CV Franca Deriu - Italian (IT) - Università degli Studi di Sassari

DATI PERSONALI
Nome e Cognome
Luogo e data di nascita
Nazionalità
Stato Civile
Lingua Straniera
Indirizzo
Franca Deriu
Ossi (SS), 2 Febbraio 1965
Italiana
Coniugata, 3 figli
Inglese (scritto e parlato)
Dipartimento di Scienze Biomediche - Sez. Fisiologia e Bioingegneria
dell’Uomo - Facoltà di Medicina e Chirurgia - Università di Sassari
Viale San Pietro 43/b, I - 07100 Sassari
Tel. +39 079 22 82 94 Fax:+39 079 22 81 56 E-mail: [email protected]
Cell +39 349 8305909 - +39 320 4299570
TITOLI DI STUDIO ED ACCADEMICI
1989
Laurea in Medicina e Chirurgia con votazione 110/110 e lode presso l'Università di
Sassari. Titolo della tesi: "Lo sviluppo del fuso neuromuscolare nel feto umano"
Abilitazione all'esercizio della professione medica
Iscrizione all'Ordine dei Medici Chirurghi e Odontoiatri della provincia di Sassari
1994
Dottorato di Ricerca in "Fisiopatologia degli Organi di Senso e Comunicazione".
Titolo della tesi: "Modulazione noradrenergica del riflesso miotatico: possibile
influenza sulla funzione motoria".
1996
Specializzazione in Neurologia con votazione 50/50 e lode presso l'Università degli
Studi di Sassari. Titolo della tesi: "Ruolo del sistema nervoso ortosimpatico nella
regolazione della microcircolazione cerebrale: possibili implicazioni funzionali e
cliniche".
2001-2005
Ricercatore in Fisiologia Umana (ssd BIO/09) presso l'Università di Sassari
2005-presente
Professore Associato di Fisiologia Umana (ssd BIO/09) presso l'Università di Sassari
2002-2006
Membro del Collegio dei Docenti del Dottorato di Ricerca in Fisiologia,
Farmacologia, Morfologia e Fisiopatologia del Sistemi Nervoso” con sede
amministrativa presso l’Università degli Studi di Sassari
2006-presente
Membro della Commissione Didattica, Corso di Laurea in Fisioterapia, Università di
Sassari
2007-presente
Membro della Conferenza di Indirizzi della Scuola di Dottorato in Scienze
Biomediche, con sede amministrativa presso l’Università di Sassari
BORSE DI STUDIO E FINANZIAMENTI
1990-1993
Borsa per il corso di dottorato di ricerca in Fisiopatologia degli organi di senso e di
comunicazione, presso l’Università degli studi di Torino.
1994-1995
Borsa di Studio bandita dall’Istituto Neurologico C. Mondino di Pavia. Titolo del
progetto di ricerca: “Riflessi trigeminali come metodo di studio dei sistemi
nocicettivi nelle cefalee primarie”.
1995-1997
Borsa di studio post-dottorato presso l’Università degli Studi di Torino. Titolo del
progetto di ricerca: “Ruolo del sistema nervoso ortosimpatico nel controllo
fisiologico del sistema cerebrovascolare”
1996-1998
Contratto ex art. 37 finanziato dalla Regione Sardegna. Titolo del progetto di ricerca:
“L’apparato vestibolare, organo dell’equilibrio, nel controllo posturale dei muscoli
masticatori” presso l’Istituto di Fisiologia Umana dell’Università di Sassari.
1998-2002
Assegno di ricerca bandito dall’Università degli Studi di Sassari per lo svolgimento
del progetto di ricerca dal titolo: “Ruolo svolto dalle afferenze vestibolari e
somatosensitive nel controllo dell’attività dei motoneuroni trigeminali”.
1999-2000
Finanziamento erogato dall’Università degli Studi di Sassari sul “Fondo giovani
ricercatori” per il progetto dal titolo “Ruolo svolto dalle afferenze vestibolari e
somatosensitive nel controllo dell’attività dei motoneuroni trigeminali“.
2000-2001
Finanziamento erogato dall’Università degli Studi di Sassari sul “Fondo giovani
ricercatori” per il progetto dal titolo “Ruolo delle afferenze vestibolari nel controllo
dell’attività del sistema motorio trigeminale nell’uomo“.
2004
Finanziamento CNR del programma di ricerca svolto in collaborazione con Prof.
John Rothwell, Direttore del Sobell Department of Motor Neuroscience and
Movement Disorders, Institute of Neurology, University College London,
nell’ambito del Programma di scambi internazionali per la mobilità di breve durata
(short-term mobility)
2007
Fondo di ateneo per la ricerca (FAR ex 60%)
2007
Premio produttività scientifica finanziato dalla Regione Sardegna
INCARICHI DIDATTICI ATTUALI
Dal 2001 Attività didattica integrativa nell’ambito della disciplina di Fisiologia Umana e membro
della commissione d’esame della medesima disciplina, Corso di Laurea in Medicina e
Chirurgia, Facoltà di Medicina e Chirurgia, Università di Sassari.
Dal 2002 Docente incaricata della disciplina di Fisiologia Applicata nell’ambito del corso di
Specializzazione in Ortopedia e Traumatologia, presso la Facoltà di Medicina e
Chirurgia dell’Università degli Studi di Sassari.
Dal 2003 Coordinatore e docente incaricato del Corso Integrato in Fisiologia Umana e
Metodologie Riabilitative e Docente di Fisiologia e Neurofisiologia nell’ambito del
Corso Integrato di Neuroscienze nel Corso di Laurea triennale in Fisioterapia
dell’Università di Sassari
Docente incaricata della disciplina di Elementi di Morfologia e Fisiopatologia Cellulare
e Generale nell’ambito del corso di Specializzazione in Biochimica Clinica, presso la
Facoltà di Medicina e Chirurgia dell’Università degli Studi di Sassari.
SOMMARIO DELLE COLLABORAZIONI SCIENTIFICHE ATTUALI
Dal 1995
Collabora con la Clinica Neurologica (Prof. I Aiello e Dr GF Sau), la Clinica
Odontoiatrica (Prof. G. Chessa) e la Clinica Otorinolaringoiatria (Dr S Capobianco)
dell’Università di Sassari per lo studio dell’influenza esercitata da afferenze spinali e
vestibolari sul sistema motorio trigeminale.
Dal 2002 Collabora con il Sobell Department of Motor Neuroscience and Movement Disorders,
Institute of Neurology, University College London per lo studio delle relazioni
vestibolo-trigeminali (Prof. John Rothwell, Prof. Brian Day e Dr Miriam Welgampola)
e, più recentemente, per lo studio dei meccanismi di controllo corticale della
muscolatura masticatoria (Prof. John Rothwell).
Dal 2003 Collabora con il Eye and Ear Institute, Department of Otolaryngology, School of
Medicine, University of Pittsburgh (Prof. Bill Yates), e con il Department of
Neuroscience, University of Pittsburgh (Dr Isabelle Billig) per uno studio neuroanatomico volto a definire, nell’animale da esperimento, le vie anatomiche che
connettono i nuclei vestibolari al nucleo motorio del trigemino.
Nel 2007 ha avviato una collaborazione con l’Istituto di Radiologia, Servizio di Risonanza
magnetica nucleare (Prof. Maurizio Conti), dell’Università di Sassari e con il
Department of Neurology and Department of Neuroradiology, “Johannes Gutenberg”
University, Mainz, Germania (Prof.ssa Marianne Dieterich e Dr Jurgen Marx) per
effettuare uno studio di correlazione neurofisiologica-neuroradiologica in pazienti con
lesioni focali del tronco dell’encefalo, allo scopo di definire il circuito nervoso che
sottende il riflesso vestibolomasseterino.
INTERESSI SCIENTIFICI
Sin dall’inizio della sua attività scientifica, la maggior parte delle ricerche svolte dalla Prof.ssa
Deriu ha avuto come oggetto lo studio dei fattori fisiologici che partecipano al controllo del sistema
motorio trigeminale, con particolare riguardo al ruolo svolto dalle informazioni sensitive
provenienti da distretti extra-trigeminali.
Nei primi anni della sua attività scientifica (1990-1997) si è dedicata allo studio delle interazioni
somato-vegetative a livello trigeminale, nel modello animale. Tale studio ha dato un contributo alla
comprensione del ruolo controverso giocato dal sistema nervoso ortosimpatico nel controllo
motorio della muscolatura masticatoria. In particolare, è stato dimostrato che in condizioni di
attivazione simpatica, viene ridotta la sensibilità dei fusi neuromuscolari alle variazioni di
lunghezza muscolare, con conseguente riduzione del guadagno del riflesso tonico da vibrazione e
del riflesso masseterino. Questi dati suggeriscono che, nell’ambito di un particolare programma
motorio eseguito dai muscoli masticatori, una variazione “addizionale” dello stesso, correlata al
contesto nel quale quel particolare atto è eseguito, può verificarsi in tutte quelle condizioni
fisiologiche in cui il sistema nervoso ortosimpatico è attivato (stati emozionali, esercizio fisico,
paura, stress, ecc.). E’ stato inoltre dimostrato che accanto a questa azione esercitata sui fusi
neuromuscolari, il sistema ortosimpatico potenzia la contrazione dei muscoli masseteri e digastrici
mediante un’azione esercitata direttamente sulla fibra muscolare scheletrica.
Negli ultimi 10 anni (1997-2007) l’attenzione è stata focalizzata sulla comprensione del possibile
ruolo svolto dalle afferenze somatosensitive provenienti dagli arti e dalle afferenze vestibolari nel
controllo del movimento e della postura della muscolatura masticatoria, sia nel modello animale che
nell’uomo.
Relazioni spino-trigeminali
Lo studio delle relazioni spino-trigeminali, condotto nell’animale anestetizzato, ha dimostrato che le
afferenze somatosensitive di tipo II provenienti dai 4 arti, convergono su singole unità motorie
masseterine e digastriche, inducendo risposte eccitatorie di tipo polisinaptico. La permanenza di tali
risposte nell’animale decerebrato a livello precollicolare suggerisce che l’integrazione
sensorimotoria avvenga a livello del tronco encefalico.
È stato proposto che, da un punto di vista funzionale, gli effetti osservati potrebbero avere un
ruolo nell’aggiustamento dell’attività della muscolatura masticatoria durante lo spostamento degli
arti nello spazio. L’integrazione sensori-motoria di segnali spinali e trigeminali può, per esempio,
essere alla base della coordinazione fra movimento di arti e mandibola che è richiesta in numerosi
atti motori e comportamentali complessi, come l’orientamento, il procacciarsi il cibo,
l’esplorazione, l’aggressione ecc. In un contesto più ampio la relazione spino-trigeminale
evidenziata in questo studio può essere considerata come uno dei livelli del controllo gerarchico
dell’apparato stomatognatico e, in tale contesto, si può pertanto supporre che anche le informazioni
somatosensitive provenienti dagli arti possano contribuire al controllo della muscolatura
masticatoria.
La proiezione funzionale delle fibre non-dolorifiche provenienti dall’arto superiore è stata
esplorata successivamente in soggetti sani. Tale studio ha dimostrato che la stimolazione elettrica
dei nervi mediano e radiale, ad intensità inferiore alla soglia del dolore, induce sull’attività EMG
dei muscoli masseteri, volontariamente attivati ad un livello prestabilito, un riflesso inibitorio a
bassa soglia seguito da una risposta eccitatoria tardiva. La risposta inibitoria viene considerata il
risultato di un’azione modulatoria esercitata, attraverso una via nervosa multisinaptica, da
informazioni di natura non dolorifica provenienti dagli arti superiori, sul comando motorio
volontario diretto ai muscoli masseteri. Tale azione verrebbe integrata a livello sottocorticale, come
dimostrato dalla permanenza del riflesso spino-trigeminale inibitorio in un paziente con selettiva
assenza della componente N20 dei potenziali evocati somatosensitivi del nervo mediano. Per quanto
riguarda la natura della risposta eccitatoria tardiva, non è ancora chiaro se si tratta di un riflesso di
per se, di un “rebound” che segue l’inibizione o di una risposta “long-loop” sostenuta da un circuito
transcorticale. E’ stato inoltre evidenziato che l’attivazione dell’afferenza spinale non nocicettiva
può interferire non solo con il comando motorio volontario, ma anche con riflessi trigeminotrigeminali, quale la soppressione esterocettiva dei muscoli masseteri, indotta dalla stimolazione di
afferenze provenienti dal distretto orale e periorale. Il significato funzionale di tale azione potrebbe
essere ipotizzato sulla base del ruolo attribuito a tale riflesso trigeminale: un’azione diretta a
modulare il movimento mandibolare non solo durante la masticazione, ma anche durante la
fonazione, tutte funzioni che sono sempre accompagnate da movimenti degli arti superiori.
Relazioni vestibolo-trigeminali
Lo studio delle relazioni vestibolo-trigeminali, condotto nell’animale anestetizzato, ha dimostrato
che la stimolazione naturale e/o elettrica dei recettori delle ampolle vestibolari induce sull’attività
dei motoneuroni trigeminali masseterini e digastrici un effetto eccitatorio, bilaterale ed asimmetrico,
tonico, di lunga durata, con latenze compatibili con una via polisinaptica. E’ stato inoltre messo in
evidenza un chiaro fenomeno di convergenza di informazioni vestibolari e somatosensitive spinali
su singoli motoneuroni trigeminali. E’ stato proposto che tale convergenza possa avere un ruolo di
rilievo nel controllo dinamico del tono posturale dei muscoli masticatori che si verificherebbe
durante modificazioni della posizione della testa e degli arti nello spazio.
Lo studio della relazione vestibolo-trigeminale evidenziata nell’animale da esperimento è stato
esteso all’uomo sano, nel quale è stato indagato l’effetto esercitato dal tilt statico sull’attività
elettromiografica dei muscoli masseteri, attivati volontariamente ad un livello prestabilito, e sul
periodo silente esterocettivo dei muscoli masseteri, evocato dalla stimolazione elettrica del nervo
mentale. I risultati di questo studio hanno evidenziato che l’attivazione vestibolare di tipo maculare
esercita un’azione bilaterale ed asimmetrica sull’attività dei muscoli masseteri, confermando anche
nella specie umana l’esistenza della relazione vestibolo-trigeminale evidenziata nell’animale da
esperimento.
Di recente, lo studio della relazione vestibolo-trigeminale nell’uomo è stato approfondito
presso i laboratori di neurofisiologia del Sobell Department of Motor Neuroscience and Movement
Disorders, Institute of Neurology, University College London diretto dal Prof. John Rothwell.
Presso tale struttura, è stata sviluppata la metodologia usata dal Prof. Jim Colebatch (Institute of
Neurological Sciences and UNSW Clinical School, Prince of Wales Hospital, Sydney, Australia)
per stimolare il nervo vestibolare mediante l’uso della stimolazione galvanica transmastoidea e i
recettori sacculari mediante l’uso di click sonori in soggetti sani e, successivamente, in pazienti
affetti da sordità neurosensoriale e/o deficit vestibolare. Questi studi hanno portato
all’individuazione di una nuova risposta riflessa inibitoria, bilaterale e simmetrica, originata dai
recettori del sacculo vestibolare, denominata per tale motivo riflesso vestibolomasseterino (VMR).
Tale riflesso ha una latenza compatibile con una via di-trisinaptica e il suo significato funzionale
non è ancora noto. E’ stato ipotizzato che possa giocare un ruolo nel modulare rapidamente l’attività
dei muscoli masseteri, in risposta ad improvvise perturbazioni della posizione della testa nello
spazio; nel contribuire alla stabilizzazione della mandibola durante la locomozione ed il salto; nel
mantenere la forza dei muscoli masseteri uguale nei due lati, quando il soggetto mastica con la testa
inclinata su un lato; nel modulare finemente l’attività dei masseteri quando questi sono coinvolti in
compiti motori che richiedono un’attivazione muscolare asimmetrica, quali la laterotrusione e la
retrusione-protrusione estreme.
Presi nel loro insieme, i dati ottenuti nell’animale da esperimento e quelli ottenuti nell’uomo,
consentono di proporre che il sistema vestibolare eserciti un duplice controllo sul sistema motorio
trigeminale: un controllo eccitatorio tonico, bilaterale ed asimmetrico, mediato da vie polisinaptiche
ed un controllo inibitorio fasico, bilaterale e simmetrico, mediato al massimo da tre sinapsi. Si
ritiene che il primo tipo di controllo, sostenuto e più potente, possa avere un ruolo posturale, mentre
il secondo tipo di controllo avrebbe verosimilmente la funzione di permettere alle informazioni
vestibolari un rapido accesso ai motoneuroni masseterini così da indurre una fine modulazione della
loro attività in risposta a variazioni rapide della posizione della testa rispetto alla gravità.
Uno studio neuroanatomico condotto nel ratto, in collaborazione con il Prof. Bill Yates e la Dr. I.
Billig, dell’Università di Pittsburgh, ha chiarito quali vie anatomiche sottendono le risposte
trigeminali alla stimolazione vestibolare, supportando le ipotesi funzionali suddette. Lo studio
neuroanatomico ha infatti evidenziato che il sistema vestibolare proietta bilateralmente ai
motoneuroni masseterini attraverso due vie : una via polisinaptica (le cui stazioni di relè sono
localizzate nella formazione reticolare bulbopontina, nei neuroni premotori localizzati nel
complesso sensitivo del trigemino, nella zona premotoria che circonda il nucleo motorio del
trigemino e nei primi due segmenti del midollo cervicale) ed una via monosinaptica. In entrambe i
casi, le strutture vestibolari maggiormente coinvolte nella proiezione bilaterale vestibolotrigeminale sono il nucleo vestibolare mediale, il nucleo preposito ipoglosso e il nucleo vestibolare
spinale.
Recentemente uno studio in collaborazione con il Prof. Brian Day e la Dr. Miriam Welgampola
(Sobell Department of Motor Neuroscience and Movement Disorders, Institute of Neurology,
University College London,) ha messo in evidenza che all’origine del VMR concorrono non solo i
recettori del sacculo ma anche quelli dell’utricolo vestibolare. La definizione dei recettori che
originano il VMR (sacculo e utricolo vestibolari), fa si che tale riflesso possa essere utilizzato per la
valutazione della funzionalità otolitica nell’uomo.
Ultimamente è stato avviato uno studio combinato neurofisiologico-neuroradiologico, in
collaborazione con la Gutenberg University di Mainz per chiarire quali strutture del
troncoencefalico mediano il VMR. Una volta definito il centro dell’arco riflesso, il VMR potrà
essere proposto come un test da aggiungere a quelli routinariamente utilizzati nella pratica clinica,
per l’esplorazione dei circuiti troncoencefalici nell’uomo.
Meccanismi corticali di controllo della muscolatura masticatoria nell’uomo sano
Nell’ultimo anno è stato avviato uno studio volto a chiarire con quali modalità le informazioni
extratrigeminali interferiscono con i comandi corticali diretti alla muscolatura masticatoria. Tale
studio, che prevede l’utilizzo della tecnica della stimolazione magnetica transcranica, ha fornito dati
preliminari che giustificano la messa a punto di un protocollo sperimentale per l’esplorazione dei
circuiti intracorticali inibitori e facilitatori nella rappresentazione corticale dei muscoli masseteri.