a comprendere la ragione per cui alcune aree (come la Norvegia) hanno una incidenza di SM inferiore benché l'esposizione al sole sia limitata (Kampman and Brustad, 2008).Infine, un dato interessante è quello che riguarda il mese di nascita dei soggetti con SM: si è osservato che i malati presentano una maggiore incidenza di nascita in primavera;questo potrebbe essere interpretato con il fatto che le loro madri, durante la gravidanza in inverno, abbiano livelli più bassi di vitamina D (Willer, 2005). Molti studi rivelano, inoltre, come in alcune aree del mondo l'incidenza della SM abbia subito cambiamenti più o meno rapidi nel corso degli anni.A tal proposito uno dei più importanti e citati studi epidemiologici è quello che descrive l'incremento dell'incidenza della patologia nelle Isole Faroe, dopo l'occupazione militare da parte delle truppe britanniche durante la Seconda Guerra Mondiale (Kurtzke, 1993). Tale studio ha portato a supporre che alla base della SM ci fosse un fattore infettivo portato dagli soldati inglesi; tuttavia tale germe non è mai stato identificato.Il possibile ruolo di uno o più agenti infettivi nell'eziopatogenesi della SM fu ipotizzato già più di un secolo fa da Charcot, tuttavia, nonostante le molte ricerche effettuate, il virus o i virus coinvolti nella SM non sono stati individuati con ragionevole certezza. L'attenzione dei ricercatori è oggi rivolta in particolare ai virus dotati di neurotropismo, specialmente i virus erpetici (Cermelli and Jacobson, 2000).Numerosi virus sono in grado di provocare patologie a carico del SNC dell'uomo e, in modelli animali, è stato dimostrato che alcuni virus "lenti" possono provocare quadri molto simili alla SM (Haase, 1986).Esistono almeno tre malattie demielinizzanti dell'uomo causate da virus: la leucoencefalopatia multifocale progressiva (PML), sostenuta dal papovavirus JC (JCV); la mielopatia associata ad infezione da virus dell'immunodeficienza umana (HIV); l'encefalomielite acuta disseminata postinfettiva (EAD o ADEM dall'inglese acute disseminated encephalomyelitis), conseguente solitamente ad infezioni da HSV (ma alle volte anche da morbillo, rosolia, parotite, EBV e virus influenzali).Sono state, inoltre, descritte analogie tra la SM e la paraparesi spastica tropicale, verosimilmente correlata al virus T-linfotropico dell'uomo (HTLV-1).L'ipotesi che la malattia sia causata da un'aggressione autoimmunitaria non è affatto in antitesi con la teoria di un'infezione virale, anzi le due teorie sarebbero complementari, dal momento che è nota da tempo la capacità dei virus di indurre patologia a carico del SNC attraverso meccanismi che coinvolgono il sistema immunitario (Fujinami and Oldstone, 1985; Moore et al., 1990).Nel corso degli anni svariati virus sono stati oggetto di studio per cercare di determinare il loro possibile ruolo nell'eziopatogenesi della SM; tra questi è stato considerato in particolare il virus del morbillo (Adams and Imagawa, 1962), per il ritrovamento di specifici anticorpi, sebbene la sua presenza nel SNC dei pazienti affetti da SM non sia mai stata dimostrata. La non individuabilità del virus nel SNC potrebbe però essere spiegata anche dall'ipotesi secondo la quale il virus non vi si trovi nella sua forma completa, ma sia presente sotto forma di acido nucleico.A partire dai primi dati di sierologia sono stati pubblicati i risultati di numerosissimi studi riguardanti la presenza e la distribuzione degli anticorpi rivolti verso il virus del morbillo e verso numerosi altri virus, sia nel siero sia nel liquido cefalo-rachidiano (LCR) di malati di SM. Sono stati presi in esame soprattutto i virus con envelope, sia ad RNA sia a DNA, quali i myxovirus, molti paramyxovirus, il virus vaccino, i togavirus (in particolare quello della rosolia), il gruppo degli herpesvirus (herpes simplex, varicella zoster, cytomegalovirus, Epstein-Barr virus, HHV-6), i retrovirus ed anche molti virus privi di pericapside.Come precedentemente detto, alla base dei fenomeni epidemici avvenuti nel corso del tempo vi potrebbe essere proprio il ruolo di agenti infettivi. Un esempio è costituito dalla Sardegna, in cui l'incidenza della SM è aumentata drasticamente negli ultimi 40 anni (Pugliatti et al., 2002;Rosati et al., 1986). Nel 50% dei pazienti sardi all'esordio della malattia è stato isolato un retrovirus denominato MS-associated retrovirus (MSRV), la cui presenza sembra correlare con la progressione della malattia (Sotgiu et al., 2006).Studi recenti hanno sottolineato il ruolo fondamentale del virus di Epstein-Barr (EBV) come fattore di rischio per lo sviluppo di SM. Tale associazione sembra essere sostenuta dalla presenza di un maggior numero di pregresse infezioni da EBV (identificabili mediante dosaggio degli anticorpi prodotti dal nostro organismo contro antigeni virali) tra i soggetti che sviluppano SM (Almohmeed et al., 2013). Alcune evidenze istologiche autoptiche mostrano inoltre la presenza di EBV nel tessuto cerebrale di pazienti con SM (Salvetti et al., 2009); l'EBV, dotato di spiccato tropismo per i linfociti B, è stato ritrovato a livello di infiltrati B costituenti strutture follicolari ectopiche a livello meningeo (Serafini et al., 2007).Le infezioni virali rappresenterebbero quindi un fattore scatenante l'innesco della SM e delle ricadute, come si osserva in altre malattie autoimmuni.I meccanismi attraverso cui i virus faciliterebbero l'innesco della malattia potrebbero essere un'aspecifica attivazione del processo infiammatorio o un fenomeno di mimetismo molecolare (Wekerle and Hohlfeld, 2003) verso proteine del SNC (si veda il paragrafo Introduzione al danno mielinico e assonico). Tra i candidati auto-antigeni, mimati da alcuni virus, ci sono diverse componenti della mielina: proteina basica della mielina (MBP), proteina proteolipidica (PLP), glicoproteina oligodendrocitaria della mielina (MOG), glicoproteina associata alla mielina (MAG), proteina S-100, galattocerebroside C.(Figura 2-4)Purtroppo, però, i dati ottenuti fino ad ora non sono risolutivi e spesso non sono stati confermati in corso di verifiche successive.Lo stato di attivazione immunitaria presente nella SM potrebbe essere la causa della presenza di elevati livelli di anticorpi osservati nei malati nei confronti di numerosi virus. Le indagini sierovirologiche condotte fino ad ora nel caso della SM, come per altre malattie, non sono, quindi, in grado di arrivare ad un'attribuzione eziologica o di escludere che un particolare virus sia coinvolto nell'eziologia della malattia.Indipendentemente da un possibile ruolo eziologico, è ormai accettato che i virus, senza restrizione per un virus specifico, possano agire come fattore scatenante le recidive di malattia. Queste, infatti, sono talvolta precedute da un episodio infettivo virale nelle settimane precedenti, durante il quale la frequenza di recidive aumenta di 3-5 volte (Sibley et al., 1985).Le ricadute (cliniche o radiologiche) di malattia potrebbero essere legate alla riattivazione di cloni di linfociti auto-reattivi (contro la mielina), sempre presenti in periferia, ma tenuti sotto controllo dai sistemi di soppressione (si veda il paragrafo Il ruolo dei linfociti Treg nella Sclerosi Multipla). Alla base della riattivazione vi potrebbe essere proprio un'infezione virale, che, stimolando la liberazione di citochine (come interferone gamma, IFNγ), attiva i linfociti T e rende le cellule endoteliali HLA-DR + , cioè capaci di presentare l'antigene alle Un'altra ipotesi circa la possibile patogenesi della SM è stata definita ipotesi igienica, anche nota come "old friends hypothesis". Questa teoria origina dal presupposto in base al quale il SI umano si sarebbe filogeneticamente evoluto grazie ad una stretta interazione tra le nostre cellule ed il microbioma (cioè l'insieme dei microorganismi commensali, detti anche "old friends"); questo rapporto permetterebbe l'instaurazione di meccanismi immunoregolatori e di immunotolleranza. Tale ipotesi è in accordo con i dati epidemiologici, che mostrano come negli ultimi decenni si stia assistendo ad una riduzione delle patologie infettive, a fronte di un aumento della patologie allergiche ed autoimmuni.Una possibile spiegazione alla base di questo fenomeno sarebbe la ridotta esposizione durante l'infanzia (e, addirittura, già durante la vita intra-uterina) ad agenti infettivi. La ridotta esposizione a questi microorganismi nei paesi industrializzati, per modifiche della dieta e dello stile di vita, porterebbe al venire meno di importanti processi di immunoregolazione.A livello immunologico la ridotta esposizione agli agenti infettivi nei primi anni di vita provoca una minore attivazione delle cellule del SI (T-helper) che vanno ad aggredire gli antigeni patogeni non-self, i Th1, ed un maggiore shift verso i Th2.Il progressivo potenziamento del nostro SI, avvenuto nel corso dell'evoluzione, al fine di permetterci di affrontare l'aggressione da parte dei microorganismi patogeni, ha portato alla selezione di varianti geniche pro-infiammatorie. Queste sono fondamentali per contrastare le infezioni, ma, in un ambiente poco settico come quello in cui viviamo oggi, potrebbero diventare dannose, portando ad una maggiore aggressività verso il self e verso antigeni non patogeni.Un'ulteriore ipotesi patogenetica riguarda la possibile associazione tra alimentazione ed insorgenza della SM (Munger et al., 2009).Le abitudini alimentari potrebbero fornire una ragionevole spiegazione alla differente prevalenza della SM dopo l'immigrazione in un paese straniero: gli adulti hanno una forte tendenza a mantenere le abitudini alimentari del loro paese di origine, mentre i loro figli si adatteranno più facilmente al cibo del paese in cui vivono e per tale ragione i soggetti più giovani potrebbero assumere il rischio di sviluppare SM del paese di arrivo.Nelle aree ad alta prevalenza di SM si osserva anche un forte consumo di latticini e di grassi saturi di origine animale. Studi epidemiologici mostrano l'associazione tra la SM e la dieta dei paesi occidentali, in particolare con il consumo di grano (Shatin, 1965), grassi animali (Alter et al., 1974), latticini (Malosse et al., 1992).L'ipotesi alimentare potrebbe spiegare le differenze di incidenza di SM che si osservano all'interno di uno stesso paese (come, ad esempio, nel caso della Norvegia).Sulla base di quanto esposto in precedenza, il sommarsi di vari fattori di rischio nel corso del tempo indurrebbe una progressiva alterazione del sistema immunitario che culminerebbe nell'attacco immuno-mediato al SNC, configurando così la SM come un difetto di tolleranza antigenica. Si localizzano più frequentemente a livello degli angoli dei ventricoli laterali, ma sono presenti anche nei nervi ottici e in sede chiasmatica, nel tronco encefalico, nei tratti ascendenti e discendenti delle fibre nervose, nel cervelletto e nel midollo spinale.Tali lesioni, seppur più frequentemente localizzate nella sostanza bianca, possono coinvolgere anche la sostanza grigia.La dimensione delle lesioni varia considerevolmente, da piccoli focolai riconoscibili solo all'esame microscopico, fino a placche confluenti che coinvolgono gran parte del centro semiovale. Le lesioni, spesso, presentano margini ben definiti.L'identificazione dei processi patologici, che potrebbero costituire un bersaglio per gli interventi terapeutici, costituisce la finalità principale della ricerca in ambito di SM. La valutazione anatomopatologica rappresenta il gold standard per consentire tale identificazione, ma presenta al tempo stesso limitazioni intrinseche a causa della limitata disponibilità di tessuto di origine bioptica e autoptica. In tal senso, la Risonanza Magnetica (RM) ha assunto un ruolo di primo piano nella valutazione della SM, consentendo di ottenere una rappresentazione ante-mortem del grado di interessamento del SNC (Filippi et al., 2012). (Figura 3-2; A,B)Microscopicamente, nella placca attiva, si riscontra una progressiva distruzione mielinica con abbondanti macrofagi ricchi di residui necrotici lipidici, acido periodico di Schiff (PAS)-positivi (Figura 3-2; C,D). In sede lesionale, specialmente negli strati più esterni, sono presenti cellule infiammatorie, sia linfociti sia monociti, organizzate in manicotti perivascolari (Figura 3-2; F). All'interno della placca di demielinizzazione si nota una parziale conservazione degli assoni ed una riduzione degli oligodendrociti.Le fasi che portano alla formazione di una placca sono:1. Fase flogistica, con concentrazione in un punto dei fattori umorali e cellulari dell'infiammazione (macrofagi, granulociti, linfociti, immunoglobuline) ed alterazione della barriera ematoencefalica (BEE);2. Fase di demielinizzazione, tramite processi biochimici e immunologici di alterazione della mielina (si vedano I meccanismi patogenetici).Nel tempo, gli astrociti vanno incontro a trasformazioni reattive e gli assoni cominciano a mostrare segni di rigonfiamento (Figura 3-2; E: rispettivamente frecce bianche e freccia verde).Nelle lesioni croniche attive sono ancora riscontrabili macrofagi attivi, i quali contengono elevate quantità di ferro (Figura 3-2; G,H). Nelle fasi di quiescenza, le cellule infiammatorie lentamente scompaiono.Nel centro di una placca inattiva la mielina è scarsa o assente ed il numero dei nuclei degli oligodendrociti è ridotto, mentre sono evidenti la proliferazione astrocitaria e la gliosi (Figura 3-3; A). Nelle vecchie placche gliotiche gli assoni mostrano un grave deficit di mielina e sono anche notevolmente ridotti di numero (Figura 3-3; B). Esistono delle placche di SM, dette placche ombra, in cui il confine tra la sostanza bianca normale e quella patologica non è ben circoscritto. In questo tipo di lesione sono evidenziabili guaine mieliniche abnormemente assottigliate, in particolare ai margini esterni.Questo fenomeno, in parte presente anche nelle placche tipiche, viene comunemente interpretato come una prova della parziale o incompleta rimielinizzazione da parte degli oligodendrociti residui (Figura 3-4).Il processo di rimielinizzazione si compone di due fasi:1. Fase produttiva, a livello dei nodi di Ranvier;2. Fase proliferativa, ad opera delle cellule oligodendrocitiche nel tessuto circostante.Il fenomeno può essere lento oppure rapido.Questo potenziale rigenerativo è tuttavia limitato ed il processo di rimielinizzazione interessa solo una piccola quota degli assoni danneggiati. In realtà, spesso i due pattern coesistono: alla periferia della placca prevale il pattern vescicolare, citochino-mediato, al centro quello vacuolare, mediato da anticorpi. Si ipotizza che la demielinizzazione inizi con l'aggressione da parte dei linfociti T e con la demielinizzazione vescicolare; nella fase cronica si manterrebbe con meccanismi cellulo-mediati tramite la liberazione di citochine.I macrofagi sono gli ultimi effettori del danno in quanto fagocitano le parti di mielina degradata.2. Distrofia oligodendrocitaria: è caratterizzata da un'intensa distruzione degli oligodendrociti lontano dai luoghi di attiva infiammazione e in assenza del reclutamento di precursori per la riparazione, per cui la rimielinizzazione è scarsa o assente. La ricostruzione della mielina durante le fasi iniziali sembra dipendere dalla disponibilità di oligodendrociti all'interno della lesione. Si potrebbe trattare di oligodendrociti immaturi identificati in placche completamente demielinizzate e prive di oligodendrociti maturi (Archelos et al., 1998;Wolswijk, 1997).