MOLTEPLICI ASPETTI DELLA SINDROME DI NORRIE IRCCS E. Medea Bosisio Parini (LC) Dr. M.Pessina Dr R Borgatti Nuove conoscenze su questa sindrome alla quali ha contribuito uno studio da noi condotto, i cui risultati sono stati pubblicati sul Journal Child Neurology SINDROME DI NORRIE genetica: X linked recessiva (Xp11.4) gene: codifica per la proteina norrina. (solo maschi affetti-->descritta femmina con traslocazione reciproca). CLINICA: cecità bilaterale generalmente in età precoce, causata da processi degenerativo-proliferativi (masse fibrovascolari rassomiglianti a neoformazioni tumorali) della neuroretina, microftalmia. Inoltre : - 1/2 dei casi con disturbi cognitivi eventualmente associati a problematiche psicologiche; - 1/3 dei casi ipoacusia nella seconda decade - in alcuni casi: scarso accrescimento - talora epilessia. Altri autori descrivono numerosi casi analoghi con altresì opacità vitreale, cataratta e microftalmia con riduzione calibro nervi ottici e corpi genicolati laterali) secondari (...tisi) alla degenerazione retinica. • Lorenzo DN 21/05/2004 • Unicogenito • Nato a 35^ settimane da gravidanza caratterizzata da iposviluppo fetale, diabete gestazionale e oligoidramnios • Parto espletato mediante TC per SFA (cali del battito cardiaco fetale) Peso neonatale 1260 g (SGA), L 40 cm (<3°), cc 28,5 cm (<3°) • Accrescimento staturo-ponderale post-natale inferiore ai limiti di norma • Ritardo nella acquisizione delle principali tappe dello sviluppo psicomotorio • 5 mesi: non contatto di sguardo-->microftalmia e nistagmo, assenza riflesso fotomotore, estinti PEV--> cecità bilaterale. Fundus: leucocoria, corpo vitreo iperplastico, emorragia retinica posteriore, massa necrotica. • RM encefalo: alterazioni di segnale della SB delle regioni sottocorticali parietali posteriori bilateralmente, alterazione di segnale anche in sede talamica dx. Piccole aree lacunari a livello della sostanza bianca parietale dx al vertice • BAEP, EEG, ECG+ ecocardiogramma, sierologia del complesso TORCH, cariotipo e studio delle regioni subtelomeriche, esame del liquor (chimico-fisico e colturale), aminoacidi plasmatici e urinari, acidi organici urinari: nella norma • Indagine genetica per il gene NDP evidenziata mutazione (c.182T>C, p.L61P) : diagnosi di Sindrome di Norrie • In seguito peggioramento con coinvolgimento non esclusivamente del distretto oculare: • Grave ritardo neuropsichico: cognitivo-linguisticorelazionale (note di isolamento). • All’EON comparsa di atassia e segni piramidali (ipertono distale, ROT vivaci, segno di Babinski prevalentemente a sinistra) • A 7 anni comparsa di crisi epilettiche generalizzate caratterizzate da perdita di coscienza e mioclonie palpebrali. • 7 anni: ritorna (ricovero) alla ns. attenzione per emisindrome ad esordio subacuto. • Presenta: Microcefalia, faccia triangolare con occhi infossati, naso prominente, micrognazia, criptorchidismo bilaterale. Non alterazioni ai capelli e alle unghie. • RM encefalo 3T: “devastante”: estesa e marcata demielinizzazione sovra e sotto-tentoriale Numerosissime calcificazioni localizzate al fondo dei solchi corticali (frontali,parasagittali, parieto-temporali) e sottostante s.b. ove si associano a microcavitazioni (cisti); analogamente a livello cerebellare e nu.base. Infine: marcata atrofia dei nervi ottici. Microftalmia • Conclusioni: quadro compatibile con Leucodistrofiacalcificazioni e cisti (LCC). • Il quadro è ulteriormente complicato da: organomegalia e grave patologia midollare (pancitopenia, ematofagocitosi) con riacutizzazioni apparentemente scatenate da infezioni intercorrenti (trigger) ed in seguito alle quali il paziente è deceduto. • Data la complessità del quadro apparentemente non riconducibile alla sola s.di Norrie----> vengono avviati studi • 1) in ambito neurologico e neuroradiologico -----> ove si rilevano quadri analoghi inquadrati con il termine di LCC – Leucomalacia con calcificazioni e cisti (particolarmente Labrune '96 -->3 pz ed altri numerosi casi dalla letteratura): esordio nell’infanzia-->peggioramento in adolescenza--->: con regressione neuropsicomotoria (cognitiva, neuromotoria con comparsa di sintomi piramidali, extrapiramidali, cerebellari e talora crisi epilettiche). • Alla RMN/TAC: progressive calcificazioni a livello della s.bianca cerebrale (prevalentemente sottocorticale), nuclei della base, talamo e cervelletto-->talora associate a cisti; sono circondate da un'accentuazione del segnale suggestiva di distruzione della barriera ematoencefalica, e tutt'intorno una degenerazione della sostanza bianca . (Armstrong 2009 ne dimostra in un caso la progressione alle RMN) • Biopsia cerebrale su 1 pz.: diffusa microangiopatia, con riarrangiamenti simil-angiomatosi (piccoli tortuosi vasi sanguigni) con calcificazioni--- esitanti in micro-macrocisti. • QUADRO QUINDI SIMILE AL NS. PAZIENTE • 2) quadri complessi in cui LCC si trova associata a patologia oculare (forme di Coats) ed altre importanti patologie in quadri variamente combinati • - Tolmie '88 2 sorelle con teleangectasie retiniche, bilaterali, riferibili sul piano oculare a Coats, che presentano altresì a livello cerebrale calcificazioni, associano a livello obiettivo: capelli radi, displasia ungueale. • - Nagae e Poetscherf '04 descr. 3 pz con LCC, di cui uno con Coats- like; • - Crow '04 altri 2 pz con Coats (teleangectasie, anche in questo caso bilaterali), che associano leucodistrofia con calcificazioni (non osservate cisti) e: scarso accrescimento, capelli radi, distrofia cute ed unghie, difetti scheletrici/osteopenia/patol.midollo osseo (mal.ematologiche):--> questi quadri oculari “complessi” vengono definiti con il termine di Coats-Plus; • - Briggs '08. 8 pz.- di cui 6 con Coats Plus e 2 con LCC, 1 pz con SGA. Ancor più evidenti questi quadri complessi in: • - Linnankivi '06: 13 pz, di cui 6 con LC e 5 pz LCC. - 11pz. con SGA, altri 11 con Coats-teleangectasie-angiomi retinici di cui 5 con cisti intracranicheInoltre: scarso accrescimento, anomalie scheletriche ed ematologiche, emorragie intestinali; più raramente associati capelli radi e distrofie ungueali • Questi autori documentano il progressivo e peggiorativo coinvolgimento di numerosi organi ed apparati, comprendente: scarso accrescimento prepostnatale teleangectasie retiniche bilaterali con essudati intraretinici, calcificazioni-leucodistrofia-occasionali cisti dell'encefalo, osteopenia con tendenza a fratture, patologie del midollo osseo (ematologiche), sanguinamenti intestinali ed varici esofagee con cirrosi-insufficienza epatica. Meno frequentemente: capelli radi, distrofie unghie. • L'evoluzione è in genere peggiorativa particolarmente sul piano neurologico con ingravescenti sintomi piramidali, extrapiramidali,cerebellari oltre ad epilessia e regressione psichica. • Viene coniato il termine (Briggs ’08) di CRMCC: cerebro-retinal-micro- angiopathy with calcifications and cysts OPHTHALMOLOGICAL FINDINGS Patient ND Coats Coats plus FEVR LCC CRMCC Revesz DKC Bilateral Bilateral Unilateral Bilateral Bilateral Bilateral Bilateral Bilateral Bilateral involvement involvement involvement involvement involvement involvement involvement involvement involvement Exudative retinopathy yes yes yes yes yes yes yes yes yes Retinal telangiectasias yes yes yes yes yes no yes yes no Cerebral calcifications yes no no yes no yes yes yes yes Leukoencephalopathy yes no no yes no yes yes no no Intracranial cysts yes no no yes no yes yes no sometimes Cerebellar atrophy/hypoplasia no one case no no no no sometimes yes one case Developmental delay yes yes no yes no yes yes no yes Pyramidal/cerebellar signs yes one case no yes no yes yes no no Mental Retardation yes yes no yes no yes yes no no Seizures yes yes no yes no yes yes no no Sensorineural hearing loss no yes no yes no yes yes no no BRAIN MRI NEUROLOGICAL SYMPTOMS • Tali autori concludono: • ----> LCC e COATS plus (noi diremmo che tutte le patologie esaminate) rappresentano differenti manifestazioni di uno stesso spettro di malattia avente in comune il meccanismo patogenetico di alterata angiogenesi a carico del microcircolo. • Nell'encefalo si manifestano con -->angiopatia ostruttiva -->alterazioni della barriera ematoencefalica con conseguenti--> depositi di calcio, lenta necrosi tissutale formazione di cisti con secondarie alterazioni della sostanza bianca. • A livello oculare: alterata o incompleta vascolarizzazione di zone più o meno estese, della retina durante lo sviluppodeterminano fenomeni essudativi e/o di neovascolarizzazione degenerazione retinica. • In altri organi/apparati: vasculopatia determinante alterazioni strutturali e fisiopatologiche. • quadro extraoculare simile nel ns. paziente. • 3) a livello oculare analoghi aspetti patogenetici (alterazioni della vascolarizzazione retinica) e soprattutto comuni link genetici nelle sindromi di Coats e Vitreoretinopatia essudativa familiare (FEVR). • - FEVR (soprattutto descritta da Feldman '83) detta “Vitreoretinopatia essudativa familiare”: deficit visivo bilaterale, di entità variabile e lenta progressione, dovuta ad incompleta vascolarizzazione della periferia retinica--> oftalmologicamente: vitreo emorragico ed al fundus essudati con associati fenomeni di neovascolarizzazioneconseguente distacco di retina che può condurre alla cecità. • - Altri lavori descrivono la COATS syndrome ,detta anche “malattia da teleangectasie retiniche” (osservati alla fluorangiografia aneurismi fusiformi). A differenza di altre forme di teleangectasie retiniche la Coats è unilaterale. Malattia dovuta altresì ad un difetto di sviluppo della vascolarizzazione retinica, conseguente anomala permeabilità vasi microcircolo--> processi essudativi (accumulo lipidi intra-subretinici)->distacco di retina-->progressiva perdita della visione. Inizialmente il processo è circoscritto ad alcuni settori della retina e la funzionalità visiva è conservata). Esistono anche forme tardive (adulti), analoghe, ma meno gravi . Sul piano genetico: link tra le diverse forme oculari COATS: *Black 99: descrive una donna con variante di Coats il cui figlio è affetto da Norrie; entrambi hanno una mutazione missense del gene NDP sul Xp11.4. • *Viene dimostrata la mutazione del gene NDP in un altro caso clinico di Coats , attraverso l'analisi su tessuto retinico, che risulta assente in altri tessuti (-->ipotizzato che la norrina svolga un ruolo fondamentale nella vasculogenesi retinica e possa essere alterata in seguito a mutazione genetica determinatasi nel tessuto neuroectodermico---> quindi Coats possa essere secondaria alla mutazione in NDP gene in un segmento della retina in un precoce stadi di sviluppo) - FEVR evidenzia una eterogenicità genetica: • *Alvarez '05 6 pz con FEVR da mutazione del gene NDP X-p11.4 • *Feldman '83 descrive forme AD (11q 13) con mutazione geni FDZ4 - LPR5; più raramente forme AR da mutazione gene LRP5 (in quest'ultimo caso si associano osteoporosi-pseudoglioma sindrome) • *Recentemente (Poulter 2010) trova una mutazione AD gene TSPAN12 sul crom 7q31. - • Relativamente al ns. paziente occorreva chiarire la correlazione fenotipogenotipo. • Recentissimi studi genetici hanno fornito al riguardo un prezioso contributo. - Anderson 2012 relativamente a COATS PLUS e - Linnankini 2012 per la CRMCC ---> individuano una mutazione del gene CTC1: A.R. crom 17 (17p13.1). Il gene CTC1 è parte di un complesso trimerico, costituente un sistema intracellulare endoteliale di regolazione/protezione dell’espressione genica (come meglio verrà si seguito illustrato) Il ns. paziente viene quindi sottoposto ad analisi genetica di ricerca di possibile mutazione gene CTC1-->risulta mutato. • In particolare: Analisi molecolare del gene CTC1: eterozigosi composta per due mutazioni: missense (nota) c.775G>A , pV259M Microdelezione (nuova) c.1213delG determinante un troncamento precoce della proteina Lorenzo è quindi portatore di mutazioni dei geni NDP e CTC1. • Con il nostro studio si è cercato quindi di chiarire come diversi geni, presenti su diversi cromosomi, svolgono la loro funzione all’interno di un comune meccanismo patogenetico. • • • -NDP gene appartiene alla Wnt/B-catenin signaling transduction (sistema proteico di membrana) che cooperando, mediante interazione e induzione, con geni FDZ4 e LPR5 svolge la funzione di attivazione della Wnt-patway Il gene CTC1 fa parte del complesso trimerico CST-riparatore (sistema intracellulare endoteliale) e coopera con un altro sistema: lo "Shelterin complex" ------->Wnt-patway, CST riparatore e Shelterin complex--->attraverso la NF-kB patway-regolano l’espressione/repressione delle telomerasi (enzimi deputati al mantenimento delle sequenze telomeriche) nel corso della vita cellulare (fattori quindi di protezione cellulare) • In definitiva, si osserva che diversi geni, presenti su diversi cromosomi, nell’ambito di complessi sistemi , svolgono analoga funzione angiogenetica si rafforza quindi l'ipotesi che i diversi quadri nosograficamente distinti, sopra citati, compongano uno spettro di condizioni accumunate da un’analogo meccanismo patogenetico.