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SCREENING
NEONATALE
OGGI
2 | Screening neonatale oggi
SOMMARIO
Sommario
SCREENING E SOCIETÀ...............................................................................6
Che cos’è lo screening neonatale.......................................................................6
Quali sono i motivi per l’avvio di un programma di screening neonatale?........6
Gli inizi dello screening neonatale.....................................................................7
LO SCREENING IN PRATICA.......................................................................9
Raccolta dei campioni di macchie di sangue essiccato......................................9
Tempi del prelievo del campione e necessità di ripetizione del test...................10
DIFETTI DELL'OSSIDAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI (FAO).........................11
Deficit primitivo di carnitina (CUD)....................................................................11
Deficit di L-3-idrossiacil-CoA deidrogenasi a catena lunga (LCHAD)..................13
Deficit di acil-CoA deidrogenasi a catena media (MCAD)..................................15
Deficit di proteina trifunzionale mitocondriale (TFP)..........................................18
Deficit di acil-CoA deidrogenasi a catena molto lunga (VLCAD)........................20
ALTERAZIONI DEGLI ACIDI ORGANICI . ....................................................22
Aciduria 3-idrossi-3-metilglutarica (HMG).........................................................22
Acidemia glutarica tipo I (GA I)..........................................................................23
Acidemia isovalerica (IVA)..................................................................................25
Deficit di 3-metil-crotonil-CoA carbossilasi (3‑MCC)..........................................27
Acidemie metilmaloniche (MUT)........................................................................29
Deficit di β-chetotiolasi (BKT)............................................................................31
Acidemia propionica (PA)...................................................................................33
Deficit multiplo di carbossilasi (MCD)................................................................35
ALTERAZIONI DEGLI AMINOACIDI.............................................................37
Aciduria argininosuccinica/citrullinemia.............................................................37
Omocistinuria (HCY)...........................................................................................39
Malattia delle urine a sciroppo d’acero (MSUD)................................................41
Fenilchetonuria (PKU)........................................................................................43
Tirosinemia tipo I (TYR I)....................................................................................45
Screening neonatale oggi | 3
ALTRE ALTERAZIONI...................................................................................48
Deficit di biotinidasi...........................................................................................48
Fibrosi cistica (CF)..............................................................................................49
Deficit di glucosio-6-fosfato deidrogenasi (G6PD).............................................51
Iperplasia surrenale congenita (CAH).................................................................53
Ipotiroidismo congenito (CH).............................................................................55
Cellule falciformi e altre emoglobinopatie.........................................................57
Galattosemia.....................................................................................................59
Immunodeficienza combinata grave (SCID).......................................................61
TECNOLOGIE...............................................................................................63
Immunodosaggio...............................................................................................64
Fluorimetria a tempo-risolto..............................................................................66
Dosaggio enzimatico..........................................................................................67
Spettrometria di massa tandem (MS/MS)..........................................................69
Isoelettrofocalizzazione.....................................................................................70
PCR end-point basata su TR-FRET......................................................................71
RIFERIMENTI UTILI.....................................................................................73
Organizzazioni che forniscono informazioni sullo screening..............................73
Abbreviazioni.....................................................................................................77
BIBLIOGRAFIA............................................................................................79
Bibliografia generale sullo screening neonatale e la sua storia.........................79
Acidemia glutarica tipo I....................................................................................79
Acidemia isovalerica..........................................................................................80
Acidemia propionica..........................................................................................80
Acidemie metilmaloniche...................................................................................80
Aciduria argininosuccinica/citrullinemia.............................................................81
Cellule falciformi e altre emoglobinopatie.........................................................81
Deficit di acil-CoA deidrogenasi a catena media................................................82
Deficit di acil-CoA deidrogenasi a catena molto lunga......................................82
Deficit di β-chetotiolasi......................................................................................83
Deficit di biotinidasi...........................................................................................83
Deficit di glucosio-6-fosfato deidrogenasi..........................................................83
Deficit di L-3-idrossiacil-CoA deidrogenasi a catena lunga................................84
Deficit di 3-metil-crotonil-CoA carbossilasi........................................................84
Deficit di proteina trifunzionale.........................................................................85
Deficit multiplo di carbossilasi...........................................................................85
Deficit primitivo di carnitina...............................................................................86
Fenilchetonuria..................................................................................................86
Fibrosi cistica.....................................................................................................86
Galattosemia.....................................................................................................87
3-idrossi-3-metilglutaril aciduria........................................................................87
Immunodeficienza combinata grave..................................................................87
Iperplasia surrenale congenita...........................................................................88
Ipotiroidismo congenito.....................................................................................89
Malattia delle urine a sciroppo d’acero..............................................................89
Omocistinuria.....................................................................................................89
Tirosinemia tipo I...............................................................................................90
SCREENING E SOCIETÀ
Che cos’è lo screening neonatale
Lo screening neonatale è una forma di assistenza sanitaria preventiva che ha lo
scopo di esaminare i bambini nei loro primi giorni di vita, per scoprire la
presenza di patologie i cui sintomi principali potrebbero non essere evidenti.
Affinché uno screening possa funzionare in modo ottimale, sono necessarie analisi
semplici e affidabili. Inoltre, deve esistere un trattamento che si riveli efficace in
caso di individuazione precoce di una patologia. Le malattie per cui si effettuano
screening sono diverse; possono essere di natura genetica, endocrina, metabolica
o ematologica. Ciò che tutte queste malattie hanno in comune è che, in assenza
di un trattamento tempestivo, causeranno danni gravi al bambino.
A differenza dei processi sanitari basati sul trattamento, lo screening neonatale
si basa sulla popolazione. Ciò significa che le analisi non vengono effettuate
solo sui bambini malati, ma a tutti i bambini, compresa la vasta maggioranza
che apparirà del tutto sana. Un’analisi di screening ha lo scopo di capire se un
bambino sia più a rischio di un altro di essere affetto da un’alterazione. Non
fornisce l’informazione certa che un bambino abbia un’alterazione. Qualora
un’analisi di screening mostri un risultato anomalo, è necessario eseguire analisi
diagnostiche per confermare la presenza di una malattia.
È importante riconoscere che il processo di screening neonatale comporta molto
più che una semplice analisi di screening. L’istituzione di un programma richiede
che siano posti in essere sistemi per la raccolta efficiente dei campioni da tutti
i neonati, per redigere i risultati e per l’eventuale richiamo di un bambino per le
analisi diagnostiche. Inoltre, ed è l’aspetto più importante, è necessario attivare
un sistema che assicuri che i bambini con alterazioni confermate ricevano il trat
tamento tempestivo di cui necessitano.
Quali sono i motivi per l’avvio di un programma
di screening neonatale?
Secondo quanto dichiara Harry Hannon, medico e già direttore della sezione per
lo screening neonatale di CDC (Centers for Disease Control and Prevention,
centri per il controllo e la prevenzione delle malattie), lo screening neonatale
è essenziale per assicurare che non vi siano sofferenze non necessarie a carico dei
genitori e dei neonati, e per prevenire quanti più esiti avversi delle alterazioni sia
possibile e offrire… (al bambino affetto)… una vita quanto più possibile simile
a quella normale che ci si aspetterebbe in assenza di malattia.
Benché la riduzione della sofferenza si un obiettivo naturale per tutti i profes
sionisti del settore sanitario, l’investimento nelle cure preventive assicura vantaggi
significativi se si confronta il costo complessivo di un programma screening
a quello del caso in cui sia necessario fornire cure e sostegno per tutta la
vita a persone con malattie che avrebbero potuto essere trattate con efficacia
se fossero state identificate con sufficiente anticipo.
Figura 1. Nel materiale impiegato per descrivere i vantaggi dello screening
neonatale, lo UP-NIH (University of the Philippines-National Institutes
of Health) in associazione con Philhealth (Philippine Health Insurance
Corporation) ha presentato i casi di due bambini entrambi positivi per
ipotiroidismo congenito. La bambina di 7 anni a sinistra nell’immagine
è stata curata con successo dopo lo screening neonatale con cui si è indivi
duata la malattia. Il ragazzo di 14 non è stato sottoposto a screening, è la
mancanza di un trattamento tempestivo ha provocato un ritardo nello
sviluppo.
Gli inizi dello screening neonatale
La storia dello screening neonatale cominciò all’inizio del
ventesimo secolo, quando Sir Archibald Garrod, medico
britannico pioniere della genetica medica, utilizzò il termine
“inborn error of metabolism” (errore congenito del meta
bolismo) per il titolo della sua Croonian Lecture del 1908 tenuta al Royal
College of Physicians di Londra. I quattro errori congeniti considerati da Garrod
furono albinismo, alcaptonuria, pentosuria e cistinuria. Lavorando solo dopo
pochi anni dopo la riscoperta del lavoro di Mendel, Garrod stabilì che un problema
in una specifica via biochimica era connesso alla mutazione di un gene.
Un vero impulso verso lo screening neonatale ebbe inizio con il lavoro del medico
Robert Guthrie e, in particolare, il suo lavoro con i bambini affetti da fenilcheto
nuria (PKU). In seguito alla nascita nella sua famiglia di un bambino con una
malattia dello sviluppo (benché non si trattasse di PKU), cominciò a interessarsi
di questi soggetti, specialmente del potenziale insito in una tempestiva identi
ficazione di PKU. Si scoprì che i bambini in cui si identificava la malattia
potevano essere trattati con una dieta a basso contenuto di fenilalanina e che,
grazie alla scoperta e al trattamento tempestivi, i neonati godevano di uno
sviluppo cognitivo normale, rispetto agli infanti non trattati che sviluppavano
grave ritardo mentale.
Guthrie era un ricercatore nell’ambito delle patologie tumorali e conosceva bene
lo sviluppo dei test di inibizione batterica (BIA). In questo test, si utilizzano
un ceppo batterico e un mezzo di crescita in modo tale che la crescita batterica
non possa avere luogo se non si aggiunge una terza sostanza, quella del test.
Quando si aggiungono campioni non noti al mezzo di crescita e al ceppo batterico,
la successiva crescita batterica è proporzionale alla quantità di sostanza nei
campioni non noti.
Nel 1962, Guthrie mise a punto un test di inibizione batterica che ha rappresen
tato il primo, sensibile e poco costoso test di screening per PKU. Il test è noto
come test di Guthrie. Quando Guthrie introdusse anche un sistema per la
raccolta e il trasporto dei campioni di sangue su carta da filtro, divenne possibile
lo screening genetico su vasta scala, economicamente conveniente.
In seguito all’implementazione da parte dello stato del Massachussets, a metà
degli anni Sessanta, del primo programma di screening neonatale universale,
inizialmente per l’identificazione di una sola alterazione, l’iperfenilalaninemia
(HPA), altri stati presto seguirono l’iniziativa. Questa patologia rappresenta
tuttora la maggior parte dei programmi di screening a livello globale.
Poco dopo l’introduzione del test di Guthrie, furono sviluppati test batterici
anche per consentire lo screening di altre malattie, come la malattia delle urine
a sciroppo d’acero (MSUD) e l’omocistinuria. L’introduzione della tecnologia
radioimmunologica negli anni Settanta ha consentito lo sviluppo di un test
adeguatamente poco costoso e semplice per la tiroxina (T4). Livelli bassi di
questo ormone sono associati all’ipotiroidismo congenito (CH), che ha
un’incidenza più elevata rispetto a PKU. Un’altra importante patologia per la
quale fu implementato lo screening è la galattosemia.
Nel corso del decennio successivo, i test radioimmunologici o immunoradio
metrici (o le controparti non radioattive di queste due tecniche) sono stati
introdotti per sostanze quali l’ormone di stimolazione della tiroide (TSH, con
un’ulteriore attrezzatura per lo screening di CH), il 17-OH-progesterone
(17-OHP, per lo screening dell’iperplasia congenita), e la tripsina immuno
reattiva (IRT, per l’individuazione precoce della fibrosi cistica).
LO SCREENING IN PRATICA
Raccolta dei campioni di macchie di sangue
essiccato
Si può affermare che il processo per lo screening neonatale abbia inizio con la
raccolta dei campioni di sangue, che avviene tipicamente fra il secondo e il
quinto giorno di vita (dove il giorno della nascita è numerato come 0). L’uso
delle macchie di sangue essiccato nello screening neonatale è il metodo general
mente preferito, poiché è facile ottenere i campioni e occorre solo una piccola
quantità di sangue.
A seconda dei tempi e di altri fattori locali, la raccolta dei campioni può
avvenire presso il luogo del parto, presso una clinica postnatale o a domicilio.
Il sangue verrà prelevato di solito da un’ostetrica o da un’infermiera e sarà
compilata una scheda per il campione, con tutte le informazioni necessarie in
accompagnamento al campione stesso.
Il sangue viene prelevato dal tallone del bambino, che va delicatamente
riscaldato. L’area in cui eseguire la puntura, all’interno della zona ombreggiata
nell’illustrazione, va pulita con una soluzione adeguata, ad esempio una
soluzione alcolica al 70%, quindi si attende che la soluzione si asciughi all’aria.
Si utilizza poi una lancetta sterile per la puntura, a una profondità non superiore
a 2 mm. La prima goccia di sangue che si forma può essere pulita con una garza
sterile asciutta. Non si deve stringere il piede.
Figura 2. Prelievo di sangue da un lato del fondo del tallone del bambino.
Si deve attendere che si formi una goccia di sangue sufficientemente grande da
riempire il cerchio stampato sulla carta per la raccolta; il sangue va poi applicato
solo sul lato posteriore della carta. Il sangue deve riempire completamente il
cerchio e saturare lo spessore della carta.
Va applicata una sola goccia di sangue su ogni cerchio, e ogni cerchio deve essere
riempito. La ferita può essere successivamente trattata secondo la pratica locale,
e si deve lasciare asciugare all’aria la carta a temperatura ambiente (15–22 °C).
Durante l’asciugatura, le carte non vanno impilate.
I campioni asciutti vanno inviati direttamente al laboratorio per la misurazione.
Tempi del prelievo del campione e necessità
di ripetizione del test
Benché vi siano ovvi vantaggi di ordine pratico nella possibilità di effettuare lo
screening primario mentre il bambino si trova ancora nel reparto maternità
dell’ospedale, in molti casi la raccolta dei campioni può ragionevolmente avvenire
dopo i 5 giorni suggeriti in precedenza. Tuttavia, è importante ricordare che,
per molte delle alterazioni descritte, per i bambini trovati positivi si deve iniziare
il trattamento almeno entro poche settimane dalla nascita. Poiché la ripetizione
del test si rende necessaria per tutti i bambini inizialmente risultati positivi
allo screening, è importante esercitare un controllo rigoroso sui tempi dello
screening primario. Per questo motivo, alcuni marker tradizionalmente utilizzati
per i dosaggi dopo 5 giorni sono recentemente stati oggetto di attenzione.
Ad esempio, il dosaggio della tirosina, un marker per la tirosinemia di tipo I,
nel momento in cui un bambino si trova nel reparto di maternità dell’ospedale
può condurre a un risultato erroneo dello screening. Un marker preferibile per
la tirosinemia di tipo I può essere il succinilacetone, che è chiaramente
individuabile molto prima, dopo la nascita.
Per i bambini nati prematuramente può essere necessaria una ripetizione
dell’analisi per CH al momento equivalente a 36 settimane di gestazione. La
ripetizione dei test per molte alterazioni può anche rendersi necessaria nei
bambini che hanno ricevuto una trasfusione di sangue poco dopo la nascita.
I bambini positivi allo screening vengono indirizzati a un team specialistico
direttamente dal laboratorio; i medici locali vengono informati. Questi passaggi
hanno lo scopo di assicurare l’inizio tempestivo del trattamento per la patologia
in questione.
DIFETTI DELL'OSSIDAZIONE DEGLI ACIDI
GRASSI (FAO)
Deficit primitivo di carnitina (CUD)
Cenni
Il deficit primitivo di carnitina (CUD) è una condizione che impedisce all’orga
nismo di utilizzare i grassi per la produzione di energia, in particolare nei periodi
di assenza di alimentazione (digiuno). La carnitina, una sostanza naturale
acquisita prevalentemente mediante l’alimentazione, è utilizzata dalle cellule
per elaborare i grassi e produrre energia. Nei soggetti con CUD, le proteine
note come trasportatori della carnitina non funzionano correttamente. Queste
proteine normalmente trasportano la carnitina nelle cellule e impediscono
nell’organismo la perdita di carnitina nelle urine. Si stima che CUD colpisca
meno di 1 soggetto per 100.000 nati vivi. Tuttavia, si è rilevato che in Giappone
tale patologia ha un tasso di incidenza di 1:40.000 nati vivi.
Aspetti clinici
Tipicamente, i sintomi iniziali della patologia compaiono durante l’infanzia
o la prima infanzia e includono spesso alterazioni del tessuto cerebrale
(encefalopatia) che causano anomalie funzionali; un ingrossamento del cuore
con disturbi del flusso sanguigno (cardiomiopatia); confusione; vomito;
debolezza muscolare; basso livello di zuccheri nel sangue (ipoglicemia). Esiste
anche il rischio di complicanze gravi, come arresto cardiaco, problemi al fegato,
coma, morte improvvisa inaspettata. Patologie gravi dovuta a CUD possono
essere scatenate da periodi di digiuno o da malattie come infezioni virali, soprat
tutto in presenza di una riduzione dell’alimentazione.
Questa condizione viene talvolta confusa con la sindrome di Reye, una grave
patologia che si sviluppa nei bambini nel momento in cui stanno apparentemente
guarendo da infezioni virali come la varicella o l’influenza.
Esami diagnostici
Lo screening neonatale mediante spettrometria di massa tandem su macchie di
sangue essiccato identifica livelli bassi di carnitina libera (C0). Anche il valore
di (C0+C2+C3+C16+C18:1+C18)/Cit si ritiene sia un rapporto indicativo.
L’analisi della carnitina nel plasma e nell’urina rivelerà un calo dei livelli
di carnitina (C0) libera e totale nel plasma e l’eccesso di escrezione urinaria
di carnitina. Si deve controllare anche la madre del neonato, perché in seguito
ai risultati, mediante screening, di anomalie a carico dei neonati sono stati
identificati molti casi di CUD a carico delle madri. La diagnosi viene effettuata
mediante l’analisi dei trasportatori e sequenziamento del gene OCTN2.
Trattamento
Il trattamento dei pazienti con CUD mediante integrazione per via orale con
L-carnitina porta a un lento aumento dei livelli plasmatici di carnitina. Se i livelli
del bambino riflettono un deficit primario materno di carnitina, l’aumento
dei livelli plasmatici è rapido; questo dovrebbe indicare una diagnosi di deficit
primario materno di carnitina. I pazienti con CUD devono anche evitare il
digiuno e, talvolta, oltre alla somministrazione di L-carnitina si applica una dieta
con basso contenuto di grassi ed elevato contenuto di carboidrati. Sono state
definite le linee guida per la gestione del deficit di carnitina e di altri disturbi
mitocondriali degli acidi grassi.
Poiché la diagnosi e la terapia per CUD sono complesse, è consigliabile che il
pediatra gestisca il paziente in stretta collaborazione con uno specialista delle
malattie metaboliche pediatriche. È opportuno che i genitori portino sempre con
sé una lettera con le linee guida del trattamento preparata dal medico che ha in
cura il paziente.
Ereditarietà
Questa patologia segue un pattern ereditario autosomico recessivo. Nel caso di
patologie recessive, i pazienti affetti devono avere due copie del gene patologico
(o della mutazione) per mostrare i sintomi della malattia. I soggetti con una
sola copia del gene patologico (detti portatori) solitamente non mostrano segni
o sintomi della condizione, ma possono trasmettere il gene patologico ai figli.
Quando entrambi i genitori sono portatori del gene patologico di uno specifico
disturbo, vi è il 25% di probabilità per ogni gravidanza che i figli siano affetti da
tale disturbo.
Deficit di L-3-idrossiacil-CoA deidrogenasi
a catena lunga (LCHAD)
Cenni
Il deficit di L-3-idrossiacil-CoA deidrogenasi a catena lunga (LCHAD) è un
disturbo a carico della β-ossidazione mitocondriale degli acidi grassi. LCHAD
è uno dei due enzimi che intervengono nella terza reazione (su quattro) della
β-ossidazione degli acidi grassi; l’altro enzima è SCHAD (idrossiacil-CoA
deidrogenasi a catena corta), che agisce su substrati a catena più corta. L’attività
di LCHAD avviene a livello della proteina trifunzionale mitocondriale, che
agisce nella catalisi di 3 reazioni sequenziali della β-ossidazione. Il deficit di
LCHAD avviene come difetto isolato (qui descritto) oppure in associazione con
il deficit degli altri 2 enzimi nel deficit della proteina trifunzionale mitocondriale.
Il deficit di LCHAD compromette l’ossidazione degli acidi grassi a catena lunga
(16 atomi di carbonio e più), di origine alimentare o endogena. Si stima che
l’incidenza del deficit di LCHAD sia di almeno 1 caso per 75.000 nati vivi.
Aspetti clinici
Il deficit di LCHAD può presentarsi clinicamente dal primo giorno di vita ai
3 anni di età. Sono stati descritti due scenari clinici. Un gruppo di pazienti con
deficit di LCHAD presenta sintomi di cardiomiopatia, con esito potenzialmente
fatale. Sono stati descritti diversi problemi cardiaci, fra cui cardiomegalia,
ipertrofia ventricolare sinistra e ridotta capacità contrattile. L’insorgenza può
essere di natura acuta o cronica. Un secondo gruppo di pazienti presenta,
generalmente dopo il digiuno, ipoglicemia non chetotica, vomito, ipotonia,
epatomegalia. Può verificarsi rabdomiolisi. Entrambe le presentazioni sono
altamente variabili, con caratteristiche che possono sovrapporsi. I sintomi
possono avere inizio con una patologia apparentemente innocua (un raffred
dore o un’otite media), che causa un digiuno prolungato. Spesso i sintomi
precedono la comparsa dell’ipoglicemia. L’ipoglicemia è causata dall’incapacità
di soddisfare le esigenze gluconeogeniche durante il digiuno, nonostante
l’attivazione di una via alternativa per la produzione di substrato: la proteolisi.
L’esame fisico del bambini con patologia acuta può rivelare epatomegalia
da lieve a moderata e debolezza muscolare. Mediante l’esame di laboratorio
del sangue è possibile riscontrare ipoglicemia, valori elevati di CK e anomali
di transaminasi. Caso unico fra i pazienti con disturbi dell’ossidazione degli
acidi grassi, i soggetti LCHAD possono sviluppare nel corso del tempo
neuropatia periferica sensomotoria e retinopatia pigmentosa. All’autopsia si
rileva steatosi epatica e ciò spesso porta a un’errata diagnosi di sindrome di Reye
o di sindrome di morte improvvisa del neonato (SIDS).
Nelle donne con feto affetto da deficit di LCHAD è stata descritta una
complicanza della gravidanza, la sindrome HELLP (emolisi, valori elevati degli
enzimi del fegato, valori bassi delle piastrine).
Esami diagnostici
Lo screening neonatale mediante spettrometria di massa tandem di una macchia
di sangue essiccato identifica livelli elevati di diverse acilcarnitine a catena
lunga (C16-OH, C16:1-OH, C18-OH, C18:1-OH e C16-OH/C16 si ritiene
sia un rapporto indicativo). Test biochimici su sangue e urina per carnitina,
acilcarnitine, acilglicine e acidi organici hanno valore diagnostico per questo
disturbo. Con l’analisi degli acidi organici nell’urina generalmente si rileva
la presenza di acidi dicarbossilici e idrossidicarbossilici, ma questa condizione
può essere “normale” quando la patologia non è in fase acuta. L’analisi
dell’attività di LCHAD nei fibroblasti può consentire di rivelare i soggetti affetti
rispetto ai portatori eterozigoti e alle linee normali di fibroblasti. L’attività di
LCHAD andrebbe valutata dopo la precipitazione degli anticorpi a seguito
dell’attività di SCHAD, per via della sovrapposizione nel riconoscimento dei
substrati.
I pazienti LCHAD hanno comunemente una mutazione (1528G>C) a livello
di una subunità della proteina trifunzionale mitocondriale. L’individuazione
delle mutazioni del DNA nei soggetti affetti consente di confermare i risultati
dei test biochimici e di rilevare con precisione i portatori asintomatici fra gli
altri membri della famiglia. La diagnosi prenatale è possibile mediante lo studio
degli enzimi da coltura degli amniociti o mediante lo studio in vitro della via
di β-ossidazione. È anche possibile utilizzare l’analisi del DNA per la diagnosi
prenatale dei feti affetti nelle gravidanze a rischio, in cui entrambi i genitori sono
portatori di una mutazione nota.
Trattamento
Per la gestione medica di LCHAD è fondamentale evitare il digiuno, soprattutto
durante i periodi di elevato stress metabolico, come nel corso di malattie. Il
digiuno notturno non dovrebbe protrarsi oltre le dodici ore e i bambini devono
essere alimentati in tarda serata per ridurre tale periodo. L’aggiunta di amido
di mais alimentare crudo mescolato a liquidi da assumere al momento di andare
a letto, in alcuni casi ha portato nei bambini a una diminuzione della frequenza
dell’ipoglicemia mattutina. Si dovrà evitare un regime alimentare ricco di
grassi naturali. L’integrazione con trigliceridi a catena media supera il blocco
metabolico e fornisce calorie sicure. Non sono stati rilevati benefici mediante
integrazione orale con L-carnitina per quanto concerne l’eliminazione o il
miglioramento dei sintomi clinici.
Durante i periodi di malattia va incoraggiata un’elevata assunzione di carboidrati,
con l’avvio di integrazione endovenosa di glucosio nel caso in cui il bambino
non riesca a contenere i liquidi o non sia in grado di nutrirsi adeguatamente
per via orale. Per i soggetti con deficit di LCHAD, è imperativo che il paziente
letargico riceva destrosio per via parenterale per evitare l’ipoglicemia durante
la valutazione.
Poiché la diagnosi e la terapia per il deficit di LCHAD sono complesse, è con
sigliabile che il pediatra gestisca il paziente in stretta collaborazione con uno
specialista delle malattie metaboliche pediatriche. È opportuno che i genitori
portino sempre con sé una lettera con le linee guida del trattamento preparata
dal medico che ha in cura il paziente.
Ereditarietà
Questa patologia segue un pattern ereditario autosomico recessivo. Nel caso di
patologie recessive, i pazienti affetti devono avere due copie del gene patologico
(o della mutazione) per mostrare i sintomi della malattia. I soggetti con una
sola copia del gene patologico (detti portatori) solitamente non mostrano segni
o sintomi della condizione, ma possono trasmettere il gene patologico ai figli.
Quando entrambi i genitori sono portatori del gene patologico di uno specifico
disturbo, vi è il 25% di probabilità per ogni gravidanza che i figli siano affetti da
tale disturbo.
Deficit di acil-CoA deidrogenasi a catena media
(MCAD)
Cenni
Il deficit di acil-CoA deidrogenasi a catena media (MCAD) è un’alterazione della
β-ossidazione degli acidi grassi che si verifica almeno in 1 caso per 25.000 nati
vivi. Il deficit enzimatico è a livello di acil-CoA deidrogenasi a catena media,
una delle quattro acil-CoA deidrogenasi mitocondriali coinvolte nel processo
iniziale di deidrogenasi nella β-ossidazione degli acidi grassi. Il deficit di MCAD
compromette la capacità di ossidazione degli acidi grassi a catena media
(6–12 atomi di carbonio) di origine alimentare o endogena.
Aspetti clinici
Il deficit di MCAD solitamente di presenta fra il secondo mese e il secondo anno
di vita, benché sia stata rilevata la sua comparsa anche a partire dal secondo
giorno di vita e fino all’età adulta. La presentazione clinica spesso è scatenata da
patologie apparentemente innocue come un’otite media o una sindrome virale.
L’evento scatenante è solitamente un digiuno prolungato, che aumenta la lipolisi
e la necessità di ossidazione degli acidi grassi. I sintomi comprendono vomito,
letargia, apnea, coma, arresto cardiopolmonare o morte improvvisa inspiegabile.
I sintomi iniziali spesso precedono la comparsa di ipoglicemia profonda, e sono
probabilmente correlati a livelli elevati di acidi grassi liberi. L’ipoglicemia
è causata dall’incapacità di soddisfare le esigenze gluconeogeniche durante il
digiuno, nonostante l’attivazione di una via alternativa per la produzione di
substrato (catabolismo proteico). L’esame fisico del bambino con patologia
acuta è importante per rivelare epatomegalia da lieve a moderata, inoltre in
alcuni pazienti si può riscontrare un’evidente debolezza muscolare. In assenza
di indicazioni precedenti di malattia metabolica, il 20–25% di pazienti colpiti
da questa patologia muore a causa del primo episodio o della prima malattia.
All’autopsia si rileva edema cerebrale e steatosi a carico di fegato, cuore e reni,
e ciò spesso porta a un’errata diagnosi di sindrome di Reye o di sindrome di
morte improvvisa del neonato (SIDS). Questo disturbo causa circa l’1% dei
decessi SIDS.
Esami diagnostici
Lo screening neonatale mediante spettrometria di massa tandem su macchie
di sangue essiccato prelevato dal tallone identifica livelli elevati di acilcarni
tina C8 (ottanoil-), solitamente accompagnati dagli esteri della carnitina
C10 (decanoil-), C6 (esanoil-) e C10:1 (decenoil-). Si è rilevato che anche
i rapporti C8/C2 e C8/C10 sono indicativi. Nel caso di patologia sintomatica,
le analisi del sangue di laboratorio possono rilevare ipoglicemia, acidosi meta
bolica, acidosi lattica media, iperammoniemia, BUN elevato e livelli elevati di
acido urico. Solitamente sono alte anche le transaminasi sieriche. L’urina spesso
mostra livelli impropriamente bassi di chetoni o la loro assenza, a causa della
compromissione dell’ossidazione degli acidi grassi. Nei pazienti non trattati si
riscontrano tipicamente livelli bassi di carnitina in siero e urine. Test biochimici
su sangue e urina per carnitina, acilcarnitine, acilglicine e acidi organici hanno
valore diagnostico per questo disturbo. Si nota aciduria dicarbossilica, caratteriz
zata da elevazioni di suberilglicina ed esasnoilglicina. Nei fibroblasti, l’attività
dell’acetil-CoA deidrogenasi a catena media è gravemente deficitaria nei soggetti
affetti, mentre i portatori eterozigoti della patologia solitamente hanno livelli
medi di attività, ma per il resto risultano immuni, sia per l’aspetto clinico sia per
quello metabolico.
L’individuazione delle mutazioni del gene MCAD sul cromosoma 1 nei soggetti
affetti conferma i risultati biochimici e identifica con precisione i portatori
asintomatici fra gli altri membri della famiglia. La comune mutazione 985A>G
è responsabile di circa l’85% dei casi. È possibile effettuare l’analisi sul DNA del
tessuto post-mortem nel caso in cui non siano disponibili campioni di plasma
e urine. La diagnosi prenatale è possibile mediante lo studio degli enzimi da
coltura degli amniociti. Per la diagnosi nei feti affetti nelle gravidanze a rischio
può inoltre essere utile l’analisi del DNA degli amniociti o dei villi corionici.
Trattamento
La necessità di evitare il digiuno è fondamentale nella gestione medica di
MCAD; soprattutto durante i periodi di elevato stress metabolico, come in caso
di malattia. Il digiuno durante la notte va gestito con alimentazione notturna o in
tarda serata, ove appropriato. L’aggiunta di amido di mais alimentare mescolato
a liquidi da assumere al momento di andare a letto, in alcuni pazienti ha portato
a una diminuzione della frequenza dell’ipoglicemia mattutina. Durante i periodi
di malattia va incoraggiata un’elevata assunzione di carboidrati, con l’avvio
di integrazione endovenosa di glucosio nel caso in cui il bambino non riesca
a contenere i liquidi o non sia in grado di nutrirsi adeguatamente per via orale.
L’efficacia preventiva di una dieta a basso contenuto di grassi non è chiara, ma si
deve evitare un eccesso di acidi grassi a catena lunga e media. L’integrazione per
via orale con L-carnitina è stata associata a una riduzione della frequenza e della
gravità degli episodi. La continua necessità di integrazione con carnitina nel
periodo post-puberale è incerta e non è stata adeguatamente studiata.
Poiché la diagnosi e la terapia per il deficit di MCAD sono complesse, è consi
gliabile che il pediatra gestisca il paziente in stretta collaborazione con uno
Ereditarietà
Questa patologia segue molto spesso un pattern ereditario autosomico recessivo.
Nel caso di patologie recessive, i pazienti affetti devono avere due copie del
gene patologico (o della mutazione) per mostrare i sintomi della malattia.
I soggetti con una sola copia del gene patologico (detti portatori) solitamente
non mostrano segni o sintomi della condizione, ma possono trasmettere il gene
patologico ai figli. Quando entrambi i genitori sono portatori del gene patologico
di uno specifico disturbo, vi è il 25% di probabilità per ogni gravidanza che i figli
siano affetti da tale disturbo.
Deficit di proteina trifunzionale mitocondriale
(TFP)
Cenni
Il deficit di proteina trifunzionale mitocondriale (TFP) è un’alterazione della
β-ossidazione mitocondriale degli acidi grassi. Sul complesso dell’enzima TFP
situato nella membrana mitocondriale interna sono situate tre attività enzi
matiche che operano in modo sequenziale nell’ossidazione degli acidi grassi. Si
tratta degli enzimi a catena lunga enoil-CoA idratasi e idrossiacil-CoA deidroge
nasi (LCHAD) e di β-chetoacil-CoA tiolasi. Il complesso TFP consiste di due
diverse subunità proteiche (α e β) codificate da due geni nucleari. Il complesso
TFP è specifico per gli acidi grassi con lunghezza pari o superiore a 10 atomi di
carbonio. Si stima che TFP colpisca meno di 1 soggetto per 100.000 nati vivi.
Aspetti clinici
Nei pazienti colpiti da deficit di TFP sono state riferite diverse presentazioni
cliniche. La presentazione comune compare nell’infanzia e segue un periodo
di digiuno associato a una malattia non grave. Il paziente sviluppa ipoglicemia,
ipotonia e acidemia lattica. All’esame fisico spesso si rilevano areflessia e cardio
miopatia e può verificarsi morte improvvisa. I pazienti possono avere livelli
elevati di CK e anche rabdomiolisi e in qualche caso si è riscontrata iperam
moniemia. Sono stati misurati bassi livelli di carnitina nel siero e nei muscoli. La
biopsia ha evidenziato steatosi epatica. Molti di questi pazienti muoiono a causa
di ipotonia grave con difficoltà respiratoria.
Esami diagnostici
Lo screening neonatale mediante spettrometria di massa tandem su macchie
di sangue essiccato individua elevazione di diverse acilcarnitine a catena lunga
e idrossiacil-carnitine (ad es., C16-OH, C16:1-OH, C18-OH, C18:1-OH
e C16-OH/C16 si ritiene sia un rapporto indicativo). Tali risultanze sono carat
teristiche ma non definitive del deficit di TFP, poiché il deficit di LCHAD isolato
mostra esiti simili. L’analisi quantitativa degli acidi organici nelle urine non è
generalmente utile, perché l’elevazione degli acidi dicarbossilici da C6 a C14
e 3-idrossidicarbossilico può anche non essere presente. Il profilo di acilcarnitina
ematica può dimostrare elevazione delle suddette acilcarnitine mediante analisi
di macchie di sangue essiccato. L’analisi conclusiva viene effettuata mediante
test enzimatico diretto su leucociti o fibroblasti, o mediante l’analisi di colture di
fibroblasti per l’attività TFP con substrato di acidi grassi marcati.
Il deficit di TFP può essere causato da mutazioni nelle subunità alfa o beta dei
geni per il TFP. Non è stata riferita alcuna mutazione comune nel deficit di
TFP, tuttavia la diagnosi prenatale è teoricamente possibile qualora siano note
entrambe le mutazioni.
Trattamento
La terapia di sostegno per il paziente acuto comprende il trattamento di ipoglice
mia, acidosi lattica e iperammoniemia per via endovenosa con liquidi contenenti
glucosio e bicarbonato. Si deve considerare la somministrazione di L-carnitina.
È importante evitare il digiuno per prevenire episodi sintomatici.
Poiché la diagnosi e la terapia per il deficit di TFP sono complesse, è consigliabile
che il pediatra gestisca il paziente in stretta collaborazione con uno specialista
delle malattie metaboliche pediatriche. È opportuno che i genitori portino sempre
con sé una lettera con le linee guida del trattamento preparata dal medico che ha
in cura il paziente.
Ereditarietà
Questa patologia segue molto spesso un pattern ereditario autosomico reces
sivo. Nel caso di patologie recessive, i pazienti affetti devono avere due copie del
gene patologico (o della mutazione) per mostrare i sintomi della malattia. I
soggetti con una sola copia del gene patologico (detti portatori) solitamente
Deficit di acil-CoA deidrogenasi a catena molto
lunga (VLCAD)
Cenni
Il deficit di acil-CoA deidrogenasi a catena molto lunga (VLCAD) è un’altera
zione della β-ossidazione degli acidi grassi. Tale deficit enzimatico riguarda una
delle quattro acil-CoA deidrogenasi mitocondriali che svolgono il passaggio
iniziale di deidrogenazione nella β-ossidazione degli acidi grassi. Il deficit di
VLCAD compromette l’ossidazione degli acidi grassi a catena lunga (16 atomi
di carbonio e più). L’accumulo dei prodotti intermedi di acidi grassi a catena
lunga e acil-CoA produce effetti tossici sul normale funzionamento del
metabolismo. Il gene si trova sul cromosoma 17 e codifica una proteina che
agisce a livello della membrana mitocondriale interna. Si stima che VLCAD
colpisca almeno 1 soggetto per 75.000 nati vivi.
Aspetti clinici
Sono state riferite due presentazioni generali relative al deficit di VLCAD,
benché entrambe possano variare notevolmente. I neonati possono presentare
sintomi gravi di sepsi simili a sindrome di Reye, spesso fatale. Il paziente
può risultare ipoglicemico a digiuno e presentare acidosi metabolica, livelli
elevati di enzimi epatici con epatomegalia (causata da steatosi), colestasi,
cardiomiopatia ipertrofica, proteinuria ed ematuria. Una seconda presentazione
compare successivamente e mostra letargia e coma a digiuno. Questi pazienti
soffrono di ipoglicemia ipochetotica, epatomegalia, “infezioni” ricorrenti
e affaticamento frequente con conseguenti dolori muscolari. Alcuni pazienti
presentano rabdomiolisi causata dall’esercizio.
Esami diagnostici
Lo screening neonatale mediante spettrometria di massa tandem rileva livelli
aumentati di acilcarnitine C14:1, C14:2 e C14, a indicare un caso probabile
di deficit di VLCAD (in questo senso si ritiene che sia indicativo anche il
rapporto C14:1/C16). I test clinici possono rilevare ipoglicemia con elevazione
di lattato, piruvato, ammonio e CK. Spesso si riscontrano livelli elevati di acidi
dicarbossilici, saturi e insaturi, mediante lo studio degli acidi organici mentre
il paziente è malato. Si possono anche utilizzare test enzimatici eseguiti su coltura
di fibroblasti per individuare in modo indiretto l’attività VLCAD mediante test
marcato per la β-ossidazione.
Trattamento
I pazienti con deficit di VLCAD sono trattati con integrazione di carnitina ed
evitando rigorosamente il digiuno. Il mantenimento dell’omeostasi del glucosio
viene ottenuto con alimentazione frequente, limitando l’assunzione di grassi
e aumentando quella di carboidrati, utilizzando un’integrazione mediante olio
con trigliceridi a catena media (MCT) e possibilmente amido di mais qualora
sia necessario per prevenire l’ipoglicemia. Il work-up di un paziente con sospetto
deficit di VLCAD deve escludere deficit di MCAD (acil-CoA deidrogenasi
a catena media) o aciduria glutarica tipo II (GA-II), perché l’integrazione con olio
MCT è controindicata per tali patologie. Nei soggetti con VLCAD, è imperativo
che il paziente letargico riceva glucosio per via parenterale per evitare
l’ipoglicemia.
Poiché la diagnosi e la terapia per il deficit di VLCAD sono complesse, è consi
Ereditarietà
ALTERAZIONI DEGLI ACIDI ORGANICI
Aciduria 3-idrossi-3-metilglutarica (HMG)
Cenni
La 3-idrossi-3-metilglutaril-CoA (HMG-CoA) liasi svolge una duplice funzione
per il metabolismo della leucina e per la regolazione della produzione dei corpi
chetonici. Si trova prevalentemente nei mitocondri ma è presente anche nei
perossisomi. Nell’ultima fase del metabolismo della leucina, scinde 3-idrossi3-metilglutaril-CoA producendo acetil-CoA e aceto acetato, uno dei corpi
chetonici. L’aciduria 3-idrossi-3-metilglutarica (HMG) è stata descritta per la
prima volta nel 1971 e da allora sono stati diagnosticati più di 60 pazienti. Si
stima che HGM colpisca meno di 1 soggetto per 100.000 nati vivi.
Aspetti clinici
HMG compare tipicamente entro la prima settimana di vita, benché in alcuni
pazienti sia stata rilevata la sua comparsa più tardi, entro il secondo anno di
età. La comparsa dei sintomi è causata da digiuno, infezione, carico proteico da
alimentazione o semplicemente dallo stress della nascita. I sintomi procedono
da vomito, letargia, tachipnea e disidratazione al coma, talvolta con esito fatale.
All’esame fisico si riscontrano epatomegalia e anomalie neurologiche. Le
analisi di laboratorio rilevano ipoglicemia non chetotica, acidosi metabolica,
iperammoniemia e livelli elevati di transaminasi epatiche. Si riscontra presenza
anomala di acidi organici e una quantità elevata di acilcarnitine plasmatiche.
Esami diagnostici
Lo screening neonatale per HMG può essere effettuato mediante spettrometria
di massa tandem su macchie di sangue essiccato. La presenza di livelli elevati
di acilcarnitina dicarbossilica a sei atomi di carbonio (C6-DC) e di idrossiacilcarnitina C5 (C5-OH) suggerisce l’alterazione metabolica. Si ritiene inoltre
indicativo per HGM il rapporto C5-OH/C8. La diagnosi richiede l’esecuzione
di ulteriori analisi. L’analisi degli acidi organici urinari di un paziente con HMG
rivelerà elevazione degli acidi 3-idrossi-3-metilglutarico, 3-metilglutaconico
e 3-idrossi-isovalerico. La diagnosi va confermata mediante la misurazione
dell’attività dell’enzima HMG-CoA liasi in fibroblasti o leucociti. La diagnosi
prenatale è possibile mediante il dosaggio dell’acido 3-idrossi-3-metilglutarico
nel liquido amniotico e l’analisi dell’attività dell’enzima HMG-CoA liasi in
colture di amniociti e villi corionici. In diversi pazienti sono state identificate
mutazioni del gene HMG-CoA liasi sul cromosoma 1 e la diagnosi prenatale può
essere eseguita mediante analisi del DNA.
Trattamento
I sintomi acuti del deficit di HGM-CoA liasi vanno trattati con glucosio per via
endovenosa, bicarbonato per l’acidosi metabolica e limitazione proteica (leucina).
Nel corso di un episodio acuto, i pazienti possono necessitare di ventilazione
assistita. Per il trattamento a lungo termine, i pazienti affetti devono evitare il
digiuno e devono ridurre l’apporto proteico.
Poiché la diagnosi e la terapia per il deficit di HMG-CoA liasi sono complesse,
è consigliabile che il pediatra gestisca il paziente in stretta collaborazione
con uno specialista delle malattie metaboliche pediatriche. È opportuno che
i genitori portino sempre con sé una lettera con le linee guida del trattamento
preparata dal medico che ha in cura il paziente.
Ereditarietà
patologico ai figli. Quando entrambi i genitori sono portatori del gene patolo
gico di uno specifico disturbo, vi è il 25% di probabilità per ogni gravidanza che
i figli siano affetti da tale disturbo.
Acidemia glutarica tipo I (GA I)
Cenni
L’acidemia glutarica tipo I (GA I) è stata descritta per la prima volta nel 1975.
La patologia è provocata da un deficit genetico dell’enzima glutaril-CoA
deidrogenasi (GCD), che causa l’accumulo di acido glutarico nei tessuti e la sua
escrezione nelle urine dei pazienti affetti. GCD è coinvolto nel catabolismo degli
aminoacidi lisina, idrossilisina e triptofano.
La letteratura medica ha riportato oltre 200 casi di GA I. GA I è una delle acidemie
organiche più comuni e ha un’incidenza stimata di 1 caso per 50.000 nati vivi.
Per via dell’iniziale lentezza nel progresso dei sintomi clinici, GA I spesso viene
diagnosticata solo alla prima crisi metabolica acuta.
Aspetti clinici
I neonati con GA I possono apparire normali alla nascita o presentare macro
cefalia. Nel corso del primo anno di vita lo sviluppo è solitamente normale,
ma in seguito il bambino viene colpito da crisi da encefalopatia acuta scatenata
da altre malattie. I sintomi sono caratterizzati da acidosi metabolica, distonia,
atetosi e convulsioni. Il paziente spesso è colpito da distonia permanente
e perdita a lungo termine delle funzioni motorie. Il recupero neurologico è raro
e incompleto. In alternativa, il neonato affetto può conseguire con ritardo le
capacità motorie iniziali e apparire irritabile, nervoso, ipotonico e presentare
una compromissione nei movimenti volontari. Ciò può evolversi come un
disturbo neurologico graduale senza colpire le capacità mentali. Entrambe le
presentazioni contemplano la distruzione di caudato e putamen, con conse
guenti disturbi motori tipici di GA I. I pazienti affetti presentano un rischio
molto alto di problemi neurologici prima del quinto anno di età.
Esami diagnostici
Lo screening neonatale mediante spettrometria di massa tandem su macchie di
sangue essiccato prelevato dal tallone individua i pazienti con GA I mediante
la presenza di acido glutarico con legame covalente con la carnitina (acilcarnitina
dicarbossilica, C5-DC). Si ritengono inoltre indicativi per GA I i rapporti
C5DC/C5-OH, C5D/C8 e C5DC/C16. Ciò consente di giungere a diagnosi
precoci e di avviare prima il trattamento dei pazienti presintomatici. Nei pazienti
con patologia acuta, l’analisi degli acidi organici consente di riscontrare quantità
elevate di acido glutarico nel sangue e nelle urine. L’analisi delle urine per
individuare anomalie nei livelli di acidi organici in un paziente sospetto può
rilevare la presenza di acido glutarico, acido 3-idrossi-glutarico (patognomico
per GA I) ed eventualmente acido glutaconico. Questi acidi organici possono
tuttavia non essere presenti nei pazienti che non sono in fase acuta, e in tal caso
sono preferibili l’analisi dell’acilcarnitina o il dosaggio enzimatico. L’attività
dell’enzima GCD può essere analizzata in colture di fibroblasti, colture di
amniociti e nei villi corionici (direttamente o mediante coltura). La diagnosi
prenatale è stata anche conseguita mediante l’individuazione di livelli elevati di
acido glutarico nel liquido amniotico. L’analisi della mutazione del DNA per la
diagnosi prenatale richiede la conoscenza della mutazione (o delle mutazioni)
nei genitori prima dell’esecuzione del test. In fase di diagnosi, i livelli di carnitina
libera spesso sono bassi mentre quelli della carnitina acilata sono alti. Gli
aminoacidi plasmatici solitamente sono nella norma e non sono utili ai fini
diagnostici.
Si è scoperto che le mutazioni genetiche che causano GA I sono molte e diverse.
Non si è riscontrata alcuna correlazione fra mutazione del DNA e gravità clinica
dell’alterazione per uno specifico paziente.
Trattamento
Il trattamento precoce e aggressivo prima della comparsa dei sintomi può
prevenire lo sviluppo di danno neurologico. Alla comparsa di qualsiasi patologia
o scompenso metabolico, si consiglia un trattamento sollecito e vigoroso con
liquidi per via endovenosa, compresi glucosio e carnitina, con somministrazione
monitorata di insulina. Le limitazioni proteiche, ad esempio di lisina e triptofano,
non hanno portato a vantaggi clinici evidenti.
Poiché la diagnosi e la terapia per GA I sono complesse, è consigliabile che il
malattie metaboliche pediatriche. È opportuno che i genitori viaggino portando
Ereditarietà
Nel caso di patologie recessive, i pazienti affetti devono avere due copie del gene
patologico (o della mutazione) per mostrare i sintomi della malattia. I soggetti
con una sola copia del gene patologico (detti portatori) solitamente non mostrano
segni o sintomi della condizione, ma possono trasmettere il gene patologico
ai figli. Quando entrambi i genitori sono portatori del gene patologico di
uno specifico disturbo, vi è il 25% di probabilità per ogni gravidanza che i figli
Acidemia isovalerica (IVA)
Cenni
L’acidemia isovalerica è causata da un’alterazione nel metabolismo dell’amino
acido leucina. Il primo caso di paziente con acidemia isovalerica è stato
descritto nel 1966 e, alcuni anni dopo, è stato individuato il deficit dell’attività
di isovaleril‑CoA deidrogenasi. L’isovaleril-CoA deidrogenasi opera nella
matrice mitocondriale interna. Il gene si trova sul cromosoma 15. Si stima che
IVA colpisca meno di 1 soggetto per 100.000 nati vivi.
Aspetti clinici
Il deficit di isovaleril-CoA deidrogenasi ha due presentazioni generali. La prima
ha luogo entro i primi giorni o le prime settimane di vita sotto forma di una
malattia acuta, molto intensa, con vomito e chetoacidosi che conduce a letargia,
coma e morte in più del 50% dei pazienti. Altri risultati di laboratorio includono
livelli variabili di iperammoniemia, ipocalcemia, neutropenia, trombocitopenia
e pancitopenia. La seconda presentazione avviene più tardi, nel corso del
primo anno di vita o in seguito. Questi pazienti sviluppano patologie croniche,
intermittenti, causate da infezioni o da un elevato apporto proteico. Le analisi
di laboratorio sono analoghe a quelle descritte in precedenza, ma non sempre
così gravi. Entrambi i gruppi sono suscettibili di infezione. Solitamente il
paziente presenta un caratteristico odore di “piede sudato” durante una malattia,
a causa dell’accumulo di acido isovalerico volatile.
Esami diagnostici
Lo screening neonatale per IVA può essere effettuato mediante spettrometria di
massa tandem su macchie di sangue essiccato prelevato dal tallone. La presenza
di livelli elevati di acilcarnitina C5 può indicare un deficit di isovaleril-CoA
deidrogenasi o un deficit di 2-metilbutiril-CoA deidrogenasi. Per differenziare le
due patologie sono necessarie ulteriori analisi. Si è rilevato che anche i rapporti
C5/C0, C5/C2 e C5/C3 sono indicativi. L’analisi degli acidi organici urinari di
un paziente con IVA rivelerà elevazione di isovaleril-glicina e, in misura minore,
dell’acido 3-idrossi-isovalerico. L’isovalerato odoroso è presente nei campioni
di urina solo durante la fase acuta della patologia, quando i suoi livelli sono
significativi. Per via della sua volatilità (che è causa dell’odore), viene perso
sia prima sia durante la preparazione del campione per il dosaggio degli acidi
organici urinari. Per contro, nelle urine dei pazienti con deficit di 2-metilbutirilCoA deidrogenasi sono presenti 2-metilbutirato e 2-metilbutirilglicina. La
diagnosi prenatale è possibile mediante il dosaggio dell’isovaleril-glicina nel
liquido amniotico e l’analisi dell’attività dell’enzima isovaleril-CoA deidrogenasi
in colture di villi corionici e amniociti. L’attività può anche essere analizzata in
fibroblasti e leucociti.
Trattamento
Il trattamento dei pazienti con acidemia isovalerica include la riduzione
dell’apporto proteico, in particolare dell’aminoacido ramificato leucina.
Nel corso di un episodio acuto, è necessario il ricorso aggressivo a glucosio
ed elettroliti. L’integrazione con glicina si è rivelata utile perché questo
aminoacido è coniugato con l’isovalerato, dando origine all’isovaleril-glicina,
meno dannosa. Analogamente, il trattamento con carnitina è efficace. In alcuni
pazienti, un rigoroso controllo dell’alimentazione e un trattamento aggressivo
hanno consentito uno sviluppo normale. Tuttavia, molti pazienti con acidemia
isovalerica mostrano anomalie neurologiche causate dalla patologia acuta.
Poiché la diagnosi e la terapia per l’acidemia isovalerica sono complesse, è consi
specialista delle malattie metaboliche pediatriche e un dietologo. È opportuno
che i genitori portino sempre con sé una lettera con le linee guida del trattamento
Ereditarietà
Nel caso di patologie recessive, i pazienti affetti devono avere due copie del gene
patologico (o della mutazione) per mostrare i sintomi della malattia. I soggetti con
una sola copia del gene patologico (detti portatori) solitamente non mostrano
segni o sintomi della condizione, ma possono trasmettere il gene patologico
ai figli. Quando entrambi i genitori sono portatori del gene patologico di uno
specifico disturbo, vi è il 25% di probabilità per ogni gravidanza che i figli siano
affetti da tale disturbo.
Deficit di 3-metil-crotonil-CoA carbossilasi
(3‑MCC)
Cenni
Il deficit di 3-metil-crotonil-CoA carbossilasi (3-MCC) è noto dal 1984.
È un’alterazione della degradazione dell’aminoacido leucina. L’attività di 3-MCC,
un enzima della carbossilasi, richiede biotina. Nell’uomo vi sono quattro
carbossilasi che utilizzano la biotina; il deficit può essere a carico di una o di
tutte le carbossilasi. Qualora il metabolismo della biotina presenti alterazioni,
il livello di carbossilasi sarà basso causando un deficit multiplo di carbossilasi.
Alcune delle evidenze biochimiche riscontrate per il deficit di 3-MCC sono
sovrapponibili a quelle relative al deficit multiplo di carbossilasi, di conseguenza
è necessario procedere con attenzione nell’analisi per distinguere fra le due
condizioni. Si stima che 3-MCC colpisca almeno 1 soggetto per 75.000 nati vivi.
Aspetti clinici
Le presentazioni cliniche di deficit di 3-MCC vanno da gravi a benigne. I sintomi
solitamente compaiono durante i primi anni di vita, ma sono state riportati casi
in cui i sintomi sono comparsi più tardi e casi di adulti asintomatici. Spesso
i sintomi si presentano inizialmente per via di infezioni, malattie o digiuno
prolungato. I pazienti con deficit di 3-MCC possono soffrire di stress catabolico
che porta a vomito, letargia, apnea, ipotonia o iperreflessia e convulsioni.
I pazienti possono presentare ipoglicemia profonda, acidosi metabolica media,
iperammoniemia, livelli elevati di transaminasi epatiche e chetonuria. I livelli
plasmatici di carnitina libera possono risultare molto bassi. Altri pazienti
possono presentare deficit di crescita a partire dal periodo neonatale o ritardi
nello sviluppo. Alcuni individui con deficit di 3-MCC non hanno sintomi
apparenti. Le donne asintomatiche con deficit di 3-MCC possono trasmettere
il metabolita 3-MCC ai figli attraverso la placenta che, di conseguenza, conterrà
livelli elevati di 3-MCC nel momento dell’esecuzione dello screening neonatale
con spettrometria di massa tandem, ma i bambini non avranno tale malattia.
Esami diagnostici
Lo screening neonatale con spettrometria di massa tandem rivela elevazione di
C5-idrossiacil-carnitina (C5-OH) dalle macchie di sangue essiccato prelevato
dal tallone del paziente affetto. Si è rilevato che anche i rapporti C5-OH/C8
e C5-OH/C0 sono indicativi per 3-MCC. La diagnosi del deficit di 3-MCC
richiede poi ulteriori analisi. L’analisi degli acidi organici urinari rileva elevazione
di acido 3-idrossi-isovalerico e solitamente di 3-metil-crotonil-glicina. In
seguito a integrazione con carnitina, mediante spettrometria di massa tandem
generalmente si rileva elevazione di 3-idrossi-isovaleril-carnitina nel profilo
dell’acilcarnitina. Nel caso di elevazione di acilcarnitina C3, si è in presenza di
deficit multiplo di carbossilasi. Per confermare ulteriormente la diagnosi del
solo deficit di 3-MCC, si dovrà analizzare l’attività enzimatica in fibroplasti
e leucociti, oltre a dovere riscontrare attività enzimatica normale di almeno
un’altra carbossilasi. L’attività di 3-MCC può anche essere analizzata in campioni
di villi corionici. Le madri dei neonati nei quali sia stato riscontrato un livello
elevato di 3-MCC mediante lo screening neonatale, devono essere sottoposte
a dosaggio dell’acilcarnitina nel sangue per verificare se il deficit di 3-MCC sia
a loro carico piuttosto che dei neonati. Tali analisi dovrebbero essere estese
anche agli altri membri della famiglia.
Trattamento
Il trattamento del deficit di 3-MCC include la riduzione dell’apporto alimentare
di leucina, mediante un regime che riduca l’apporto di leucina o, più in generale,
l’apporto proteico. Con la compara della patologia, è necessario somministrare
glucosio per via endovenosa per correggere l’acidosi. Sia l’integrazione con
carnitina sia quella con glicina si sono rivelate utili. I pazienti devono sottoporsi
quanto prima a un test con integrazione di biotina per verificare la possibilità
che il deficit sia a carico del metabolismo della biotina piuttosto che soltanto di
3-MCC; in caso di assenza di risultati si potrà sospendere la somministrazione
di biotina.
Poiché la diagnosi e la terapia per il deficit di 3-MCC sono complesse, è consi
Ereditarietà
gene patologico (o della mutazione) per mostrare i sintomi della malattia. I sog
getti con una sola copia del gene patologico (detti portatori) solitamente non
mostrano segni o sintomi della condizione, ma possono trasmettere il gene pato
logico ai figli. Quando entrambi i genitori sono portatori del gene patologico
Acidemie metilmaloniche (MUT)
Cenni
L’acidemia metilmalonica (MUT) può essere causata da diversi disordini genetici,
compresi il deficit di metilmalonil-CoA mutasi e i difetti degli enzimi nel
metabolismo della cobalamina (vitamina B12). L’acidemia metilmalonica è uno
dei difetti metabolici più studiati, dal momento che è stato individuato per la
prima volta nel 1967. Si stima che la sua incidenza sia di 1 caso su 48.000 nascite,
ma probabilmente è più alta, per via della carenza di riconoscimento e diagnosi.
Sono state identificate mutazioni multiple del DNA per la MUT.
Aspetti clinici
A causa della dipendenza dell’attività di metilmalonil-CoA mutasi dal meta
bolismo e dalle funzioni della cobalamina, i diversi difetti che danno origine
a MUT hanno presentazioni cliniche simili. Durante la prima settimana di
vita, l’acidemia metilmalonica provoca vomito ricorrente, disidratazione,
sofferenza respiratoria, ipotonia muscolare e letargia, che possono condurre al
coma e alla morte. L’acidosi metabolica è pronunciata. Spesso si riscontrano
anche chetoacidosi, iperglicemia, ipoglicemia e iperammoniemia, assieme
a leucopenia, trombocitopenia e anemia. Lo stesso scenario può presentarsi più
avanti, durante il primo mese di vita, manifestandosi con deficit della crescita
e disabilità intellettiva. In tutti i pazienti si è riscontrata sensibilità alle infezioni.
L’insufficienza renale è una complicanza a lungo termine di MUT.
Esami diagnostici
Lo screening neonatale per MUT può essere effettuato mediante spettrometria
di massa tandem su macchie di sangue essiccato prelevato dal tallone.
La presenza di livelli elevati di acilcarnitina C3 indica un possibile deficit meta
bolico, ossia MUT o acidemia propionica. Si è rilevato che anche i rapporti
C3/C2 e C3/C16 sono indicativi per MUT. La diagnosi richiede l’esecuzione
di ulteriori analisi. L’analisi degli acidi organici urinari di un paziente con
MUT rivelerà una notevole elevazione di acido metilmalonico, assieme ai
precursori metaboliti β-idrossipropionato e metilcitrato. Questi e altri metaboliti
inibiscono la funzionalità mitocondriale. È possibile analizzare l’attività di
metilmalonil-CoA mutasi e del metabolismo della cobalamina in molti tessuti.
Uno studio condotto sulla terapia con vitamina B12 ha importanza diagnostica
nell’identificazione dei pazienti che hanno difetti a carico del metabolismo della
cobalamina. La diagnosi prenatale è possibile mediante il dosaggio dell’acido
metilmalonico nel liquido amniotico o nell’urina materna, e l’analisi dell’attività
dell’enzima in colture di amniociti.
Trattamento
Il trattamento dei pazienti con MUT include la riduzione dell’apporto proteico,
in particolare degli aminoacidi ramificati valina e isoleucina, e di metionina
e treonina. Sono disponibili in commercio preparati specifici a questo scopo.
Tutti i pazienti dovrebbero essere sottoposti a un controllo dell’integrazione con
cobalamina per valutarne l’esito, poiché la gestione dei pazienti che rispondono
a B12 è decisamente più semplice e la prognosi è migliore. Si è rivelata utile
l’integrazione con carnitina. Gli antibiotici orali aiutano a controllare le infezioni
e, ipoteticamente, riducono i batteri intestinali, che producono acido propionico
che può essere assorbito a livello intestinale e che contribuisce alla produzione
di acido metilmalonico. Nel corso dell’infanzia è indispensabile esercitare un
controllo rigoroso. In molti pazienti di età più avanzata con disturbi metabolici
medi non trattati non si sono riscontrati disturbi.
Poiché la diagnosi e la terapia per MUT sono complesse, è consigliabile che il
malattie metaboliche pediatriche e un dietologo. È opportuno che i genitori
portino sempre con sé una lettera con le linee guida del trattamento preparata dal
medico che ha in cura il paziente.
Ereditarietà
Deficit di β-chetotiolasi (BKT)
Cenni
La β-chetotiolasi (acetoacetil-CoA tiolasi mitocondriale) è un enzima con una
duplica funzione metabolica. Tale enzima agisce nella scomposizione dell’aceto
acetil-CoA generato dall’ossidazione degli acidi grassi e regola la produzione dei
corpi chetonici. Inoltre catalizza un passaggio successivo della scomposizione
dell’aminoacido isoleucina. Il deficit di β-chetotiolasi è stato descritto per la
prima volta nel 1971 e, da allora, sono stati individuati più di 40 casi. Si stima che
BKT colpisca meno di 1 soggetto per 100.000 nati vivi.
Aspetti clinici
Il deficit di β-chetotiolasi ha presentazione variabile. Molti pazienti affetti hanno
fra i 5 e i 24 mesi di vita e presentano sintomi di chetoacidosi grave. I sintomi
possono essere scatenati da un carico proteico alimentare, da un’infezione
o dalla febbre. I sintomi procedono dal vomito alla disidratazione e chetoacidosi.
Possono essere presenti neutropenia e trombocitopenia, e iperammoniemia
moderata. I valori di glucosio nel sangue sono solitamente normali, ma negli
episodi acuti possono risultare bassi o alti. Può verificarsi un ritardo nello
sviluppo, anche in un momento precedente al primo episodio acuto, e la RMI
cerebrale ha talvolta rilevato necrosi bilaterale dello striato a livello dei gangli
della base. Alcuni pazienti possono sviluppare cardiomiopatia. Un’eccessiva
risposta chetogenica al digiuno o alla malattia può fare ipotizzare la presenza
di questa patologia.
Esami diagnostici
Lo screening neonatale per BKT può essere effettuato mediante spettrometria
di massa tandem su macchie di sangue essiccato. La presenza di livelli elevati
di C5:1 e C5-OH suggerisce il deficit metabolico. Si ritiene inoltre indicativo
per BKT il rapporto C5-OH/C8. La diagnosi richiede l’esecuzione di ulteriori
analisi. L’analisi degli acidi organici urinari di un paziente con BKT rivelerà
elevazione di acido 2-metil-3-idrossibutirrico, acido tiglico e tiglilglicina.
La diagnosi va confermata mediante la misurazione dell’attività dell’enzima
in fibroblasti o leucociti. La diagnosi prenatale è possibile mediante l’analisi
dell’attività dell’enzima in colture di amniociti e villi corionici.
Nei pazienti con BKT sono state identificate diverse mutazioni. Tuttavia, non
vi sono mutazioni comuni che permettano uno screening rapido. La possibilità
di diagnosi prenatale è presente nel caso in cui vi siano mutazioni note in
ambito famigliare.
Trattamento
L’acidosi acuta da BKT va trattata in modo aggressivo con bicarbonato di sodio,
tenendo presente la possibilità di ipernatriemia iatrogena. Si devono normaliz
zare i livelli plasmatici di glucosio, elettroliti e ammonia. L’integrazione con
carnitina può essere utile.
Per il trattamento a lungo termine, i pazienti affetti devono evitare il digiuno,
alimentarsi frequentemente e devono ridurre l’apporto proteico. In caso di
febbre o vomito, si può utilizzare glucosio per via endovenosa. L’integrazione
con carnitina è accettabile. Con un monitoraggio e una terapia appropriati,
vi sono buone prospettive di uno sviluppo normale.
Poiché la diagnosi e la terapia per BKT sono complesse, è consigliabile che il
cura il paziente.
Ereditarietà
Acidemia propionica (PA)
Cenni
L’acidemia propionica (PA) è caratterizzata dall’accumulo dell’acido propionico
causato dal deficit di propionil-CoA carbossilasi, un enzima dipendente dalla
biotina coinvolto nel catabolismo degli aminoacidi. Si può avere accumulo
di acido propionico anche nel deficit multiplo di carbossilasi e nell’acidemia
metilmalonica. Sono state identificate mutazioni multiple del DNA per nei casi
di PA. Si stima che la PA colpisca almeno 1 soggetto per 75.000 nati vivi.
Aspetti clinici
I pazienti con PA presentano, solitamente nei primi giorni di vita, disidratazione,
letargia, ipotonia, vomito, chetoacidosi e iperammoniemia. Possono essere
presenti anche convulsioni, neutropenia, trombocitopenia ed epatomegalia.
I pazienti non trattati possono entrare in coma e morire. Molti pazienti che
sopravvivono al periodo neonatale hanno episodi di acidosi metabolica scatenata
da infezioni, digiuno o da una dieta con elevato apporto proteico. In alcuni
casi, l’iperammoniemia episodica sembra predominante rispetto all’acidosi
metabolica. Il ritardo psicomotorio è una complicanza a lungo termine. In alcuni
pazienti i sintomi compaiono più avanti nel corso dell’infanzia, con encefalopatia
e associata chetoacidosi, o ritardo nello sviluppo.
Esami diagnostici
Lo screening neonatale per PA può essere effettuato mediante spettrometria
di massa tandem su macchie di sangue essiccato prelevato dal tallone. La
presenza di livelli elevati di acilcarnitina C3 indica una possibile alterazione
metabolica, ossia PA, acidemia metilemalonica o, più raramente, difetti nel
metabolismo della biotina. Si è rilevato che anche i rapporti C3/C2 e C3/C16
sono indicativi per PA. La diagnosi richiede l’esecuzione di ulteriori analisi.
L’analisi degli acidi organici urinari di un paziente con PA rivelerà notevole
elevazione di acido propionico e dei composti correlati, come metilcitrato,
glicina propionil, β-idrossipropionato e acido tiglico. Spesso nei casi di PA si
riscontra una deficienza di carnitina causata dall’aumento di escrezione renale
della propionil-carnitina.
Trattamento
Il trattamento di PA include la riduzione dell’apporto proteico, in particolare
degli aminoacidi valina, isoleucina, metionina e treonina che entrano nella
via disfunzionale. Ciò richiede che il neonato sia sottoposto a un regime con
preparati metabolici specifici per la limitazione di questi aminoacidi. Tutti
i pazienti dovrebbero essere sottoposti a un controllo dell’integrazione con
cobalamina e biotina per valutarne l’esito, fino al raggiungimento della diagnosi
di PA. Si è rivelata utile l’integrazione con carnitina. Gli antibiotici orali aiutano
a controllare le infezioni e, ipoteticamente, riducono i batteri intestinali, che
producono acido propionico che può essere assorbito a livello intestinale
e che contribuisce allo stress metabolico. È importante prevenire la stipsi. Nel
corso dell’infanzia è indispensabile esercitare un controllo rigoroso. Raramente,
in pazienti di età più avanzata con forme medie di PA non trattate non si sono
riscontrati disturbi.
Poiché la diagnosi e la terapia per un disturbo metabolico come la PA sono
complesse, è consigliabile che il pediatra gestisca il paziente in stretta collabora
zione con uno specialista delle malattie metaboliche pediatriche. È opportuno
Ereditarietà
Deficit multiplo di carbossilasi (MCD)
Cenni
Vi sono quattro enzimi carbossilasi che richiedono la biotina per la loro attività.
Questi enzimi sono propionil-CoA carbossilasi, 3-metilcrotonil-CoA carbos
silasi, piruvato carbossilasi e acetil-CoA carbossilasi. Qualora il metabolismo
della biotina presenti difetti, i quattro enzimi carbossilasi risulteranno deficitari.
La biotina si lega con legame covalente a un residuo di lisina in ogni carbossilasi
per l’azione dell’olocarbossilasi sintetasi. Quando le proteine con carbossilasi
vengono degradate, il legame biotina-lisina è rotto dalla biotidinasi, rilasciando
biotina libera che può essere riutilizzata. I due difetti nel metabolismo della
biotina associati al deficit multiplo di carbossilasi (MCD) sono causati da
un’insufficiente attività di olocarbossilasi sintetasi e biotinidasi. La comparsa
dei disturbi clinici tende ad avvenire a età diverse; il deficit di olocarbossilasi
sintetasi è considerato come deficit multiplo di carbossilasi precoce (neonatale),
mentre il deficit di biotinidasi è considerato come deficit multiplo di carbossilasi
a comparsa più tardiva. Entrambi i deficit rispondono all’integrazione con
biotina. Si stima che MCD colpisca meno di 1 soggetto per 100.000 nati vivi.
Aspetti clinici
I pazienti affetti da deficit di olocarbossilasi sintetasi generalmente presentano,
nei primi giorni o nelle prime settimane di vita, carenze nell’alimentazione,
letargia, ipotonia e convulsioni, che talvolta conducono al coma. Possono anche
essere presenti eruzioni cutanee e alopecia. Nei pazienti affetti si rilevano acidosi
metabolica e moderata iperammoniemia. Per contro, il deficit di biotinidasi, che
colpisce la gran parte dei pazienti con deficit multiplo di carbossilasi, solitamente
compare dopo diversi mesi dalla nascita, con sintomi neurocutanei come
ritardo nello sviluppo, ipotonia, convulsioni, atassia, perdita d’udito, alopecia ed
eruzioni cutanee. In alcuni pazienti, può essere una patologia a rischio di vita.
Esami diagnostici
Il deficit di biotinidasi può essere prontamente rilevato mediante la misurazione
dell’attività degli enzimi su macchie di sangue essiccato prelevato dal tallone. Lo
screening neonatale con spettrometria di massa tandem può rivelare elevazione
di C5-idrossiacil-carnitina (C5-OH) da macchie di sangue essiccato prelevato
dal tallone del paziente affetto da deficit multiplo di carbossilasi. Si ritiene inoltre
indicativo per MCD il rapporto C5-OH/C8. La diagnosi di deficit di olocarbos
silasi sintetasi richiede ulteriori analisi. L’analisi degli acidi organici urinari rivela
elevazioni di acido β-idrossi-isovalerico, β-metilcrotonilglicine e tiglilglicine.
L’urina può anche contenere i metaboliti visti nel caso di deficit di propionilCoA carbossilasi e di deficit di β-metilcrotonil-CoA carbossilasi. Ai fini di avviare
il trattamento adeguato, è importante distinguere fra questi disturbi.
Trattamento
Il trattamento dei pazienti con MCD comporta la somministrazione di elevate
dosi di biotina. Una risposta rapida e ottimale alla biotina è tipica di entrambi
i deficit associati a MCD. Ciò evidenzia l’importanza di una valutazione
diagnostica precisa e puntuale dei bambini malati.
Poiché la diagnosi e la terapia per MCD sono complesse, è consigliabile che
il pediatra gestisca il paziente in stretta collaborazione con uno specialista delle
malattie metaboliche pediatriche. È opportuno che i genitori portino sempre
con sé una lettera con le linee guida del trattamento preparata dal medico che
ha in cura il paziente.
Ereditarietà
ALTERAZIONI DEGLI AMINOACIDI
Aciduria argininosuccinica/citrullinemia
Cenni
La presenza di livelli elevati di citrullina nelle macchie di sangue essiccato dei
neonati sottoposti a screening suggerisce la presenza di due deficit metabolici:
deficit di acido argininosuccinico sintetasi o deficit di argininosuccinato
liasi. Sono entrambe alterazioni del ciclo dell’urea e sono associate a iperam
moniemia grave episodica. Il deficit di acido argininosuccinico sintetasi
(comunemente noto come citrullinemia) si verifica in 1 caso per 57.000 nascite
e provoca una nettissima elevazione della citrullina plasmatica. Il deficit di
argininosuccinato liasi provoca un aumento meno evidente della citrullina
plasmatica, ma nondimeno risulta devastante sotto l’aspetto clinico. Si verifica
in 1 caso per 70.000 nascite.
Aspetti clinici
Entrambe le forme di citrullinemia si presentano in modo simile. Nel caso di
comparsa precoce, il neonato appare normale per le prime 24 ore. I sintomi si
sviluppano in associazione con un peggioramento dell’iperammoniemia. Entro
72 ore generalmente compaiono letargia, difficoltà ad alimentarsi e vomito.
Il paziente sviluppa ipotermia, alcalosi respiratoria e spesso necessita di ventila
zione. I pazienti non trattati vanno tipicamente incontro a coma e morte.
L’esame fisico rivela encefalopatia, causata da edema cerebrale e alterazione
degli astrociti da accumulo di glutammina e dalla conseguente ritenzione idrica.
I pazienti con deficit di argininosuccinato liasi possono presentare epatomegalia.
In questi pazienti spesso si diagnostica erroneamente la sepsi. Un’anomalia negli
esami di laboratorio importante nel suggerire un’alterazione del ciclo dell’urea
è un livello basso di azoto ureico nel sangue, che dovrebbe consigliare il dosaggio
dell’ammonio. I pazienti che sopravvivono al periodo neonatale possono subire
un ritardo neurologico. Questi pazienti con manifestazione precoce hanno
episodi ricorrenti di iperammoniemia associati a infezioni virali o aumento
dell’apporto proteico alimentare. In alcuni pazienti, colpiti da una o dall’altra
delle due forme, la patologia si manifesta più tardivamente con un quadro meno
grave, rendendo più difficoltosa la diagnosi.
Esami diagnostici
Lo screening neonatale con spettrometria di massa tandem su macchie di
sangue essiccato può individuare livelli elevati di citrullina in entrambe le
alterazioni. Si ritiene inoltre indicativo per ASA il rapporto citosina/arginina.
I pazienti con deficit di argininsuccinato liasi presentano livelli misurabili di
acido argininosuccinico nel sangue, mentre solitamente non viene individuato.
L’attività di entrambi gli enzimi può essere analizzata mediante biopsia del
fegato. Entrambi i geni sono stati isolati e le mutazioni identificate. Per la
diagnosi prenatale si può effettuare l’analisi del DNA, nel caso in cui siano note
le mutazioni per entrambi i genitori. Sono utili anche l’analisi biochimica delle
colture di amniociti e dei villi corionici. La presenza di acido argininosuccinico
nel liquido amniotico nel caso dei pazienti con deficit di argininosuccinato liasi
è stata utilizzata per la diagnosi prenatale.
Trattamento
I sintomi della citrullinemia sembrano avere origine più dall’iperammoniemia
che dall’accumulo di citrullina. L’iperammoniemmia acuta può richiedere
emodialisi, che risulta più efficace per la riduzione dell’ammonio rispetto alla
dialisi peritoneale o all’emofiltrazione arterovenosa. Si somministra sodio
benzoato per coniugare la glicina, un aminoacido importante che contribuisce
alla formazione di ammonio nel ciclo dell’urea, formando ippurato, che viene
successivamente escreto con l’urina. La somministrazione endovenosa di
arginina conduce alla diminuzione dell’ammonio aumentando la formazione
di citrullina nei deficit di acido argininosuccinico sintetasi o argininosuccinato
liasi. Entrambi i metaboliti vengono escreti nell’urina, inoltre si estrae l’azoto
in eccesso dall’ammonio. I pazienti che sopravvivono alla manifestazione iniziale
vengono sottoposti a limitazione dell’apporto proteico. I pazienti con uno dei due
deficit con manifestazione della patologia nel periodo neonatale vanno incontro
a esiti poco favorevoli e a rischi significativi di danno neurologico o morte.
Poiché la diagnosi e la terapia di queste alterazioni metaboliche sono complesse,
è altamente consigliabile che il pediatra gestisca il paziente in stretta collabora
zione con uno specialista delle malattie metaboliche pediatriche. È opportuno
Ereditarietà
Queste patologie seguono molto spesso un pattern ereditario autosomico reces
sivo. Nel caso di patologie recessive, i pazienti affetti devono avere due copie
del gene patologico (o della mutazione) per mostrare i sintomi della malattia.
Omocistinuria (HCY)
Cenni
La presenza di livelli elevati di metionina nelle macchie di sangue essiccato di
neonato sottoposto a screening suggerisce la presenza di due deficit metabolici:
1) omocistinuria dovuta a deficit di cistationina β-sintasi (CBS) o 2) deficit
di metionina adenosiltransferasi epatica. L’alterazione più probabile è un
deficit di CBS, che provoca una patologia del tessuto connettivo con diverse
manifestazioni. Dal primo evento riferito nel 1962, sono stati descritti molti casi
di pazienti con omocistinuria. La metionina si accumula all’inizio di una via
metabolica che converte sequenzialmente questo aminoacido in omocisteina,
cistationina e cisteina. La fase del ciclo che converte omocisteina in cistationina
è catalizzata da CBS. Anche nel caso in cui il suo livello sia molto elevato,
l’omocisteina non viene rilevata in sede di screening neonatale a causa della sua
natura reattiva con molti componenti del sangue, compresa essa stessa, con la
formazione del dimero cistina. L’elevazione della metionina è perciò utilizzata
per individuare questa alterazione nello screening neonatale. L’incidenza del
deficit di CBS è di circa 1 caso per 60.000, benché molti ricercatori ritengano
che sia più diffuso.
Aspetti clinici
Nonostante il deficit metabolico sia presente alla nascita, i sintomi iniziali di
omocistinuria compaiono solitamente più tardi nel periodo neonatale e nell’in
fanzia. Il ritardo nello sviluppo può essere il primo segno ed è l’indicazione
di disabilità intellettuale, ma non sempre. Un’evidenza precoce e distintiva è lo
spostamento del cristallino dell’occhio (ectopia lentis). Il rischio per i pazienti
di sviluppare tromboembolismo in età successiva è molto alto. Ciò può condurre
a ictus, convulsioni, sequela neurologica permanente e morte. L’aumento della
capacità di coagulazione mette a rischio le soluzioni chirurgiche. L’osteoporosi
è una complicanza a lungo termine dell’omocistinuria.
Esami diagnostici
Lo screening neonatale con spettrometria di massa tandem su macchie di
sangue essiccato rivela elevazione dei livelli di metionina, che deve indurre
prontamente ad analisi del sangue per gli aminoacidi, compresa l’omocisteina.
Livelli elevati di metionina e omocisteina nel sangue indicano deficit di CBS,
mentre un aumento isolato della metionina suggerisce deficit di metionina
adenosiltransferasi epatica. Si ritiene inoltre indicativo per HCY il rapporto
metionina/fenilalanina. Nei pazienti affetti, la presenza di omocisteina nell’urina
viene costantemente rilevata, soprattutto dopo la prima infanzia. L’attività
dell’enzima CBS può essere misurata in molti tessuti, compresi fibroblasti,
linfociti, fegato, amniociti e villi corionici (biopsia o colture cellulari). L’attività
enzimatica deficitaria può essere seguita mediante analisi delle mutazioni del
DNA per diverse mutazioni note del gene CBS.
Trattamento
Il trattamento del deficit CBS solitamente inizia con uno studio dell’integrazione
orale con vitamina B6 (pirossidina), con dosaggi quotidiani degli aminoacidi
plasmatici. CBS richiede pirossidina come coenzima per l’attività enzimatica.
Nel complesso, circa il 25% dei pazienti risponde a forti dosi di piridossina,
benché la percentuale possa risultare inferiore per i pazienti identificati tramite
screening neonatale. La risposta alla pirossidina solitamente coincide con
la presenza di una residua attività enzimatica. Una dieta con limitazione della
metionina in combinazione con integrazione di cistina rimedia in una certa
misura alle alterazioni biochimiche e pare ridurre i sintomi clinici. Sono dispo
nibili in commercio preparati specifici a questo scopo, ma è difficile mantenere
la dieta a lungo termine. Nel tentativo di diminuire i livelli di omocisteina, si può
seguire un’integrazione con acido folico e betaina per indurre il riciclo di questo
aminoacido in metionina per vie metaboliche alternative. Può anche essere utile
la vitamina B12 (cobalamina).
Poiché la diagnosi e la terapia per omocistinuria sono complesse, è consigliabile
delle malattie metaboliche pediatriche. È opportuno che i genitori portino
sempre con sé una lettera con le linee guida del trattamento preparata dal medico
che ha in cura il paziente.
Ereditarietà
Malattia delle urine a sciroppo d’acero (MSUD)
Cenni
La malattia delle urine a sciroppo d’acero (MSUD) è stata descritta per la
prima volta nel 1954, in una famiglia con quattro nascite successive affette da
questa patologia. Tutti i figli sono morti con patologie neurologiche progressive
nelle prime settimane di vita. MSUD è causata da un deficit nella capacità di
decarbossilazione degli aminoacidi a catena ramificata. Tale attività enzimatica
risiede nel complesso alfa-chetoacido deidrogenasi a catena ramificata, nella
membrana mitocondriale. Si stima che MSUD colpisca meno di 1 soggetto per
100.000 nati vivi, ma nel gruppo dei mennoniti del vecchio ordine (Old Order
Mennonites) l’incidenza sale a 1 per 176.
Aspetti clinici
La forma più comune di MSUD si presenta con sintomi gravissimi nei primi
giorni di vita. I pazienti appaiono normali alla nascita, ma iniziano ad avere
difficoltà a nutrirsi, con vomito, per poi progredire verso coma e morte.
Il neonato può piangere in modo acuto, mentre dai pannolini può emanare
un odore simile a quello dello sciroppo d’acero. Generalmente è presente
acidosi metabolica con gap anionico e si rilevano aminoacidi plasmatici
a catena ramificata (leucina, isoleucina e valina). Può verificarsi ipoglicemia.
Il deterioramento neurologico è progressivo e rapido. L’edema cerebrale conduce
all’encefalopatia che provoca stati alterni di ipertonia e ipotonia, atteggiamento
a forbice delle gambe, opistotono, anomalie respiratorie, coma e morte.
Nei pazienti che sopravvivono a questo periodo, qualsiasi infezione o stress
metabolico possono avere esito fatale. Sono state riferite altre presentazioni
meno acute, compresa una forma intermittente con atassia e acidosi episodiche,
e una forma media, intermedia, più cronica con acidosi meno grave. In tutte le
forme di MSUD, i sintomi neurologici sono tipicamente evidenti entro i due
anni di età. Le diverse mutazioni del complesso alfa-chetoacido deidrogenasi
a catena ramificata e la residua capacità metabolica di un dato soggetto danno
origine a fenotipi variabili.
Esami diagnostici
Mediante lo screening neonatale con spettrometria di massa tandem su
macchie di sangue essiccato si perviene al dosaggio di valina e della somma
di leucina, isoleucina e alloisoleucina, gli aminoacidi ramificati. Si è rilevato
che anche i rapporti valina/fenilalanina, (leucina+isoleucina)/fenilalanina
e (leucina+isoleucina)/alanina sono indicativi per MSUD. Leucina,
isoleucina e valina sono aminoacidi essenziali che vanno introdotti mediante
l’alimentazione. Nei soggetti colpiti da MSUD, tali aminoacidi non vengono
metabolizzati (decarbossilati) e si accumulano raggiungendo livelli molto
elevati; i livelli più alti sono raggiunti dalla leucina. La decarbossilazione
ossidativa è il secondo passaggio del processo metabolico degradativo, che
in presenza di MSUD viene bloccato con il conseguente accumulo di tre
acidi organici (2-oxo-isocaproico dalla leucina, 2-oxo-3-metilvalerico dalla
isoleucina e 2-oxo-isovalerico dalla valina) che risultano presenti a livelli
elevati nelle urine dei pazienti affetti. Durante una crisi, il paziente risulta
acidotico per via dei livelli elevati di acidi organici e lattato, e generalmente
chetotico. La diagnosi di MSUD si basa sul dosaggio degli aminoacidi
ramificati plasmatici e dell’alloisoleucina, e sull’individuazione di anomalie
negli acidi organici urinari. Il deficit dell’attività enzimatica del complesso alfachetoacido deidrogenasi a catena ramificata può essere analizzato in colture
di fibroblasti. La diagnosi prenatale può essere eseguita mediante il dosaggio
dell’attività enzimatica nelle cellule di villi corionici o in colture di amniociti.
Trattamento
Il trattamento spesso inizia con interventi aggressivi nel corso di una crisi meta
bolica acuta. L’emodialisi, se disponibile, può ridurre i livelli plasmatici di
aminoacidi a catena ramificata e acidi organici. Un’abbondante somministra
zione endovenosa di liquidi aiuta a eliminare gli acidi organici per via renale.
Il glucosio per endovena fornisce una fonte di energia alternativa che riduce
il catabolismo proteico, una fonte importante di aminoacidi ramificati nei
neonati in fase acuta. La limitazione dell’apporto proteico alimentare si rende
solitamente necessaria per tutta la vita; sono disponibili in commercio preparati
a basso contenuto di aminoacidi ramificati. L’integrazione con carnitina è utile
per la rimozione degli acidi organici e per la ricostituzione delle scorte di
carnitina. Alcuni pazienti rispondono a integrazione ad alto dosaggio di tiamina,
un cofattore del complesso enzimatico: tutti i neonati a cui venga diagnosticata
questa alterazione andrebbero trattati con questa vitamina. Per ridurre morbosità
e mortalità, è necessario un rigoroso monitoraggio dei pazienti che sopravvivono
al periodo prenatale o in cui la patologia si manifesta successivamente.
Poiché la diagnosi e la terapia per MSUD sono complesse, è consigliabile che
il pediatra gestisca il paziente in stretta collaborazione con uno specialista delle
cura il paziente.
Ereditarietà
Fenilchetonuria (PKU)
Cenni
La fenilchetonuria (PKU) è un’alterazione del metabolismo degli aminoacidi
riconosciuta come deficit genetico fin dal 1930. La fenilalanina è un aminoacido
essenziale che viene convertito in tirosina dall’azione dell’enzima fenilalanina
idrossilasi. Un blocco in questa reazione causato da un’attività inadeguata di
fenilalanina idrossilasi provoca PKU e induce sintomi gravi a carico del sistema
nervoso centrale. La fenilalanina idrossilasi richiede tetraidrobiopterina come
cofattore e anche un suo deficit, causato da un’alterazione enzimatica nella sintesi
o nel riciclo di tetraidrobiopterina, può provocare PKU. L’incidenza di PKU
nella popolazione caucasica è di circa 1 per 12.000. Storicamente, lo screening
neonatale ha avuto inizio con Robert Guthrie, il medico che sviluppò un test
per rilevare l’aumento di fenilalanina (PKU) in macchie di sangue essiccato.
Aspetti clinici
I bambini con PKU generalmente appaiono normali alla nascita nel periodo
neonatale. In un secondo momento, i neonati possono manifestare irritabilità,
anomalie posturali, aumento dei riflessi profondi dei tendini, un caratteristico
odore “di topo” e vomito. Generalmente si ha pigmentazione pallida di capelli
e pelle e a volte sono presenti convulsioni. La fenilalanina si accumula nei
primi giorni di vita e i livelli di tirosina tendono a essere bassi. Benché siano
presenti diversi metaboliti della fenilalanina, la stessa fenilalanina risulta essere
la molecola tossica in caso di PKU. I livelli elevati di fenilalanina impediscono
il trasporto di altri aminoacidi attraverso la barriera emato-encefalica, inibendo
la sintesi di neurotrasmettitori fondamentali e compromettendo la sintesi
proteica cerebrale. Ciò provoca grave disabilità intellettiva e patologie a carico
della materia bianca.
Le donne non trattate affette da PKU in stato di gravidanza presentano un
rischio alto di avere figli con danno neurologico. Ciò è causato dai livelli elevati
di fenilalanina nella madre non trattata che attraversano la placenta durante
la gravidanza e che sono tossici per il feto che si sta sviluppando. Le madri affette
da PKU devono sottoporsi a controllo dietologico prima del concepimento,
per evitare gli effetti tossici della fenilalanina sui loro figli.
Esami diagnostici
Lo screening neonatale per la PKU è iniziato con analisi biologiche della carica
batterica. In seguito si è conseguita una maggiore sensibilità mediante l’imple
mentazione di metodi fluorimetrici e della spettrometria di massa tandem.
Quest’ultima tecnologia consente di determinare i livelli sia di fenilalanina sia
di tirosina, evidenziando livelli elevati di fenilalanina in combinazione con un
aumento del rapporto fenilalanina/tirosina, che è indicativo di PKU. Questa
metodologia assicura efficacia, affidabilità ed efficienza dello screening per PKU.
Diverse centinaia di mutazioni a carico del gene fenilalanina idrossilasi possono
causare PKU (98% dei casi), così come le mutazioni di altri geni necessari per
la produzione di tetraidrobioproteina (2% dei casi). In tutti i neonati con PKU
vanno verificate le alterazioni per tetraidrobioproteina. L’iperalimentazione con
integrazione di aminoacidi per via parenterale genera livelli elevati di fenilalanina
nei neonati non colpiti da PKU, tuttavia il rapporto fenilalanina/tiosina non
è elevato. In alcuni neonati sono presenti mutazioni in fenilalanina idrossilasi che
causano media iperammoniemia e nessuna patologia neurologica grave.
Trattamento
Nei pazienti con PKU è necessario mantenere livelli normali, fisiologici di feni
lalanina e tirosina per tutta la vita. Studi hanno dimostrato che periodi con
fenilalanina elevata colpiscono lo sviluppo e le funzioni cerebrali. Nei pazienti
con diagnosi di PKU è opportuno iniziare il regime dietetico il prima possibile.
Sono disponibili in commercio vari preparati per PKU e alimenti con ridotto
apporto di fenilalanina. La fenilalanina (e la tirosina) va controllata con regolarità
per assicurare il corretto regime alimentare.
Poiché la diagnosi e la terapia per PKU sono complesse, è consigliabile che il
malattie metaboliche pediatriche e un dietologo. È opportuno che i genitori
Ereditarietà
Tirosinemia tipo I (TYR I)
Cenni
Nelle tre alterazioni ereditarie del metabolismo della tirosina sono presenti
livelli elevati di tirosina nel sangue. La tirosinemia di tipo I è stata descritta
nel 1957 ed è causata da un deficit di fumarilaceto-acetato idrolasi (FAH).
Benché fra i pazienti prevalgano quelli di origine franco-canadese o scandinava,
questa alterazione è stata diagnosticata anche in individui di altri gruppi
etnici. Complessivamente, si stima che TYR I colpisca meno di 1 soggetto
per 100.000 nati vivi, ma tra i franco-canadesi l’incidenza sale a 1 per 12.500.
Aspetti clinici
TYR I generalmente si manifesta nei primi mesi di vita, con sintomi epatorenali
progressivi. I neonati presentano deficit della crescita, epatomegalia, disfunzioni
epatiche, oltre ad acidosi metabolica e disturbi elettrolitici dovuti a disfunzione
tubulare renale (sindrome di Fanconi). La diminuita capacità di biosintesi
del fegato, che risulta in una diminuzione dei fattori di coagulazione e in diatesi
emorragica, spesso precede netti aumenti delle transaminasi sieriche. La
patologia epatica progredisce fino a cirrosi, collasso epatico e morte nei pazienti
non diagnosticati. In qualsiasi momento, i pazienti possono sviluppare crisi
epatiche acute con asciti, ittero ed emorragie gastrointestinali. Possono verificarsi
episodi neurologici di parestesie dolorose, debolezza, paralisi e insufficienza
respiratoria. Esiste un alto rischio di sviluppo di noduli epatici e carcinoma
epatocellulare. Molti pazienti non trattati muoiono durante la prima infanzia o
l’infanzia. I pazienti con patologia di tipo I non soffrono di disabilità intellettiva.
Esami diagnostici
I livelli di tirosina e succinilacetone sono rapidamente misurati mediante lo
screening neonatale con spettrometria di massa tandem su macchie di sangue
essiccato. Si è rilevato che anche il rapporto tirosina/citosina è indicativo per
TYR I. Aumenti dei livelli da medi a moderati per la tirosina che diminuiscono
e rientrano nella norma nel corso dei controlli di follow-up sono tipici della
tirosinemia transitoria del neonato. Questo aumento transitorio è una caratteris
tica associata a immaturità o disfunzione del fegato.
Livelli elevati di tirosina o presenza di succinilacetone possono indicare un
deficit metabolico ereditario. La gestione di questi pazienti comprende il
dosaggio degli aminoacidi plasmatici e il controllo del succinilacetone mediante
analisi degli acidi organici urinari. Nei casi di TYR I è stato riscontrato aumento
dei livelli di tirosina plasmatica, spesso con metionina e talvolta con amino
acidemia generalizzata. La presenza di succinilacetone nell’urina è patognomico
per la patologia di tipo I. Nei pazienti con TYR I l’attività di FAH è deficitaria in
linfociti, eritrociti e tessuto epatico. La diagnosi prenatale per TYR I può essere
eseguita mediante l’individuazione del succinilacetone nel liquido amniotico
e del deficit di attività di FAH nelle cellule di villi corionici o in colture di
amniociti.
Trattamento
La normalizzazione dei livelli di tirosina è accelerata mediante integrazione
dietetica con vitamina C. È necessario trattare aggressivamente i pazienti con
l’alterazione di tipo I mediante limitazione dell’apporto alimentare di tirosina
e fenilalanina e somministrazione di 2(2-nitro-4-trifluorometilbenzoil)-1,3cicloesandione (NTBC). Questo farmaco inibisce 4HPPD e abbassa il livello dei
metaboliti della tirosina che sono responsabili per la gran parte della morbosità
associata alla patologia di tipo I. Il trapianto del fegato è un’opzione per la terapia
dei pazienti con la patologia di tipo I, portando a una normale attività di FAH.
Poiché la diagnosi e la terapia per la tirosinemia sono complesse, è consigliabile
Ereditarietà
ALTRE ALTERAZIONI
Deficit di biotinidasi
Cenni
La biotina fa parte del complesso della vitamina B che funziona nell’organismo
come cofattore per quattro enzimi carbossilasi. Quando la biotina si lega con
legame covalente a un residuo di lisina nelle carbossilasi, gli enzimi vengono
attivati. Quando gli enzimi carbossilasi sono degradati, viene prodotta biotinillisina. Successivamente la biotinidasi idrolizza la biotinil-lisina con rilascio di
biotina libera, che può essere riciclata e resa disponibile per attivare nuovi enzimi
carbossilasi sintetizzati. In assenza della normale attività della biotinidasi, il
paziente sviluppa deficit funzionale di biotina e i suoi sintomi clinici. Il deficit
di biotinidasi è anche noto come deficit multiplo di carbossilasi a insorgenza
tardiva, distinguendolo da un’altra forma a insorgenza precoce causata da deficit
di olocarbossilasi sintetasi.
Aspetti clinici
I neonati con deficit di biotinidasi possono apparire normali alla nascita. Il deficit
di biotina si sviluppa nel corso del tempo con sintomi clinici che si manifestano
in un periodo compreso fra le prime settimane e alcuni anni di età. I pazienti
non trattati sviluppano chetoacidosi metabolica e aciduria organica. I sintomi
comprendono atassia, ipotonia, ritardo nello sviluppo, congiuntivite, eritemi
cutanei e alopecia, convulsioni, perdita d’udito, problemi respiratori e atrofia
ottica. La manifestazione di questi sintomi è variabile, probabilmente per via
dell’apporto di biotina con l’alimentazione e del grado di attività enzimatica
residua di biotinidasi. Il deficit parziale di biotinidasi si manifesta come una
patologia meno grave in molti pazienti, che presentano principalmente i sintomi
cutanei, soprattutto quando sono sotto stress metabolico.
Esami diagnostici
Mediante lo screening neonatale su macchie di sangue essiccato per l’attività
di biotinidasi è possibile identificare i pazienti affetti entro breve tempo dalla
nascita. Possono essere individuati sia i deficit completi sia quelli parziali. La
diagnosi viene confermata mediante l’analisi dell’attività sierica di biotinidasi
o del DNA per individuare i genotipi più comuni. Nei casi di sintomatologia
clinica, l’analisi delle urine mediante cromatografia gassosa/spettrometria
di massa consentirà di identificare l’aumento di β-idrossiisovalerato, lattato,
β-metilcrotonilglicina, β-idrossipropionato e metilcitrato. Questi componenti si
accumulano a causa dell’inattività dei quattro enzimi che richiedono biotina.
Trattamento
Il deficit di biotinidasi è trattato con integrazione orale di biotina, che previene
lo sviluppo dei sintomi clinici.
Poiché la diagnosi e la terapia dei disturbi metabolici sono complesse, è consi
Ereditarietà
Fibrosi cistica (CF)
Cenni
La fibrosi cistica (CF) è stata riconosciuta per la prima volta come entità clinica
nel 1938. La sua natura genetica e il suo pattern ereditario autosomico recettivo
sono stati descritti nel 1946. Nel 1948, nei pazienti con CF si osservò la perdita
di sali in eccesso con la sudorazione, scoperta che portò allo sviluppo del test
del sudore di cloruro (un test diagnostico tuttora in uso). La documentazione
delle manifestazioni cliniche (insufficienza pancreatica e infezioni batteriche
endobronchiali) nel corso degli ultimi tre decenni hanno condotto a diagnosi
più tempestive. Negli anni Ottanta, si mettevano in relazione a CF i problemi
del trasporto epiteliale del cloruro. Alla fine degli Ottanta, si associava al CF
l’aumento dei livelli di IRT (tripsinogeno immunoreattivo pancreatico) nel
sangue dei neonati. Infine, nel 1989, furono identificate mutazioni del DNA
a carico del cromosoma 7 correlate con CF. Il gene prodotto vene definito CFTR
(regolatore transmembranico di conduttanza della fibrosi cistica). Durante
gli anni Novanta, si sono approfondite le conoscenze della funzione di CFTR
e della patofisiologia di CF. Nel breve periodo sono seguiti miglioramenti
decisivi nella tempestività della diagnosi e nel trattamento.
Aspetti clinici
Sono state identificate più di 1600 mutazioni a carico del gene CFTR e, benché
alcune mutazioni siano spesso associate a gravi conseguenze successive, anche
fratelli con mutazioni di CF identiche possono avere decorsi clinici radical
mente differenti. La CF può colpire i polmoni e le vie respiratorie superiori, il
tratto gastrointestinale, il pancreas, il fegato, le ghiandole sudoripare e il tratto
genito-urinario. Anche anomalie dell’alimentazione secondarie a insufficienza
pancreatica sono conseguenze prevedibili per la crescita e lo sviluppo. Le
disfunzioni organiche possono presentarsi in età diverse e il progresso della
patologia è altamente variabile. Benché la CF sia una patologia multisistemica,
il coinvolgimento dei polmoni è decisamente la principale causa di morbosità
e mortalità.
Esami diagnostici
Mediante lo screening iniziale neonatale di campioni di sangue si misura l’IRT.
Questo prodotto del pancreas esocrino e significativamente più alto in oltre
il 90% dei neonati affetti. L’aumento di IRT deve indurre a una tempestiva
valutazione genetica o a un test del sudore per confermare la diagnosi. Se il
paziente in esame presenta ileo da meconio o altra ostruzione intestinale,
lo screening per IRT non è affidabile e vanno presi in considerazione ulteriori
controlli o test diagnostici, secondo quanto indicato.
Trattamento
La diagnosi precoce mediante screening neonatale ha consentito di mettere
a punto sia terapie tempestive combinate antinfiammatorie e antibiotiche per
combattere le infezioni delle vie respiratorie superiori, sia un’integrazione
alimentare per evitare deficit nutritivi. Sono stati conseguiti progressi notevoli
nel miglioramento della qualità della vita di questi neonati.
Poiché la diagnosi e la terapia per la fibrosi cistica sono complesse, è consigliabile
che il pediatra gestisca il paziente in stretta collaborazione con uno pediatra
specialista delle malattie polmonari. È opportuno che i genitori portino sempre
Ereditarietà
Deficit di glucosio-6-fosfato deidrogenasi (G6PD)
Cenni
L’attività di glucosio-6-fosfato deidrogenasi (G6PD) avviene in tutto l’organismo,
ma il suo deficit manifesta gli effetti prevalentemente a carico dei globuli rossi.
Il G6PD ancora la produzione di NADPH e glutatione per la protezione
dell’organismo dai danni ossidativi. Gli eritrociti sono particolarmente sensibili
al danno ossidativo. Il deficit di G6PD può causare ittero nei neonati e reazioni
a rischio di vita a diversi farmaci, alimenti e infezioni. Il deficit di G6PD colpisce
400 milioni di persone in tutto il mondo ed è la più diffusa deficienza genetica
enzimatica nell’uomo. Le informazioni su popolazione ed epidemiologia
sembrano indicare che il deficit di G6PD favorisca una certa resistenza alla
malaria.
Aspetti clinici
I neonati con deficit di G6PD possono apparire normali alla nascita. Possono
manifestare ittero neonatale ed emolisi, talvolta così gravi da provocare danno
neurologico o anche la morte. A parte queste gravi complicanze del periodo
neonatale, i bambini con deficit di G6PD generalmente hanno una crescita
e uno sviluppo nella norma. L’esposizione a determinati farmaci antimalarici
e solfonammidi, lo stress da infezioni (come le infezioni delle vie respiratorie
superiori o del tratto gastrointestinale), gli agenti ambientali (ad esempio
palline antitarme) e il consumo di certi alimenti (ad esempio le fave), ciascuno
dei quali influisce sulla capacità del paziente di gestire le reazioni ossidative,
possono causare anemia emolitica acuta. Per contro, test uniformi condotti per
molti anni dalle forze armate degli USA non hanno individuato alcun effetto
avverso di deficit di G6PD nei maschi affetti dalla patologia per quanto concerne
il loro stato di salute o le loro prestazioni militari, se sottoposti alle cure e alle
limitazioni del caso.
Esami diagnostici
Lo screening neonatale per il deficit di G6PD può essere eseguito mediante
analisi enzimatica o screening primario del DNA. Per la diagnosi del deficit
di G6PD è opportuno eseguire test di conferma mediante studi quantitativi.
Trattamento
I bambini con deficit di G6PD possono avere un rischio maggiore patologico
di ittero neonatale e possono richiedere uno stretto monitoraggio per le
complicanze associate durante il periodo neonatale. Per il resto, il trattamento
per il deficit di G6PD si basa sull’evitare i rischi connessi. Per i bambini, ciò
significa evitare diversi farmaci prescritti di routine per infezioni e malattie.
È inoltre necessario un attento controllo degli ingredienti degli alimenti preparati
e dei pasti nei ristoranti, perché le fave sono un ingrediente spesso impiegato
nella preparazione dei cibi. Si deve evitare l’esposizione dei pazienti alle palline
antitarme contenenti naftalina. Gli effetti avversi delle infezioni sui pazienti con
deficit di G6PD possono essere acuti e a rischio di vita. Uno sforzo eccessivo,
causato da esercizio o da lavoro, che provochi disidratazione e ipoglicemia può
scatenare sintomi clinici. Come detto in precedenza, i pazienti consapevoli di
tali limitazioni possono condurre un’esistenza normale sia per l’attività fisica sia
per le scelte di vita.
Poiché la diagnosi e la terapia di questo disturbo sono complesse, è consigliabile
in ematologia pediatrica. È opportuno che i genitori portino sempre con sé una
lettera con le linee guida del trattamento preparata dal medico che ha in cura il
paziente.
Ereditarietà
Il deficit di G6PD viene ereditato come difetto legato al cromosoma X. Sono
colpiti i maschi con mutazione per deficit di G6PD del cromosoma X. Le
femmine con una mutazione per deficit di G6PD sono portatrici con un
rischio del 50% di trasmettere la deficienza di G6PD del cromosoma X a un
figlio maschio. Trattandosi di un difetto legato al cromosoma X, si potrebbe
generalmente ritenere che il deficit di G6PD si presenti solo nei maschi. Tuttavia,
anche le femmine con mutazione per deficit di G6PD su entrambi i cromosomi
X presentano sintomi clinici. Si sono riscontrati sintomi anche in alcune
femmine portatrici. Perciò tutti i membri di una famiglia identificata dovrebbero
sottoporsi a test G6PD e consulto genetico. Il rischio di gravidanza con figlio
maschio affetto è di una su due per le portatrici femmine. Il deficit di G6PD
viene riscontrato nelle popolazioni in aree del mondo in cui è diffusa la malaria.
Iperplasia surrenale congenita (CAH)
Cenni
La carenza di uno dei cinque enzimi necessari nella via steroidogenica per la
biosintesi del cortisolo (idrocortisone) dà origine a un gruppo di malattie
collettivamente note come iperplasia surrenale congenita (CAH). Le patologie
sono ereditarie come disturbi autosomici recessivi. Come risultato della
compromissione della sintesi di cortisolo da parte della corteccia surrenale, si
verifica una secrezione eccessiva dall’ipofisi di ormone adrenocorticotropo
(ACTH), o corticotropina, che stimola la corteccia surrenale a sintetizzare
e secernere più cortisolo. Lo stimolo dell’ACTH causa iperplasia diffusa delle
ghiandole surrenali e generalmente la patologia viene riconosciuta durante
l’infanzia. Più del 90% dei casi di CAH è causato da attività ridotta o assente
dell’enzima steroide 21-idrossilasi, noto come CYP21 o CAH classico. Questa
forma di CAH si manifesta nella prima infanzia, nell’infanzia o nell’adolescenza,
a seconda della gravità della compromissione dell’attività enzimatica. Nei casi
gravi, un’attività molto bassa di CYP21 provoca una bassa secrezione di aldoste
rone, perdita di sali e ipovolemia. In associazione con ipotensione e ipoglicemia
da deficit di cortisolo, ciò dà origine a morte neonatale durante il primo mese di
vita se non viene riconosciuto e trattato adeguatamente. Poiché il processo di
sintesi androgenica non richiede attività di CYP21, ne consegue un eccesso nella
secrezione di androgeni e la virilizzazione dal feto femmina con vari gradi di
ambiguità sessuale alla nascita.
Aspetti clinici
I bambini maschi con CAH sono normali alla nascita. Nei casi gravi, la perdita
di sali diviene evidente entro i primi 7–10 giorni. Entro 2–3 settimane, si
manifestano deficit della crescita, vomito inspiegabile, difficoltà ad alimentarsi,
ipovolemia e shock. La stessa sequenza di sintomi si sviluppa nelle bambine
non trattate con CAH, ma la virilizzazione con ambiguità sessuali alla nascita
conduce in molti pazienti a una diagnosi precoce di CAH e a trattamenti
adeguati. Tuttavia, i soggetti femmine con una completa virilizzazione alla
nascita si presentano come maschi con criptorchidismo bilaterale. In tale
presentazione, la diagnosi di CAH può non essere fatta e può essere assegnato
il sesso sbagliato. Circa il 75% dei bambini con CYP21 soffre di CAH con
perdita di sali. Le forme meno gravi di CAH, la cosiddetta CAH virilizzante
semplice, presentano secrezione di aldosterone nella norma e virilizzazione nelle
neonate, ma la diagnosi nei maschi può non essere evidente fino all’infanzia,
quando l’eccesso di androgeni provoca precocità sessuale senza ingrandimento
testicolare. La diagnosi tardiva è caratterizzata inizialmente da una netta
maturazione scheletrica avanzata e una crescita lineare accelerata, ma da una
pubertà naturale precoce e in ultima istanza da una bassa statura. Nelle forme
meno gravi di CAH (deficit di 21-idrossilasi attenuato o a insorgenza tardiva),
la secrezione sia di cortisolo sia di aldosterone sono nella norma, ma a spese di
un eccesso cronico da medio a moderato di produzione di ormoni androgenici.
Questi bambini presentano, durante l’infanzia o l’adolescenza, una crescita
precoce di peluria pubica (pubarca prematuro), e/o irsutismo, oligomenorrea
e acne nelle femmine, o infertilità in entrambi i sessi.
Esami diagnostici
Lo steroide precursore immediato di CAH classico e il substrato per CYP21
è il 17-idrossiprogesterone (17-OHP). Il dosaggio di 17-OHP da campioni di
sangue dei neonati può distinguere i neonati con CAH virilizzante semplice
o con perdita di sali da quelli non affetti. Il test per lo screening neonatale solita
mente non individua i pazienti con forme attenuate o con CAH non classico
a insorgenza tardiva. Quando i valori superano la soglia normale, si ripete
l’analisi del 17-OHP utilizzando l’estrazione organica per rimuovere le sostanze
di disturbo. I valori normali di 17-OHP variano a seconda del peso alla nascita
e dell’età gestazionale, e i valori di cut-off vanno regolati di conseguenza.
I test di conferma sierologici includono la ripetizione per i valori di 17-OHP, altri
steroidi precursori per verificare che un valore lievemente elevato di 17-OHP
non sia causato da altra forma di CAH (ad esempio deficit di 11-idrossilasi) e test
per la perdita dei sali, come sodio e potassio sierici, e per l’attività della renina.
È anche disponibile un test del DNA di conferma.
Trattamento
L’idrocortisone per via orale con un dosaggio adeguato alla secrezione fisiologica
è il trattamento di elezione per CAH. I glucocorticoidi, più potenti, sono contro
indicati in bambini e adolescenti in fase di crescita per la difficoltà di stabilire la
differenza fra dosaggio fisiologico e farmacologico. Nei bambini con CAH con
perdita di sale, il 9-fluoro-idrocortisone dovrebbe mantenere un normale equili
brio elettrolitico senza gli effetti eccessivi di natriuretici o glucocorticoidi. Il
monitoraggio plasmatico di 17-OHP e dei livelli di androstenedione, velocità di
crescita e occasionalmente dell’età ossea offrono gli strumenti di base per una
terapia adeguata ed efficace.
Poiché i test da selezionare e interpretare nel momento della diagnosi iniziale
e durante la terapia sono spesso complessi, è consigliabile che il pediatra
gestisca il paziente con CAH in stretta collaborazione con uno specialista in
endocrinologia pediatrica. È opportuno che i genitori viaggino portando con sé
una lettera con le linee guida del trattamento preparata dal medico che ha in cura
il paziente, inoltre il bambino dovrebbe indossare un bracciale o una collana per
consentire l’identificazione della deficienza di cortisolo in caso di emergenza.
Ereditarietà
Le forme di CAH sono tutte ereditarie come disturbi autosomici recessivi. Sono
disponibili test del DNA per i portatori e per la diagnostica prenatale. L’identifi
cazione precoce dei feti affetti è importante per evitare la virilizzazione nei sog
getti di sesso femminile. Nelle famiglie con presenza di rischio per i figli, si inizia
quanto prima la somministrazione di desametasone durante la gravidanza, dopo
la diagnosi. Qualora la somministrazione abbia inizio prima delle 6 settimane di
vita del feto, la virilizzazione è prevenuta o considerevolmente limitata. Dopo la
determinazione del sesso del feto, la terapia materna può essere interrotta nel casi
in cui il feto sia di sesso maschile; una volta che sono noti i test sul DNA delle
neonate, la terapia materna può essere interrotta nel caso in cui il feto risulti non
affetto.
Ipotiroidismo congenito (CH)
Cenni
Il deficit di ormoni tiroidei nei neonati è noto fin dall’antichità. Molti casi, prima
del ventesimo secolo, erano causati da carenza di iodio. Benché sia tuttora una
patologia causata a livello globale prevalentemente da problematiche legate alla
nutrizione, la carenza di iodio raramente provoca l’ipotiroidismo congenito
(CH) nei Paesi occidentali. Nei casi di mancato riconoscimento di CH e qualora
non si avvii un trattamento adeguato entro 2 o 3 mesi dalla nascita, è nota la
comparsa di deficit permanenti dello sviluppo neurologico. Dall’avvento dello
screening neonatale per CH nel 1973, la disabilità intellettuale è stata virtual
mente debellata nei bambini affetti individuati mediante screening entro le prime
2–3 settimane di vita. L’incidenza è di circa 1 caso per 4.000 nelle popolazioni
con apporto sufficiente di iodio. Nel 70%–80% dei casi non familiari l’eziologia
è sconosciuta. L’ipotiroidismo materno può influire sul feto causando in rari
casi evidenza di CH, o può essere associato a una lieve diminuzione del QI nel
caso in cui compaia durante la prima metà della gravidanza, nonostante una
funzionalità normale della tiroide nel feto e nel neonato.
Aspetti clinici
In più del 95% dei neonati con CH, non vi sono sintomi o segni di CH quando
la diagnosi è sospetta in seguito a screening neonatale. Nel periodo dal secondo
al sesto mese di vita, un bambino affetto non trattato con ipotiroidismo da
moderato a grave può presentare iperbilirubinemia persistente, ernia ombeli
cale, ingrandimento della fontanella e tiroide assente, ipoplastica, normale
o ingrossata; in seguito svilupperà gradualmente letargia, difficoltà ad alimentarsi,
macroglossia, ipotermia, stipsi, pelle secca e di colore giallastro, pianto rauco,
pallore circumorale e chiazze cutanee.
Esami diagnostici
Per l’individuazione dell’ipotiroidismo si possono utilizzare due test di screening
neonatale: ormone di stimolazione della tiroide (TSH) e tiroxina (T4).
Quando la tiroide è disfunzionale (ipotiroidismo primario), solitamente si
rileva un aumento dei valori di TH e una diminuzione dei valori di T4, benché
questi ultimi possono trovarsi entro la soglia di normalità nei casi di CH
medio. L’ipotiroidismo primario rappresenta oltre il 95% dei casi. In presenza
di alterazioni nella regolazione della tiroide da parte di ipotalamo o ipofisi
(ipotiroidismo centrale), i valori di T4 risultano bassi; i valori di TH possono
essere bassi, normali o moderatamente alti.
I test sierici di conferma sono normalmente limitati a due: TSH e tiroxina libera,
o FT4 (la piccola frazione di T4 che non è legata alle proteine sieriche e che
rappresenta il dato più rilevante da un punto di vista biologico). Un test sierico
elevato per TSH è diagnostico per ipotiroidismo primario, la forma più comune
di CH. Un valore sierico basso di FT4 con livelli nella norma di TSH è diagnos
tico per ipotiroidismo centrale. I bambini con ipotiroidismo centrale dovrebbero
essere sottoposti ad altri test per valutare la funzione ipotalamo-pituitaria,
poiché le carenze di ACTH/cortisolo, ormone della crescita e/o gonadotropine
sono associate a ipoglicemia (tipicamente entro qualche ora dalla nascita) e,
nei neonati di sesso maschile, a ipogonadismo (micropene, testicoli piccoli,
criptorchidismo).
Spesso si ottiene un’immagine della tiroide mediante ultrasuoni e/o scansione
della tiroide con radionuclidi. Questi test determinano se la tiroide sia ingrossata
(gozzo), assente (atireosi), piccola (ipoplasia) o malformata e in posizione
diversa da quella normale nel collo (ectopia). In queste situazioni, molto spesso
il bambino ha una forma permanente di ipotiroidismo primario. La tiroide può
risultare, agli ultrasuoni, normale nelle dimensioni e nella posizione nel collo
(eutopica), specialmente in presenza di cause familiari di CH e CH transitorio.
Trattamento
Il trattamento dell’ipotiroidismo è relativamente poco complesso. Non appena
le analisi confermano la diagnosi di CH, va iniziata prontamente la terapia con
levotiroxina (l-tiroxina). L’ipotiroidismo centrale può richiedere una gestione
ulteriore basata su evidenze associate. La valutazione e il monitoraggio vanno
effettuati in collaborazione con uno specialista in endocrinologia pediatrica.
Ereditarietà
Una percentuale compresa approssimativamente fra il 15% e il 20% dei bambini
con CH presenta una delle molte forme ereditarie complessivamente note come
disormonogenesi tiroidea familiare. Queste patologie sono causate da mutazioni
negli enzimi necessari per la sintesi ormonale della tiroide, il metabolismo e la
funzionalità dell’organo di destinazione, e sono ereditarie come tratti autosomici
recessivi. Con questi pattern ereditari, le mutazioni nei geni per la sintesi degli
ormoni di ipotalamo e ipofisi e dei loro recettori causano raramente CH.
Esistono mutazioni molto rare nei geni che regolano l’embriogenesi di tiroide
e ipofisi. Le modalità ereditarie non sono note. Benché non sia una causa di
CH, il deficit di globulina legante la tiroxina (TBG) è provocato da mutazioni
nel gene necessario per la sintesi di questa proteina principale per i legami delle
proteine per T4. La modalità ereditaria solitamente è legata all’X, benché siano
state riscontrate forme autosomiche recessive di deficit di TBG.
Cellule falciformi e altre emoglobinopatie
Cenni
La malattia a cellule falciformi è stata la prima emoglobinopatia posta in relazione
a un’alterazione strutturale ereditaria nel gene della beta-globina, e la prima in
cui la mutazione di punto risultante nel difetto sia stata identificata e caratteriz
zata. L’ambito dello screening neonatale per la malattia a cellule falciformi,
iniziato oltre trent’anni fa, si è evoluto con l’inclusione di altre emoglobinopatie.
Oggi, la valutazione dei neonati per le emoglobinopatie comprende l’individua
zione delle mutazioni di punto alla base dei difetti strutturali delle catene
globiniche alfa e beta (emoglobinopatie) come la malattia a cellule falciformi,
e l'individuazione dei difetti nel tasso di produzione delle catene globiniche alfa
e beta (talassemie). Nel complesso, le alterazioni ereditarie dell’emoglobina sono
fra le alterazioni genetiche più diffuse globalmente. Poiché le varie patologie
dell’emoglobina coesistono con frequenza elevata in molte popolazioni e poiché
i singoli individui possono ereditarne più di un tipo, tali patologie presentano
una serie complessa di fenotipi clinici.
Aspetti clinici
Nel periodo neonatale, si verifica una transizione fra produzione di emoglobina
fetale (HbF) ed emoglobina adulta (HbA). Tale transizione maschera tempora
neamente i sintomi della malattia. Di conseguenza, le malattie associate alle
anomalie dei globuli rossi (Hb S, C, S/C, S/O, e S/D) solitamente si manifes
tano durante il primo o il secondo anno di vita, benché possano comparire casi
meno gravi anche in seguito. Solitamente le caratteristiche di presentazione sono
deficit della crescita, infezioni ripetute nell’infanzia, dattilite dolorosa e pallore.
A questo stadio sono tipicamente stabilite le evidenze ematologiche. Gli
eterozigoti (ad esempio, nei tratti per le cellule falciformi) sono portatori senza
sintomi clinici.
Le talassemie presentano un’ampia diversità clinica, in base al grado con cui
vengono sintetizzate le catene alfa e beta. Nella beta talassemia maior, o assenza
completa di produzione della catena beta, i neonati sono asintomatici. Con la
diminuzione di HbF, i bambini affetti presentano anemia grave (di solito entro
i primi due anni). La beta talassemia minor (sintesi parziale) ha decorso clinico
variabile. Nell’alfa talassemia, l’assenza delle catene alfa è invariabilmente fatale
per il neonato entro pochi giorni dalla nascita, mentre la produzione parziale,
come la malattia da emoglobina H, può produrre sintomi clinici variabili.
Esami diagnostici
Lo screening primario per le emoglobinopatie avviene tramite isoelettrofocaliz
zazione (IEF) del sangue da eluizione di un campione di sangue essiccato. La
IEF separa le emoglobine e identifica le varianti più comuni sulla base della
mobilità delle bande. Analisi del DNA per l’identificazione specifica di HbS,
HbC, HbE, HbO Arab e HbD sono impiegate per confermare risultati anomali
della IEF. La riduzione di HbA e un’analisi di secondo livello del DNA per le
mutazioni comuni della beta talassemia aiutano a identificare le beta talassemie.
La presenza di Hb di Bart e/o di Hb H nel pattern IEF individua alfa talassemia.
Trattamento
Oltre al trapianto di midollo osseo, non esiste terapia curativa per le patologie
dell’emoglobina. La gestione dei neonati con patologie falciformi comprende
tipicamente la somministrazione quotidiana di penicillina per via orale per tutta
l’infanzia, e vaccinazione contro Pneumococcus, Meningococcus e H. influenzae.
Poiché la diagnosi e la terapia di questo disturbo sono complesse, è consigliabile
che il pediatra gestisca il paziente in stretta collaborazione con uno specialista in
ematologia pediatrica.
Ereditarietà
Le emoglobine con anomalie strutturali derivano da ereditarietà autosomica
recessiva. Molte delle anomalie a carico dell’emoglobina, fra cui HbS, HbC,
HbD, HbE e HbO Arab, causano poche manifestazioni cliniche, o nessuna,
negli eterozigoti (una copia della mutazione). Poiché la produzione delle catene
alfa è controllata da quattro loci per i geni (due su ogni coppia di cromosomi),
ciascun gene controlla solo circa il 25% della produzione totale di catene alfa,
e le emoglobinopatie causate da anomalie delle catene alfa sono poco diffuse,
in confronto a quelle delle catene beta.
Galattosemia
Cenni
Individui intolleranti all’ingestione di galattosio sono stati descritti fin dal 1908,
ma solo a partire dal 1935 si è riscontrato che l’eliminazione del galattosio dalla
dieta consentiva di evitare la sindrome da intossicazione acuta associata alla
galattosemia. La via di Leloir, la principale via del metabolismo del galattosio,
fu definita all’inizio degli anni Cinquanta. Nel 1955, fu dimostrato l’accumulo
di galattosio 1-fosfato nei globuli rossi dei neonati con disturbi al metabolismo
del galattosio. Successivamente sono stati sviluppati metodi per il dosaggio
di galattosio 1-fosfato-uridil transferasi (GALT) e del galattosio 1-fosfato da
campioni di sangue del neonato.
Il deficit di GALT è responsabile di circa il 95% delle galattosemie. Benché siano
state documentate molte mutazioni del gene GALT, molti casi di deficit di GALT
sono dovuti a poche mutazioni altamente frequenti. Nel 5% circa dei casi di
galattosemia, il deficit metabolico è nella galattochinasi (GALK) e, molto
raramente, in uridindifosfato-galattosio epimerasi (GALE).
Aspetti clinici
Il deficit di GALT molto spesso si presenta come una patologia a rischio di vita
entro le prime due settimane dopo la nascita. I sintomi iniziali sono difficoltà
nell’alimentazione, scarso aumento di peso, vomito e diarrea, letargia e ipotonia.
All’esame fisico, i bambini risultano itterici con epatomegalia, possono avere
una fontanella sporgente e mostrano sanguinamento prolungato dopo il
prelievo di campioni venosi o arteriosi. Spesso sono presenti cataratte. Le analisi
di laboratorio che rivelano patologie epatiche, disfunzione tubulare renale
e anomalie ematologiche sono comuni. Possono presentarsi anemia e setticemia.
Le complicanze a lungo termine includono compromissione dello sviluppo
neurologico e complicanze neurologiche tardive. Ovaie non funzionanti a causa
degli effetti tossici prenatali della galattosemia sono una condizione comune
e non reversibile nelle femmine.
Nel deficit di GALK, l’unica evidenza clinica costante sono le cataratte. Nel
deficit di GALE, i pazienti sono, con eccezioni molto rare, asintomatici, con
crescita e sviluppo normali.
Esami diagnostici
Lo screening per la galattosemia include le analisi per livelli elevati di galattosio
totale (galattosio più galattosio-1-fosfato) e il dosaggio dell’attività enzimatica
di GALT. Livelli elevati di galattosio totale e/o ridotta attività di GALT devono
indurre a un’ulteriore valutazione del paziente. Il galattosio totale può essere
scomposto nelle parti di galattosio libero e galattosio-1-fosfato, inoltre è possibile
eseguire analisi del DNA per le mutazioni più comuni associate al deficit di
GALT a partire dal campione di sangue iniziale. Questo approccio combinato
rivela rapidamente, da un singolo campione di sangue, se la galattosemia sia un
deficit di GALT o se sia dovuta a deficit di GALK o GALE. Le analisi di con
ferma solitamente includono studi sierici del galattosio e dell’associata attività
enzimatica per caratterizzare il fenotipo del paziente.
Trattamento
L’immediata esclusione del galattosio dall’alimentazione (allattamento al seno,
latte vaccino) va attuata al primo sospetto di galattosemia. Si consiglia l’utilizzo
di preparati a base di soia per neonati, a meno che non vi sia una patologia
epatica significativa. Per i neonati gravemente malati al momento della diagnosi,
la terapia di supporto può comprendere trattamento con vitamina K e plasma
fresco congelato per correggere le anomalie della coagulazione. Si deve supporre
la presenza di sepsi da Gram-negativi e somministrare gli antibiotici appropriati
per endovena.
Poiché la diagnosi e la terapia di questa patologia sono complesse, è consigliabile
Ereditarietà
Immunodeficienza combinata grave (SCID)
Cenni
L’immunodeficienza combinata grave (SCID) è un gruppo di disturbi caratteriz
zati dall’assenza di immunità umorale e cellulare. I bambini con SCID muoiono
di infezioni entro il secondo anno di età, se non si riesce a ripristinare l’immunità
mediante il trattamento. La caratteristica che definisce la SCID è sempre un grave
deficit nella produzione e nella funzione dei linfociti T, con deficit nei linfociti
B come problema primario o secondario e, in alcuni tipi genetici, anche nella
produzione di cellule NK. La SCID è anche nota comunemente come malattia
“bubble boy”.
Aspetti clinici
Prima della comparsa dell’infezione i bambini generalmente risultano normali
all’esame fisico. La patofisiologia e la biologia molecolare variano per le diverse
forme di SCID, tuttavia, l’alterazione nella funzionalità dei linfociti T e dei
linfociti B è il punto d’arrivo comune di tutte le forme di SCID. Generalmente
si manifesta linfopenia per l’assenza di linfociti T, talvolta per l’assenza di cellule
NK. Gli anticorpi funzionali sono ridotti o assenti. Le infezioni sono solitamente
gravi e possono includere polmonite, meningite o infezioni del flusso sanguigno,
con comparsa dei sintomi all’età media di 2 anni.
Esami diagnostici
I TREC (T-cell Receptor Excision Circle) sono frammenti di DNA circolare
generati durante il riarrangiamento del recettore dei linfociti T. Nei neonati sani,
i TREC vengono prodotti in quantità elevate, mentre nei neonati con SCID sono
appena rilevabili. In seguito all’amplificazione con PCR, la quantità di copie
di TREC nel sangue può essere utilizzata per distinguere i neonati con SCID
linfofenico per i linfociti T dai neonati sani. Tuttavia, un basso numero di copie
di TREC può anche essere causato da altra immunodeficienza, come la sindrome
di DiGeorge, e talvolta può essere l’effetto dell’uso di farmaci immuno
soppressori. È necessario eseguire analisi di conferma per la diagnosi di SCID
e per la determinazione della forma di SCID.
Figura 3. I TREC sono
frammenti circolari di
DNA. Vengono generati
durante il riarrangia
mento di una sezione
del cromosoma 14
(14q11‑2), che contiene
i geni responsabili per
la codifica dei recettori dei
linfociti T. I TREC sono
amplificati mediante PCR.
TCRα
Vα
TCRδ
Vδ
Jδ
Cδ
Jα
Cα
1. Formazione di Sj TREC mediante
delezione del locus TCRδ
Cδ
Vδ
Sj TREC
TCRα
TCRα
Vα
TCRα
Jα
Cα
δRec / ψJα
Jδ
R-primer
F-primer
Sj TREC
2. Il Sj TREC viene amplificato
da PCR
Trattamento
Le infezioni sono trattate con specifici agenti antibiotici, antimicotici e antivirali
e la somministrazione di immunoglobuline per via endovenosa. È essenziale
ripristinare la funzionalità del sistema immunitario. Il trattamento preferenziale
è il trapianto di midollo spinale e/o di cellule staminali. L’individuazione e il
trattamento precoci possono consentire un netto miglioramento dei tassi di
sopravvivenza. È disponibile la terapia di sostituzione enzimatica per il deficit
di adenosin deaminasi (una forma di SCID). La terapia genica è ancora in fase
sperimentale.
Ereditarietà
L’incidenza di SCID è di circa 1 caso per 50.000/100.000 nati vivi. Nell’uomo
sono stati identificati oltre 10 difetti genetici associati allo SCID. Il tipo più
comune è legato al cromosoma X, perciò colpisce solo i maschi. Questa forma
legata al cromosoma X costituisce circa il 50% dei casi di SCID. Altre forme di
SCID di solito seguono un pattern ereditario autosomico recessivo o sono il
risultato di mutazioni spontanee. Circa il 25% dei pazienti con SCID autosomico
recessivo presenta deficit di JAK3, mentre il 40% presenza deficit di adenosina
deaminasi.
TECNOLOGIE
Le tecnologie impiegate negli odierni laboratori di screening dipendono
dall’ampiezza del programma di screening e dagli specifici materiali analitici da
misurare. I dosaggi immunologici (pagina 64) e i dosaggi enzimatici (pagina 67)
sono generalmente stati i metodi più usati, specialmente per i programmi in
fase di avvio, per lo screening di una e più patologie. In una fase relativamente
precoce nello sviluppo delle tecnologie per i dosaggi immunologici, si è indagato
sulla possibilità di eseguire analisi multiple. Le analisi su più analiti sono
associate a diversi vantaggi, fra cui:
• Risparmi in termini di tempo, lavoro e reagenti
• Aumento della capacità di trattamento
• Riduzione complessiva dei costi
• Riduzione del volume dei campioni
Benché una tecnica come la fluorimetria a tempo-risolto consenta il dosaggio
simultaneo di diverse etichette da un singolo pozzo di campionamento, la
necessità di ampliare lo screening viene soddisfatta da una tecnologia alternativa,
la spettrometria di massa tandem (pagina 69). Ciò consente l’analisi di grandi
numeri di analiti partendo da un singolo campione di macchie di sangue
essiccato.
Alla sua introduzione, all’inizio degli anni Novanta, la spettrometria di massa
tandem condusse a una grande espansione delle patologie metaboliche congenite
potenzialmente individuabili. Di conseguenza, sono stati aggiunti ulteriori test
a molti programmi di screening.
Per alcune alterazioni sottoposte a screening, vi è la necessità di distinguere fra
diverse sostanze simili o fra diverse forme della medesima sostanza. Ad esempio,
per l’individuazione delle emoglobinopatie, la tecnica di isoelettrofocalizzazione
(IEF, pagina 70) consente di ottenere una chiara distinzione fra le diverse forme
di emoglobinopatia. Benché fra le opzioni disponibili per lo screening per le
emoglobinopatie vi siano anche l’immunodosaggio e la cromatografia, IEF
rimane la tecnologia di elezione per molti programmi.
Le analisi genetiche sono recentemente divenute una pratica standard nell’ambito
dello screening neonatale e sono disponibili numerosi metodi applicabili
all’analisi degli acidi nucleici. Tuttavia, molti di questi metodi non si conformano
alle esigenze dello screening neonatale, che richiede elevato rendimento e processi
scorrevoli ed efficienti. In questo documento (pagina 71) si cita un’applicazione di
PCR end-point che dispone delle caratteristiche altrimenti carenti, ed è perciò
adatta ai fini dello screening neonatale di routine.
Immunodosaggio
Gli immunodosaggi sono dosaggi per proteine specifiche che si basano
sull’elevata specificità e affinità della reazione di riconoscimento fra un anticorpo
e il determinante antigenico, cioè la struttura chimica contro cui si forma
l’anticorpo.
L’introduzione di gruppi di componenti per uno dei componenti della reazione
immunologica facilita il monitoraggio del legame. Nel corso degli anni
Sessanta e Settanta, l’evoluzione delle tecnologie per l’immunodosaggio si basò
sull’impiego della marcatura con radioisotopi. A partire dalla fine degli anni
Settanta e nel corso degli anni Ottanta, l’introduzione della marcatura non
radioattiva ha consentito di conseguire nuovi miglioramenti nei dosaggi, nella
direzione della loro automazione e di una maggiore sensibilità.
I primi immunodosaggi quantitativi sono stati i radioimmunodosaggi (RIA)
competitivi, all’inizio degli anni Sessanta. Da allora i radioimmunodosaggi
competitivi sono stati impiegati sia per apteni, antigeni a basso peso molecolare,
sia per antigeni più grandi.
Eu
Eu
Eu
Eu
Analita nel
campione
IgG su fase
solida
Molecola
di analita
marcata Eu
IgC specifico
Incubazione
e lavaggio
Eu
DELFIA
Inducer
Eu
Misura della
fluorescenza
Figura 4. Esempio di immunodosaggio competitivo mediante la tecnologia DELFIA® di
PerkinElmer con individuazione della fluorescenza a tempo-risolto.
Per via dei suoi limiti (dinamiche limitate dei dosaggi e sensibilità che dipende
più dall’affinità degli anticorpi che dall’identificazione dell’etichetta) e in seguito
allo sviluppo di sistemi di separazione su fase solida e del dosaggio con tecnica
“sandwich”, il dosaggio competitivo ha perduto il suo primato come metodo di
elezione per gli antigeni di grandi dimensioni. Ancora oggi, si deve ricorrere al
dosaggio competitivo nella misurazione di analiti che, a causa delle dimensioni
ridotte, possono legare un solo anticorpo per volta, ossia di antigeni incapaci di
formare un “sandwich”.
L’invenzione della tecnologia degli immunodosaggi non competitivi è general
mente attribuita a Miles a Hales che, nel 1968, marcarono anticorpi anti-insulina
con 125I impiegandoli in un dosaggio immunoradiometrico non competitivo in
due passaggi (IRMA) di insulina. Miles e Hales hanno descritto il loro dosaggio
come dosaggio immunoradiometrico perché hanno marcato anticorpi e non
antigeni. In seguito, questo termine e i termini corrispondenti relativi ad altre
tecnologie d’indagine, ad esempio il dosaggio immunofluorimetrico (IFMA),
sono entrate in uso in modo più generico per descrivere metodologie di dosaggio
non competitive in eccesso di reagenti, eseguite molto spesso come dosaggi
“sandwich”. Di conseguenza, i dosaggi di tipo “sandwich” a due siti si sono rivelati
i più adatti per molti antigeni (o anticorpi) con almeno due siti epitopici.
All’epoca, Miles e Hales ipotizzarono che le tecniche IRMA avrebbero dovuto
offrire miglioramenti per quanto riguarda sensibilità e specificità analitica, e che
si sarebbero potuti conseguire ulteriori vantaggi sostituendo lo iodio radio
attivo con un’alternativa non radioattiva ad attività elevata. Poiché la sensibilità
dei dosaggi competitivi è definita mediante la costante di associazione degli
anticorpi, mentre la sensibilità di un dosaggio non competitivo è definita
mediante errore totale, leganti non specifici e affinità degli anticorpi, è stato
possibile realizzare dosaggi non competitivi con una sensibilità superiore per
diversi ordini di grandezza rispetto ai dosaggi competitivi.
Analita nel
campione
Incubazione
Eu
IgC specifico su
fase solida
IgC specifico
marcato Eu
DELFIA
Inducer
Eu
Eu
Misura della
fluorescenza
Eu
Figura 5. Esempio di dosaggio spettrofluorimetrico di tipo “sandwich” mediante la tecnologia
DELFIA® di PerkinElmer con individuazione della fluorescenza a tempo-risolto.
Fluorimetria a tempo-risolto
Gli esempi di metodiche di immunodosaggio illustrati nelle figure 4 e 5 com
portano l’uso di fluoroforo consistente in chelati di lantanidi e la sua rilevazione
mediante fluorimetria a tempo-risolto. La rilevazione a tempo-risolto si basa
su due proprietà importanti del fluoroforo, che contribuiscono alla sensibilità
del dosaggio. Il fluoroforo ha un lungo tempo di decadimento (figura 6) e un
ampio spostamento di Stokes (figura 7). Le misurazioni possono quindi essere
effettuate secondo tempi e lunghezza d’onda per cui il background sia minimo.
La misurazione avviene mediante l’eccitazione ripetuta del fluoroforo misurando,
dopo ciascuna eccitazione, la fluorescenza emessa per un periodo a partire da un
intervallo stabilito. Per un ciclo di misurazione di 1 millisecondo, la misurazione
può avvenire nel periodo compreso fra 400 e 800 microsecondi, come
nell’esempio illustrato nella figura 6.
Fra i lantanidi, quello più comunemente utilizzato nelle tecniche FIA e IFMA
è l’europio. Vi sono tuttavia vari altri lantanidi con proprietà simili, ma ciascuno
con un profilo di fluorescenza unico. Sono disponibili dosaggi fluorimetrici
a tempo-risolto per più analiti.
La fluorimetria a tempo-risolto trova ampia applicazione perché le etichette
impiegate sono piccole, facili da applicare e non tossiche.
Tempo di
ritardo
Finestra di
misura
Fluorescenza
Figura 6. La fluorescenza dei chelati di
europio dura tipicamente molto più a lungo
rispetto a un fluoroforo convenzionale. Ciò
significa che la misurazione del segnale può
avere luogo molto dopo la scomparsa delle
interferenze dovute a fluorescenza non
specifica.
0
400
800
1000
Tempo (µs)
Eccitazione
Emissione
Fluorescenza
Figura 7. La lunghezza d’onda della luce
fluorescente è significativamente diversa
da quella della luce impiegata per eccitare
il chelato d’europio. La differenza della
lunghezza d’onda è nota come spostamento
di Stokes. Un ampio spostamento di Stokes
consente una misurazione più sensibile
della fluorescenza.
300
400
500
600
Lunghezza d’onda (nm)
Dosaggio enzimatico
Gli enzimi sono proteine che catalizzano reazioni chimiche. Le molecole presenti
all’inizio della reazione sono dette substrato; l’enzima le converte in molecole
diverse, note come prodotto. Gli enzimi non sono consumati dalla reazione che
catalizzano. I dosaggi enzimatici si basano sulla specificità molto elevata rispetto
alle reazioni catalizzate e ai substrati coinvolti in tali reazioni.
L’attività enzimatica può essere influenzata da altre molecole. Gli inibitori sono
molecole in grado di diminuire l’attività enzimatica; gli attivatori sono molecole
in grado di aumentare tale attività. Molti farmaci e molti veleni sono inibitori
enzimatici. L’attività inoltre è influenzata da temperatura, ambiente chimico
(ad esempio pH) e concentrazione del substrato.
Poiché un controllo rigoroso dell’attività enzimatica è essenziale per l’omeostasi,
una disfunzione (mutazione, eccesso o difetto di produzione, assenza di produ
zione) di un singolo enzima fondamentale può causare una malattia genetica.
L’importanza degli enzimi è dimostrata dal fatto che una disfunzione di un solo
tipo di enzima fra i migliaia di tipi presenti nel nostro organismo può causare
una malattia letale. Un esempio è la galattosemia classica. Una mutazione in
un singolo aminoacido dell’enzima galattosio-1-fosfato-uridil-transferasi porta
all’accumulo di galattosio-1-fosfato. Se non viene diagnosticata e trattata può
causare morte nel giro di alcune settimane.
Uno dei metodi più sensibili per il monitoraggio dei dosaggi enzimatici è
l’utilizzo delle tecniche fluorimetriche. La fluorescenza si osserva quando una
molecola emette luce di una certa lunghezza d’onda dopo avere assorbito luce
di una lunghezza d’onda diversa. I dosaggi fluorimetrici sfruttano una differenza
fra fluorescenza del substrato e quella del prodotto per misurare una reazione
enzimatica. Un esempio di questi dosaggi è l’uso dei coenzimi nucleotidici
NADH e NADPH. In questo caso, le forme ridotte sono fluorescenti mentre
le forme ossidate non sono fluorescenti. Le reazioni di ossidazione possono
perciò essere seguite tramite la diminuzione della fluorescenza, le reazioni di
riduzione tramite l’aumento della fluorescenza. Sono anche disponibili substrati
sintetici che rilasciano un colorante fluorescente in una reazione catalizzata da
enzimi, come biotinil-6-aminochinolina per lo screening neonatale per deficit
di biotinidasi.
Galattosio-1fosfato
Glucosio-1fosfato
Glucosio-
6-fosfato
Uridin
difosfo
glucosio
Uridin
difosfo
glucosio
NADP
6-fosfo
gluconato
NADPH
Ribulosio-5fosfato
NADP
NADPH
Figura 8. Diagramma schematico di un dosaggio mediante fluorescenza dell’enzima GALT
(galattosio-1-fosfato-uridil-transferasi). GALT, in un campione di sangue, catalizza una
reazione fra galattosio-1-fosfato e uridina difosfoglucosio contenuti nel reagente substrato del
dosaggio. Nel corso di ulteriori reazioni, NADP (nicotinammide adenina dinucleotide fosfato),
anch’esso contenuto nel reagente substrato del dosaggio, viene ridotto a NADPH, un substrato
fluorescente che può essere misurato con eccitazione a 355 nm e la cui eccitazione viene rilevata
a 460 nm.
Spettrometria di massa tandem (MS/MS)
Nella spettrometria di massa tandem, per la produzione degli ioni si utilizza la
ionizzazione elettrospray (ESI). Questi ioni, le molecole ionizzate, vengono
estratti nell’analizzatore per la separazione sulla base dei loro rapporti massa/
carica (m/z). L’analizzatore è costituito da tre camere (dette quadrupoli;
rispettivamente Q1, Q2, e Q3). Q1 e Q3 sono spettrometri di massa separati
da una cella di collisione (Q2), che frammenta gli ioni.
Nella misurazione degli aminoacidi e delle acilcarnitine da campioni di sangue
essiccato, è innanzitutto necessario estrarre gli aminoacidi e le acilcarnitine.
I dischi con i campioni di sangue essiccato vengono miscelato con metanolo
e standard interno. Gli standard interni devono corrispondere alle proprietà
chimiche della molecola di analita quanto più possibile e, in generale, si utilizza
una versione dell’analita marcata con deuterio. Per i composti in cui non siano
disponibili standard interni, si potrà utilizzare una sostanza chimica analoga.
Le miscele campione/standard possono essere analizzate direttamente, oppure
è possibile effettuare prima una conversione verso esteri butilici mediante un
processo noto come derivatizzazione. La derivatizzazione aiuta l’aumento della
forza del segnale di alcuni composti. Tuttavia, si tratta di un processo lungo
e laborioso che può anche generare misurazioni imprecise di alcune acilcarnitine.
L’impiego di reagenti qualificati e ottimizzati può compensare la riduzione
della forza del segnale, e i reagenti e kit di nuova generazione non derivatizzati
sono generalmente considerati capaci di assicurare prestazioni analitiche
costantemente elevate.
I campioni risultanti sono infine introdotti nello strumento MS/MS, ionizzati
e analizzati. Si individuano i segnali corrispondenti alla gamma selezionata di
rapporti massa/carica e si procede alla quantificazione in rapporto agli standard
interni. Per ciascun singolo analita, la produzione di ioni presso il detector
dipende in parte dalla concentrazione dell’analita nel campione originale
utilizzato, ma anche dal grado di “soppressione ionica” da parte degli altri
componenti della miscela (ad esempio, i sali) e da impostazioni strumentali,
in particolare quelle relative alla fonte degli ioni e alle condizioni nella cella di
collisione. Per la correzione di questi effetti si utilizzano gli standard interni
e ciò consente di calcolare le concentrazioni degli analiti in questione. Quindi
si confrontano concentrazioni e rapporti degli analiti con i valori di cut-off
predeterminati.
Isoelettrofocalizzazione
L’elettroforesi è un metodo consolidato per la separazione di miscele di proteine
in proteine singole. Le proteine sono costituite da aminoacidi e gli aminoacidi
sono sostanze anfotere, ossia possono avere carica positiva o negativa. La separa
zione elettroforetica avviene sulla base della carica netta delle singole proteine,
cioè la somma delle cariche degli aminoacidi costituenti. Per semplificare, si può
dire che una corrente diretta passa attraverso una membrana di supporto e il
campione viene posto vicino al catodo. Le singole proteine si separano nel corso
della loro migrazione verso l’anodo.
Il pH della soluzione in cui una proteina si trova ne determina la carica netta.
Il pH in cui la proteina ha una carica netta pari a zero è il punto isoelettrico (pI)
di quella proteina.
L’isoelettrofocalizzazione (IEF) può essere definita, in modo semplificato, come
elettroforesi in un gradiente di pH. È un metodo di separazione su end-point in
cui le proteine migrano verso posizioni specifiche sulla membrana di supporto
che corrispondono ai loro punti isoelettrici. Nell’elettroforesi zonale, invece, si
ha la presenza di un pH costante.
La storia della IEF iniziò nel 1964, con il brevetto svedese richiesto da Olaf
Vesterberg per la sintesi di una nuova sostanza chimica, gli anfoliti. Nel processo
relativo alla creazione di queste sostanze, Vesterberg impiegò diversi tipi di
poliammine accoppiandoli a derivati specifici di acidi acrilici. Dopo un periodo
di incubazione, la soluzione chimica produceva un gruppo del tutto nuovo di
catene molecolari polimeriche con gruppi amminici protonati e gruppi carbos
silici deprotonati. Queste sostanze chimiche mostrarono proprietà chimiche
uniche utilizzabili per generare gradienti di pH se soggette a corrente elettrica
diretta; possono perciò essere impiegate in un sistema elettroforetico.
Nella IEF si prepara una miscela di anfoliti trasportatori in una matrice di
supporto ad alto contenuto di agarosio purificato. Una soluzione di anoliti e una
di catoliti vengono saturate su pezzetti di carta da filtro collocati direttamente
sulla superficie del gel. Il campione viene introdotto in un punto qualsiasi sulla
superficie del gel mediante un supporto di plastica, quindi viene applicata la
corrente diretta collocando gli elettrodi in posizione. Gli anfoliti si spostano nella
direzione della corrente e si differenziano creando zone distinte per pH quando
raggiungono i loro punti isoelettrici. Una proteina, contenuta nel campione,
migra quindi alla zona con pH che ne rappresenta il punto isoelettrico. A questo
punto non si sposterà oltre, ma si accumulerà formando una banda visibile.
PCR end-point basata su TR-FRET
I test genetici possono essere effettuati mediante l’analisi degli acidi nucleici, che
utilizza spesso la reazione a catena della polimerasi (PCR), uno strumento di
base nella biologia molecolare per l’amplificazione degli acidi nucleici. La PCR
comprende generalmente quattro passaggi: campionamento, preparazione del
campione, amplificazione e rilevamento. Vi sono diverse applicazioni che
integrano gli ultimi due passaggi per consentire una semplice analisi di sequenzia
mento di acidi nucleici con una gestione minima post PCR. Diversamente dai
metodi convenzionali di PCR, le tecniche PCR end-point basate su TR-FRET
(Time-Resolved Fluorescence Resonance Energy Transfer, trasferimento di
energia a risonanza di fluorescenza a tempo-risolto) combinano le fasi di
preparazione del campione, amplificazione e rilevamento. Dopo la preparazione
dei dischi campionati, tutti i passaggi della procedura, compresa l’aggiunta di
reagenti per amplificazione e rilevamento, il ciclo termico e la misurazione della
fluorescenza, avvengono nello stesso contenitore, rendendo il metodo semplice
e di facile utilizzo.
A
A
D
D
Finestra di misura
Intensità
Figura 9. Con la tecnologia TR-FRET, le
etichette di donatore (D) e accettore (A)
nelle sonde non ibridizzate (in alto
a sinistra) sono vicine. In tal modo, si
ha un’elevata efficienza nel trasferi
mento dell’energia e un segnale intensivo
dell’accettore con breve tempo di decadi
mento (la curva gialla nel grafico).
Dopo l’ibridizzazione (in alto a destra),
la catena rigida di DNA allontana le
etichette. Ciò provoca una riduzione
nell’efficienza del trasferimento di energia
e un aumento del tempo di decadimento
dell’accettore (curva rossa).
Tempo (µs)
La tecnica PCR end-point basata su TR-FRET comporta l’impiego di sonde
target specifiche per il sequenziamento, in cui i fluorofori donatori e accettori,
lantanidi fluorescenti di lunga durata, siano accoppiati alle estremità opposte
di una singola sonda molecolare. Quando la sonda viene ibridizzata, è possibile
il rilevamento diretto della popolazione di sonde target ibridizzate, sulla base
del tempo di decadimento prolungato del segnale dell’accettore indotto dal
trasferimento di energia. Questo approccio basato sulle sonde consente anche
di regolare sia la lunghezza d’onda sia il tempo di decadimento del segnale
dell’accettore indotto nelle analisi su più analiti. Il metodo permette analisi del
DNA rapide, omogenee, basate su un singolo passaggio, che richiedono solo un
reagente per ogni oligonucleotide target. L’impiego di lantanidi fluorescenti di
lunga durata nella misurazione a tempo-risolto elimina inoltre il background
di un nanosecondo dell’analisi provocato da matrice del campione e dispersione
di luce, aumentando perciò la sensibilità dell’analisi. Inoltre, la sensibilità dei suoi
componenti permette l’impiego di campioni di piccole dimensioni, riducendo
così l’interferenza dovuta ai componenti biologici e consentendo l’uso diretto
di dischi di campioni in PCR omogenei.
RIFERIMENTI UTILI
Organizzazioni che forniscono informazioni
sullo screening
Vi sono molte organizzazioni nazionali e internazionali attive nel sostenere la
diffusione dello screening neonatale nel mondo mediante la condivisione delle
conoscenze.
ACMG
L’American College of Medical Genetics (ACMG) mira al miglioramento della
salute mediante la genetica medica.
Nell’ambito della sua attività di definizione e nella promozione dell’eccellenza
nella pratica della genetica medica, ACMG ha proposto un’informativa per
l'uniformità consigliata dello screening (RUSP, recommended uniform screening
panel).
Inoltre ACMG promuove e fornisce formazione in genetica medica, aumento
dell’accesso a servizi di genetica medica e integra gli aspetti genetici nella cura
del paziente.
http://www.acmg.net/
APHL
Anche la APHL (Association of Public Health Laboratories), con sede negli
USA, opera per assistere su scala globale e collabora con l’ISNS (International
Society for Neonatal Screening) nell’assistenza ai Paesi che introducono nuovi
programmi. Questa associazione ha una vasta esperienza, dal momento che
i laboratori di salute pubblica effettuano test di screening neonatale a più del
95% dei quattro milioni di bambini nati ogni anno negli Stati Uniti.
http://www.aphl.org/
CDC
Il CDC (Centers for Disease Control and Prevention, centri per il controllo
e la prevenzione delle malattie) collabora nella creazione di competenze, infor
mazioni e strumenti di cui le persone e le comunità hanno bisogno per proteg
gere la propria salute, attraverso la promozione della salute, la prevenzione di
malattie, infortuni e disabilità e la preparazione ad affrontare nuove minacce
alla salute.
http://www.cdc.gov/
Climb – Children Living with Inherited Metabolic Diseases
Climb è un’organizzazione nazionale del Regno Unito che fornisce informazioni,
consigli e sostegno specifici per le malattie metaboliche a bambini, giovani,
adulti, famiglie e professionisti. Inoltre fornisce informazioni e sostegno alle
famiglie in tutto il modo, finanzia programmi di ricerca didattica e primaria
e studia trattamenti e servizi medici.
http://www.climb.org.uk/
EGAN
EGAN (European Genetic Alliances Network) è un’organizzazione pan europea
che opera a favore e per conto dei pazienti colpiti da disordini di natura genetica
o congenita. L’attività riguarda sia patologie comuni sia rare.
http://www.egan.eu/
EPF
Il Forum Europeo dei Pazienti (EPF, European Patients’ Forum) è un’organizza
zione pan europea di pazienti attiva nel campo della salute pubblica e della difesa
della salute in Europa.
EPF è stato fondato nel 2003 ed è divenuto il rappresentante collettivo dei
pazienti a livello dell’Unione Europea. Attualmente EPF rappresenta 46 organiz
zazioni. All’interno di questo gruppo sono comprese organizzazioni attive
a livello UE di pazienti con patologie specifiche e organizzazioni collettive di
pazienti a livello nazionale.
http://www.eu-patient.eu/
Genetic Alliance
Genetic Alliance è un’organizzazione non profit statunitense le cui finalità
sono la trasformazione della salute mediante la genetica e la promozione della
trasparenza relativamente alle patologie genetiche. Svolge una funzione di
collegamento fra diverse parti per creare collaborazioni a difesa della salute
e per il miglioramento dei sistemi sanitari; inoltre opera in modo innovativo
nell’ambito dell’informazione per consentire la traduzione delle ricerche a favore
dell’attività decisionale dei servizi sanitari e dei singoli individui.
http://www.geneticalliance.org/
Genetic Alliance UK
Genetic Alliance UK è un’alleanza nazionale di organizzazioni di cui fanno parte
più di 130 istituzioni benefiche che sostengono bambini, famiglie e individui
affetti da alterazioni genetiche. Le pagine web dell’organizzazione contengono
un elenco esaustivo delle organizzazioni aderenti dedicate alle singole patologie.
http://www.gig.org.uk/
Genetics Society
La Genetics Society è stata fondata da William Bateson nel 1919 ed è una delle
più antiche associazioni per la promozione scientifica dedicate alla genetica
a livello mondiale. Conta più di 1700 membri, fra cui la maggior parte dei
genetisti britannici, compresi accademici, ricercatori e studenti.
In qualità di istituzione benefica registrata, organizza incontri per promuovere
la genetica, sostiene la partecipazione degli studenti agli incontri, sponsorizza la
ricerca mediante finanziamenti per ricerche specifiche e borse di studio per gli
studenti, e promuove la conoscenza pubblica della genetica.
http://www.genetics.org.uk/
ISNS
ISNS (International Society for Neonatal Screening) è un’organizzazione con
circa 400 membri fra gli specialisti dei programmi di screening di tutto il mondo.
Il ruolo di ISNS è di raccogliere le opinioni di persone diverse da nazioni
e continenti diversi, e di diffondere queste opinioni e la conoscenza condivisa.
http://www.isns-neoscreening.org/
March of Dimes
March of Dimes è un'organizzazione statunitense che ha la finalità di migliorare
la salute dei bambini prevenendo i difetti alla nascita, la nascita prematura e la
mortalità infantile. L'organizzazione realizza il suo scopo attraverso ricerche,
servizi di comunità, attività di educazione e patrocinio mirati a salvare le vite dei
bambini. I ricercatori, i volontari, gli educatori, gli operatori e i patrocinatori di
March of Dimes collaborano allo scopo di dare a tutti i bambini la possibilità di
combattere contro le minacce alla loro salute: precocità, difetti alla nascita, basso
peso alla nascita.
http://www.marchofdimes.com/
NNSGRC
NNSGRC (National Newborn Screening and Genetics Resource Center)
è un accordo di collaborazione fra la sezione per i servizi di genetica di MCHB
(Maternal and Child Health Bureau) e il dipartimento di pediatria di UTHSCSA
(University of Texas Health Science Center at San Antonio). Il progetto
è finanziato da HRSA (Health Resources and Services Administration).
Lo scopo di NNSGRC è di fornire un forum per l’interazione fra consumatori,
professionisti del settore sanitario, ricercatori, organizzazioni e politici per la
messa a punto e lo sviluppo di programmi di salute pubblica per lo screening
neonatale e la genetica; inoltre, di servire da centro risorse a livello nazionale per
informazioni e formazione nel campo dello screening neonatale e della genetica.
http://genes-r-us.uthscsa.edu/
Rare Disease UK
Rare Disease UK è un’alleanza fra i principali enti per lo sviluppo della
pianificazione strategica riguardo le malattie rare nel Regno Unito.
http://www.raredisease.org.uk/
Save Babies Through Screening Foundation
Lo scopo della Save Babies Through Screening Foundation è migliorare la
vita dei bambini mediante la prevenzione di disabilità intellettuale, disabilità
e morte dovute alle alterazioni individuabili mediante lo screening neonatale
con campioni di sangue prelevato dal tallone.
http:// www.savebabies.org/
http://www.savebabiescanada.org/
http://www.savebabiesuk.org/
SSIEM
Lo scopo della SSIEM (Society for the Study of Inborn Errors of Metabolism)
è di promuovere lo studio dei disordini metabolici ereditari e delle relative
tematiche. La società, fondata nel 1963, opera per la promozione dello scambio
di idee fra operatori professionisti di diverse discipline che sono interessati alle
patologie metaboliche ereditarie.
http://www.ssiem.org/
UK Newborn Screening Programme Centre
Lo UK Newborn Screening Programme Centre ha la responsabilità di
sviluppare, implementare e mantenere un programma di screening di alta qualità,
uniforme, per tutti i neonati e i loro genitori.
http://newbornbloodspot.screening.nhs.uk/
UK NSC
Lo UK NSC (UK National Screening Committee) informa i ministeri e l’NHS
operanti nelle quattro nazioni che costituiscono il Regno Unito circa tutti
gli aspetti dello screening e sostiene l’implementazione dei programmi di
screening. Mediante i dati della ricerca, programmi pilota e valutazioni di ordine
economico, tale comitato valuta i dati relativi ai programmi mediante criteri
riconosciuti a livello internazionale.
Inoltre lo UK NSC mette in atto meccanismi pratici per la supervisione
dell’introduzione di nuovi programmi nell’NHS inglese e controlla l’efficacia
e la qualità di questi programmi.
http://www.nsc.nhs.uk/
Abbreviazioni
ACMGAmerican College of Medical Genetics
APHLAssociation of Public Health Laboratories
BIATest di inibizione batterica
BKTDeficit di β-chetotiolasi
BUNLivello di azoto ureico
CAHIperplasia surrenale congenita
CBSCistationina β-sintasi
CDCCenters for Disease Control and Prevention
(Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie)
CFFibrosi cistica
CFTRRegolatore transmembranico di conduttanza della fibrosi cistica
CHIpotiroidismo congenito
CKCreatinchinasi
CUDDeficit primitivo di carnitina
CYP21Enzima steroide 21-idrossilasi
EGANEuropean Genetic Alliances Network
EPFEuropean Patients’ Forum (Forum Europeo dei Pazienti)
FT4Tirossina libera
G6PDGlucosio-6-fosfato deidrogenasi
GA-IAciduria glutarica tipo I
GA-IIAciduria glutarica tipo II
GALEUDP galattosio epimerasi
GALKGalattochinasi
GALTGalattosio-1-fosfato-uridil-transferasi.
GCDGlutaril-CoA deidrogenasi
GIGastrointestinale
HbAEmoglobina adulta
HbFEmoglobina fetale
HCYOmocistinuria
HELLPEmolisi, enzimi epatici elevati e bassa conta piastrinica
HMG3-idrossi-3-metilglutaril aciduria
HPAIperfenilalaninemia
HRSAHealth Resources and Services Administration
TSHOrmone di stimolazione della tiroide
IEFIsoelettrofocalizzazione
IFMADosaggio immunofluorimetrico
IRMADosaggio immunoradiometrico
IRTTripsina immunoreattiva
ISNSInternational Society for Neonatal Screening
IVAAcidemia isovalerica
IVInfusione endovenosa
LCHAD3-idrossiacil-CoA deidrogenasi a catena lunga
MCADDeficit di acil-CoA deidrogenasi a catena media
3-MCCDeficit di 3-metil-crotonil-CoA carbossilasi
MCDDeficit multiplo di carbossilasi
MSMSSpettrometria di massa tandem
MSUDMalattia delle urine a sciroppo d’acero
MUTAcidemie metilmaloniche
NADPNicotinammide adenina dinucleotide fosfato
NADPHNicotinammide adenina dinucleotide fosfato (ridotto)
NNSGRCNational Newborn Screening and Genetics Resource Center
17-OHP17-OH-progesterone
PCRReazione a catena della polimerasi
pIPunto isoelettrico
PKUFenilchetonuria
PAAcidemia propionica
RIADosaggio radioimmunologico
RUSPRecommended uniform screening panel
(informativa per l'uniformità consigliata dello screening)
SCHAD3-idrossiacil-CoA deidrogenasi a catena corta
SCIDImmunodeficienza combinata grave
SIDSSindrome della morte neonatale improvvisa
SSIEMSociety for the Study of Inborn Errors of Metabolism
T4Tirossina
TBGGlobulina legante la tirossina
TFPDeficit di proteina trifunzionale
TRECFrammento circolare di escissione del recettore dei linfociti T
TR-FRETTrasferimento di energia a risonanza di fluorescenza
TYR-ITirosinemia tipo I
UK NSCUK National Screening Committee
VLCADDeficit di acil-CoA deidrogenasi a catena molto lunga
BIBLIOGRAFIA
Bibliografia generale sullo screening neonatale e la sua storia
Blood Collection on Filter Paper for Newborn Screening Programs; Approved Standard Fifth Edition. CLSI document LA4-A5 (ISBN 1-56238-644-1).
Guthrie R, Susi A (1963) A simple Phenylalanine method for detecting Phenylketonuria
in large populations of newborn infants. Pediatrics 32: 338–43.
MacCready RA, Hussey MG (1964) Newborn phenylketonuria detection program in
Massachusetts. U. S. Navy Medical News Letter 44: 24.
la Marca G, Malvagia S, Pasquini E, Innocenti M, Fernandez MR, Donati MA, Zammarchi
E. (2008) The inclusion of succinylacetone as marker for tyrosinemia type I in expanded
newborn screening programs. Rapid Commun Mass Spectrom. 22(6): 812-8.
Pollitt RJ (1995) Robert Guthrie. J Inherit Metab Dis 18(5): 533.
Scriver CR (2008) Garrod’s Croonian Lectures (1908) and the charter ‘Inborn Errors
of Metabolism’: albinism, alkaptonuria, cystinuria, and pentosuria at age 100 in 2008.
J Inherit Metab Dis 31(5): 580-98.
Werner SC, Acebedo G, Radichevich I (1974) Rapid radioimmunoassay for both T4 and
T3 in the same sample of human serum. J Clin Endocrinol Metab 38 (3): 493–5.
Vesterberg O (1969): Synthesis and Isoelectric Fractionation of Carrier Ampholytes.
Acta Chemica Scandinavica 23: 2653-66.
Virtanen M, Maenpaa J, Santavouri E, Hirvonen E, Perheentupa J (1983) Congenital
hypothyroidism: age at start of treatment versus outcome. Acta Paediatr Scand 72: 197201. Miles LEM, Hales CN (1968): Labelled antibodies and immunological assay system.
Nature 219: 186-9.
Acidemia glutarica tipo I
Aamir, N., Eleleg, O.N., et al. Glutaric aciduria type I: Enzymatic and neuroradiologic
investigations of two kindreds. J Pediatrics 114:983, 1989.
ACMG Newborn Screening Expert Group. Newborn Screening panel and System.
May 2006, Vol. 8 No. 5, Supplement.
CLSI. Newborn Screening by Tandem Mass Spectrometry; Approved Guideline.
I/LA32-A, Vol. 30 No. 16.
Goodman, S.I. and Frerman, F.E. Organic acidemias due to defects in Lysine oxidation:
2-ketoadipic acidemia and Glutaric Acidemia. In, The Metabolic and Molecular Basis of
Inherited Disease. 8th Edition, 2001. Scriver, Beaudet, et al. McGraw-Hill. Chapter 95,
pg. 2195 - 2204.
Lipkin, P.H., Roe, C.R., et al. A case of Glutaric acidemia type I: effect of riboflavin and
carnitine. J Pediatrics 112:62, 1988.
Acidemia isovalerica
I/LA32-A, Vol. 30 No. 16.
Fries, M.H., Rinaldo, P., Schmidt-Sommerfeld, E., et al. Isovaleric acidemia: Response
to a Leucine load after three weeks of supplementation with Glycine, Lcarnitine and
combined glycine-carnitine therapy. J Pediatrics 129:449, 1998.
Millington, D.S., Roe, C.R., Maltby, D.A., et al. Endogenous catabolism is the major
source of toxic metabolites in isovaleric acidemia. J Pediatrics 110:56, 1987.
Roe, C.R., Millington, D.S., Maltby, D.A., et al. L-Carnitine therapy in isovaleric acidemia.
J Clinical Investigation 74:2290, 1984.
Sweetman, L. and Williams, J.C. Branched Chain Organic Acidurias. In, The Metabolic
and Molecular Basis of Inherited Disease. 8th Edition, 2001. Scriver, Beaudet, et al., ed.,
McGraw-Hill. Chapter 93, pgs. 2125-2163.
Acidemia propionica
I/LA32-A, Vol. 30 No. 16.
Fenton, W.A., Gravel, R.A. and Rosenblatt, D.S. Disorders of Propionate and
Methylmalonate Metabolism. In, The Metabolic and Molecular Basis of Inherited Disease.
8th Edition, 2001. Scriver, Beaudet, et al. McGraw-Hill.
Acidemie metilmaloniche
I/LA32-A, Vol. 30 No. 16.
Fenton, W.A., Gravel, R.A. and Rosenblatt, D.S. Disorders of Propionate and
Methylmalonate Metabolism. In, The Metabolic and Molecular Basis of Inherited Disease.
8th Edition, 2001. Scriver, Beaudet, et al. McGraw-Hill. Chapter 94, pg. 2165-2193.
Kahler, S.G., Millington, D.S., Cederbaum, S.D., et al. Parenteral nutrition in propionic
and methylmalonic acidemia. J Pediatrics 115:235-241, 1989.
Koletzko, B., Bachmann, C. and Wendel, U. Antibiotic therapy for improvement of
metabolic control in methylmalonic aciduria. J Pediatrics 117:99, 1990.
Roe, C.R., Hoppel, C.L., Stacey, T.E., et al. Metabolic response to carnitine in
methylmalonic aciduria. Arch Diseases of Childhood 58:916, 1983.
Sniderman, L.C., Lambert, M., Giguere, R., et al. Outcome of individuals with
lowmoderate methylmalonic aciduria detected through a neonatal screening program.
J Pediatrics 134:680, 1999.
Aciduria argininosuccinica/citrullinemia
Brusilow, S.W. and Horwich, A. Urea Cycle Enzymes. In, The Metabolic and Molecular
Basis of Inherited Disease. 8th Edition, 2001. Scriver, Beaudet, et al. McGraw-Hill.
Chapter 85, pg. 1909-1963.
I/LA32-A, Vol. 30 No. 16.
Maestri, N.E., Hauser, E.R., Bartholomew, D., et al. Prospective treatment of urea cycle
disorders. J Pediatrics 119:923, 1992.
Maestri, N.E., Clissold, D.B., Brusilow, S.W. Long-term survival of patients with
Argininosuccinate Synthetase deficiency. J Pediatrics 127:929, 1995.
Rutledge, S.L., Havens, P.L., Haymond, M.W., et al. Neonatal hemodialysis: Effective
therapy for the encephalopathy of inborn errors of metabolism. J Pediatrics 116:125,
1990.
Cellule falciformi e altre emoglobinopatie
Weatherall DJ, Clegg JB, Higgs DR and Wood WG. “The Hemoglobinopathies” in The
Metabolic and Molecular Bases of Inherited Disease, 8th edition, 2001. Scriver, Beaudet,
et al. McGraw-Hill, Vol III, Chapter 181, p. 4571-4626.
Deficit di acil-CoA deidrogenasi a catena media
I/LA32-A, Vol. 30 No. 16.
Coates, P.M., Hale, D.E., Stanley, C.A., et al. Genetic deficiency of medium chain AcylCoA dehydrogenase. Studies in cultured skin fibroblasts and peripheral mononuclear
leukocytes. Pediatric Research 19:672, 1985.
Ding, J-H, Roe, C.R., Iafolla, A.K., et al. Diagnosis of Medium Chain Acyl-CoA
Dehydrogenase Deficiency in children dying suddenly without explanation by mutation
analysis in post-mortem fixed tissue. New England J of Medicine 325:61, 1991.
Nada, M.A., Chace, D.H., Spracher, H., et al. Investigation of beta oxidation intermediates
in normal and MCAD-deficient fibroblasts using tandem mass spectrometry. Biochem
Molec Med 54:59, 1995.
Nada, M.A., Vianey-Saban, C., Roe, C.R., et al. Prenatal diagnosis of mitochondrial fatty
acid oxidation defects. Prenatal Diag 16:117, 1996.
Roe, C.R. and Ding, J-H. Mitochondrial Fatty Acid Oxidation Disorders. In, The
Metabolic and Molecular Basis of Inherited Disease. 8th Edition, 2001. Scriver, Beaudet,
et al. McGraw-Hill. Chapter 101, pg.2297-2326.
Roe, C.R., Millington, D.S., Maltby, D.A., et al. Recognition of Medium Chain Acyl-CoA
Dehydrogenase Deficiency in asymptomatic siblings of children dying of Sudden Infant
Death or Reye like syndromes. J Pediatrics 108:13, 1986.
Deficit di acil-CoA deidrogenasi a catena molto lunga
I/LA32-A, Vol. 30 No. 16.
Cox, G.F., Souri, M., Aoyama, T., et al. Reversal of severe hypertrophic cardiomyopathy
and excellent neuropsychologic outcome in a very-long-chain acyl-coenzyme A
dehydrogenase deficiency. J Pediatrics 133:247, 1998.
Roe, C.R. and Ding, J. Mitochondrial Fatty Acid Disorders. In, The Metabolic and
Molecular Basis of Inherited Disease. 8th Edition, 2001. Scriver, Beaudet, et al. McGrawHill. Chapter 101, pg. 2297-2326.
Yamaguchi, S., Indo, Y., Coates, P.M., et al. Identification of very-long-chain acylcoenzyme
A dehydrogenase deficiency in three patients previously diagnosed with long-chain acylCoA dehydrogenase deficiency. Pediatric Research 34:111-113, 1993.
Deficit di β-chetotiolasi
I/LA32-A, Vol. 30 No. 16.
Henry, C.G., Strauss, A.W., Keating, J.P., and Hillman, R.E. Congestive cardiomyopathy
associated with beta-ketothiolase deficiency. J Pediatrics 99:754, 1981.
Mitchell, G. and Fukao, T. Inborn Errors of Ketone Body Metabolism. In, The Metabolic
McGraw-Hill. Chapter 102:2327-2356.
Deficit di biotinidasi
Wolf, B. Disorders of Biotin Metabolism. In, The Metabolic and Molecular Basis of
Inherited Disease. 8th Edition, 2001. Scriver, Beaudet, et al. McGraw-Hill. Chapter 156,
pg. 3935-3962.
Wolf, B., Grier, R.E., Allen, R.J., et al. Phenotypic variation in biotinidase deficiency.
Burton, B., Roach, E.S., Wolf, B. and Weissbecker, K.A. Sudden death associated with
Biotinidase Deficiency. Pediatrics 79:482, 1987.
Lara, E.B., Sansaricq, C., Wolf, B., and Snyderman, S.E. Biotinidase Deficiency in black
children. J Pediatrics 116:750, 1990.
Deficit di glucosio-6-fosfato deidrogenasi
Eshaghpour, E., Oski, F.A. and Williams, M. The relationship of erythrocyte glucose-6phosphatae dehydrogenase deficiency to hyperbilirubineamia in Negro premature infants.
Kaplan, M., Rubaltelli, F.F., Hammerman, C., et al. Conjugated bilirubin in neonates with
glucose-6-phosphatae dehydrogenase deficiency. J Pediatrics 128:695, 1996.
Luzzatto, L., Mehta, A. and Vulliamy, T. Glucose 6-Phosphate Dehydrogenase Deficiency.
In, The Metabolic and Molecular Basis of Inherited Disease. 8th Edition, 2001. Scriver,
Beaudet, et al. McGraw-Hill. Chapter 179, pg. 4517 - 4553.
Seidman, D.S., Shiloh, M., Stevenson, D.K., et al. Role of hemolysis in neonatal jaundice
associated with glucose-6-phosphatae dehydrogenase deficiency. J Pediatr 127:804, 1995.
Valaes, T., Dokiadis, S. and Fessas, P.H. Acute hemolysis due to naphthalene inhalation.
Deficit di L-3-idrossiacil-CoA deidrogenasi a catena lunga
I/LA32-A, Vol. 30 No. 16.
Roe, C.R. and Ding, J. Mitochondrial Fatty Acid Oxidation Disorders. In, The Metabolic
and Molecular Basis of Inherited Disease. 8th Edition, 2001. Scriver, Beaudet, et al.
McGraw-Hill. Chapter 101, pg. 2297-2326.
Tyni, T., Palotie, A., Viinikka, L., et al. Long-chain 3-hydroxyacyl-coenzyme A
dehydrogenase deficiency with the G1528C mutation: Clinical presentation of thirteen
patients. J Pediatrics 130:67, 1997.
Deficit di 3-metil-crotonil-CoA carbossilasi
I/LA32-A, Vol. 30 No. 16.
Elpeleg, O.N., Havkin, S., Barash, V., et al. Familial hypotonia of childhood caused by
isolated 3-MethylCrotonyl-CoA Carboxylase Deficiency. J Pediatrics 121:407, 1992.
Gibson, K.M., Bennett, M.J., Naylor, E.W., et al. 3-MethylCrotonyl-CoA Carboxylase
Deficiency in Amish/Mennonite adults identified by detection of increased acylcarnitines
in blood spots of their children. J Pediatrics 132:519, 1998.
Koeberl, D.D., Millington, D.S., Smith, W.E., et al. Evaluation of 3-Methylcrotoonyl-CoA
Carboxylase Deficiency Detected by Tandem Mass Spectrometry Newborn Screening.
J Inherit Metab Dis 26:25, 2003.
McGraw-Hill. Chapter 93, pg. 2125 - 2163.
Tsai, M.Y., Johnson, D.D., Sweetman, L., et al. Two siblings with biotin-resistant
3-MethylCrotonyl-CoA Carboxylase Deficiency. J Pediatrics 115:110, 1989.
Tuchman, M., Berry, S.A., Thuy, L.P., et al. Partial MethylCrotonyl-CoA Carboxylase
Deficiency in an infant with failure to thrive, gastrointestinal dysfunction and hypertonia.
Pediatrics 91:664, 1993.
Deficit di proteina trifunzionale
I/LA32-A, Vol. 30 No. 16.
Dionisi-Vici, C., Garavaglia, B., Burlina, A.B., et al. Hypoparathyroidism in mitochondrial
Trifunctional protein deficiency. J Pediatrics 129:159-162, 1996.
Ibdah, J.A., Tein, I., Dionisi-Vici, C., et al. Mild Trifunctional protein deficiency is
associated with progressive neuropathy and myopathy and suggests a novel genotypephenotype correlation. J Clinical Investigation 102:1193, 1998.
Jackson, S., Singh Kler, R., Bartlett, K., et al. Combined enzyme defect of mitochondrial
fatty acid oxidation. J Clinical Investigation 90:1219, 1992.
Roe, C.R. and Ding, J. Mitochondrial Fatty Acid Oxidation Disorders. In, The Metabolic
Ushikubo, S., Aoyama, T., Kamijo, T., et al. Molecular characterization of mitochondrial
Trifunctional protein deficiency: formation of the enzyme complex is important for
stabilization of both alpha- and beta-subunits. Amer J Human Genetics 58:979-988,
1996.
Wanders, R.J.A., Ijlst, L., Poggi, F., et al. Human Trifunctional protein deficiency: A new
disorder of mitochondrial fatty acid β-oxidation. Biochem Biophys Res Communications
188:1139, 1992.
Deficit multiplo di carbossilasi
I/LA32-A, Vol. 30 No. 16.
McGraw-Hill.
Wolf, B. Disorders of Biotin Metabolism. In, The Metabolic and Molecular Basis of
Inherited Disease. 8th Edition, 2001. Scriver, Beaudet, et al. McGraw-Hill.
Deficit primitivo di carnitina
ACMG Newborn Screening Expert Group. Newborn Screening Panel and System.
I/LA32-A, Vol. 30 No. 16.
Newborn Screening ACT Sheet, Texas Department of State Health Services.
http://www.dshs.state.tx.us/newborn/pdf/ACT_CUD.pdf. Visited 21st of December 2010.
Scaglia F., Carnitine Deficiency: http://emedicine.medscape.com/article/942233-overview.
Visited December 21, 2010. Last updated April 13, 2010.
Treem et al. Primary carnitine defiency due to a failure of carnitine transport in kidney,
muscle and fibroblasts. N Engl J Med 319:1331, 1988.
Fenilchetonuria
Armstrong, M.D. and Tyler, F.H. Studies on phenylketonuria: I. Restriction phenylalanine
intake in phenylketonuria. J Clin Invest 34:565, 1955.
Cockburn, F., Barwell, B.E., Brenton, D.P., et al. Recommendations on the dietary
management of phenylketonuria. Arch Dis Child 68:426, 1993.
Koch, R., Moats, R., Guttler, F., Guldberg, P. and Nelson, M. Blood-brain phenylalanine
relationships in persons with phenylketonuria. Pediatrics 106:1093-1096, 2000.
Scriver, C.R. and Kaufman, S. Hyperphenylalaninemia: Phenylalanine Hydroxylase
Deficiency. In, The Metabolic and Molecular Basis of Inherited Disease. 8th Edition, 2001.
Scriver, Beaudet, et al. McGraw-Hill. Chapter 77, pg. 1667-1724.
Fibrosi cistica
Welsh MJ, Ramsey BW, Accurso F, and Cutting GR, “Cystic Fibrosis” in The Metabolic
and Molecular Bases of Inherited Disease, 8th edition, 2001. Scriver, Beaudet, et. al.,
McGraw-Hill, vol. III, Chapter 201, p.5121-5188.
Farrell PM, Kosorok MR, et.al. Early diagnosis of cystic fibrosis through neonatal
screening prevents severe malnutrition and improves long term growth. Paediatrics 2001;
107: 1-13.
Siret D, Bretaudeau G, et al. Comparing the clinical evolution of cystic fibrosis screened
neonatally to that of cystic fibrosis diagnosed from clinical symptoms: A 10 year
retrospective study in a French region (Brittany). Pediatric Pulmonology 2003;
35: 342-349.
Galattosemia
Holton JB, Walter JH, and Tyfield LA. “Galactosemia” in The Metabolic and Molecular
Bases of Inherited Disease, 8th edition, 2001. Scriver, Beaudet, et.al., McGraw-Hill , vol I,
chapter 72, p. 1553-1587.
3-idrossi-3-metilglutaril aciduria
I/LA32-A, Vol. 30 No. 16.
Duran, M., Schutgens, R.B.H., Ketel, A., et al. 3-Hydroxy-3-MethylGlutaryl-CoA Lyase
deficiency: Postnatal management following prenatal diagnosis by analysis of maternal
urine. J Pediatrics 95:1004, 1979.
Mitchell, G. and Fukao, T. Inborn Errors of Ketone Body Metabolism. In, The Metabolic
Schutgens, R.B.H., Heymans, H., Ketel, A., et al. Lethal hypoglycemia in a child with
a deficiency of 3-Hydroxy-3-MethylGlutaryl-CoA Lyase. J Pediatrics 94:89, 1979.
Sweetman, L. and Williams, J.C. Branched Chain Organic Acidurias. In: The Metabolic
Immunodeficienza combinata grave
Buckley, R.H. Advances in the understanding and treatment of human severe combined
immunodeficiency. Immunol Res 22: 237-251, 2000.
Buckley, R.H. Molecular defects in human severe combined immunodeficiency and
approaches to immune reconstitution. Annu Rev Immunol 22: 625-655, 2004.
Cooper, M.D., Lanier, L.L., Conley, M.E., Puck, J.M. Immunodeficiency disorders.
Hematology Am Soc Hematol Educ Program 2003: 314-330. Review.
Chan, K. & Puck, J. Development of population-based newborn screening for severe
combined immunodeficiency. Allergy Clin Immunol 115: 391-398, 2005.
Douek, D.C., Vescio, R.A., Betts, M.R., et al. Assessment of thymic output in adults after
haematopoetic stem-cell transplantation and prediction of T-cell reconstitution. Lancet
355: 1875-1881, 2000.
Iperplasia surrenale congenita
Donohoue PA, Parker KL, Migeon CJ. Congenital Adrenal Hyperplasia. In, Scriver
CR, Beaudet AL, Sly WS, Valle D, eds. The metabolic and molecular bases of inherited
disease. New York: McGraw-Hill, 8th edition, volume III, part 18, hormones, chapter 159,
2001:4077-4113.
MacLaughlin DT, Donohue PA. Sex determination and differentiation. N Engl J Med
2004;350(4):367-378.
Speiser PW, White PC. Congenital Adrenal Hyperplasia. N Engl J Med
2003;349(8):776-88.
Speiser PW, The genetics of steroid 21-hydroxylase deficiency. The Edocrinologist
2005;15(1):37-43.
Pang S. Newborn screening for congenital adrenal hyperplasia. Pediatr Ann
2003;32:516-523.
Working Group on Neonatal Screening of the European Society for Paediatric
Endocrinology. Procedure for neonatal screening for congenital adrenal hyperplasia due
to 21-hydroxylase deficiency Horm Res 2001;55:201-5.
Honour JW, Torresani T. Evaluation of neonatal screening for congenital adrenal
hyperplasia 2. Horm Res 2001;55:206-11.
Therrell BL. Newborn screening for congenital adrenal hyperplasia. Endocrinol Metab
ClinNorth Am 2001;30:15-30.
Steigert M, Schoenle EJ, Biason-Lauber A, Torresani T. High reliability of neonatal
screening for congenital adrenal hyperplasia in Switzerland. J Clin Endocrinol Metab
2002;87:4106-10.
Joint LWPES/ESPE CAH Working Group. Consensus Statement on 21-Hydroxylase
Deficiency from The Lawson Wilkins Pediatric Endocrine Society and The European
Society for Paediatric Endocrinology. J Clin Endocrinol Metab 2002;87(9):4048-53.
MacLaughlin DT, Donahoe PK. Sex determination and differentiation. N Engl J Med
2004;350:367-78.
Ipotiroidismo congenito
Refetoff S, Dumont JE, Vassart G. Thyroid disorders. In: Scriver CR, Beaudet AL, Sly WS,
Valle D, eds. The metabolic and molecular bases of inherited disease. New York: McGrawHill, 8th edition, volume III, part 18, hormones, chapter 158, 2001:4029-4075.
AAP Committee on Genetics; AAP Section on Endocrinology; and Public Health
Committee of the American Thyroidism Association. Update of newborn screening and
therapy for congenital hypothyroidism. Pediatrics 2005 (in press).
Fisher DA, Brown RS. Thyroid physiology in the perinatal period and during childhood.
In: Braverman LE, Utiger RD, eds. Werner & Ingbar’s The Thyroid. 8th ed. Philadelphia.
Lippincott Williams & Wilkins: Part VIII, Chapter 81, 2000, pp 959-972.
Foley TP, Jr. Congenital hypothyroidism. In, Braverman LE, Utiger RD, eds. Werner
& Ingbar’s The Thyroid. 8th ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, Part VIII,
Chapter 82, 2000, pp. 977-83.
Malattia delle urine a sciroppo d’acero
Chuang, D.T. and Shih, V.E. Maple Syrup Urine Disease (Branched-Chain Ketoaciduria).
In, The Metabolic and Molecular Basis of Inherited Disease. 8th Edition, 2001. Scriver,
Beaudet, et al. McGraw-Hill. Chapter 87, pg. 1971-2005.
I/LA32-A, Vol. 30 No. 16.
Riviello, J.J., Rezvani, I., Degeorge, A.M., and Foley, C.M. Cerebral edema causing death
in children with maple syrup urine disease. J Pediatrics 119:42, 1991.
Omocistinuria
Applegarth, D.A., Hardwick, D.F., et al. Excretion of S-adenosylmethionine and
Sadenosylhomocysteine in Homocystinuria. New England J. Med. 285:1265, 1971.
I/LA32-A, Vol. 30 No. 16.
Mudd, S.H., Levy, H.L., and Kraus, J.P. Disorders of Trans-sulferation. In, The Metabolic
Wong, P.W.K., Justice, P., et al. Folic acid non-responsive homocystinuria due to
methylenetetrahydrofolate reductase deficiency. J Pediatrics 58:749-756, 1977.
Tirosinemia tipo I
Cerone, R., Holme, E., Schiaffino, M.C., et al. Tyrosinemia type III: Diagnosis and tenyear
follow-up. Acta Pediatrics 86:1013, 1997.
I/LA32-A, Vol. 30 No. 16.
Kvittingen, E.A., Rootwelt, H., Brandtzaeg, P., et al. Hereditary Tyrosinemia type I.
J Clinical Investigation 91:1816, 1993.
Mitchell, G.A., Larochelle, J., Lambert, M., et al. Neurologic crises in hereditary
Tyrosinemia. New England J Medicine 322:432, 1990.
Mitchell, G.A., Grompe, M., Lambert, M., Tanguay, R.M. Hypertyrosinemia. In, The
Metabolic and Molecular Basis of Inherited Disease. 8th Edition, 2001. Scriver, Beaudet,
et al. McGraw-Hill. Chapter 79, pg. 1777-1805.
Sassa, S., Fujita, H. and Kappas, A. Succinylacetone and delta-aminolevulinic acid
dehydratase in hereditary Tyrosinemia: Immunochemical study of the enzyme.
Shoemaker, L.R., Strife, C.F., Balistreri, W.F., and Ryckman, F.C. Rapid improvement in
the renal tubular dysfunction associated with Tyrosinemia following hepatic replacement.
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