Giovanni Duro (Palermo)
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Istituto di Biomedicina e Immunologia Molecolare Consiglio Nazionale delle Ricerche “La malattia di Anderson-Fabry” Giovanni Duro La malattia di Fabry IBIM-CNR Malattia di Anderson-Fabry (o Fabry ) è una malattia Metabolica; Da accumulo lisosomiale; Ereditaria; Multisistemica; Decorso lentamente progressivo. Giovanni Duro La malattia di Fabry IBIM-CNR Malattia di Anderson-Fabry (o Fabry) E’ caratterizzata da manifestazioni cliniche e decorso variabili che possono portare alla morte del paziente, entro la quinta decade di vita, se non tempestivamente diagnosticata. Giovanni Duro La malattia di Fabry IBIM-CNR Malattia di Anderson-Fabry (o Fabry ) E’ causata dal difetto funzionale dell’enzima lisosomiale alfa Galattosidasi A Giovanni Duro IBIM-CNR Difetto funzionale dell’alfa-gal A L’α-galattosidasi A è una idrolasi che di norma interviene nel metabolismo glicosfingolipidico, staccando il galattosio dal Gb3 (globotriaosilceramide), avviando il normale processo di riciclaggio di sfingolipidi complessi. Un difetto funzionale dell’enzima determina accumulo di Gb3, danneggiando il normale funzionamento cellulare, dando così origine al fenomeno che sta alla base della malattia di Fabry. X Malattia da accumulo Giovanni Duro IBIM-CNR Il difetto funzionale dell’alfa Galattosidasi A È dovuto a numerose mutazioni a carico del gene che codifica per l’enzima Più di 1000 mutazioni, nel gene GLA, sono state già descritte GLA gene Ex 1 Ex 2 Ex 3 4 Ex 5 Ex 6 Ex 7 Giovanni Duro IBIM-CNR La malattia di Fabry GLA gene, circa 12 Kb. Contiene sette esoni, codificanti un polipeptide maturo di 429 aminoacidi Il gene è localizzato nel braccio lungo del cromosoma X Trasmissione X linked GLA gene Ex 1 Ex 2 Ex 3 4 Ex 5 Ex 6 Ex 7 Giovanni Duro La malattia di Fabry IBIM-CNR La malattia ha un’incidenza stimata intorno a 1 su 40.000 Recenti iniziative di screening neonatale hanno mostrato una incidenza inaspettatamente Alta della malattia, fino a 1 / 3.100 neonati maschi in Italia e circa 1 / 1.500 in Taiwan Giovanni Duro La malattia di Fabry IBIM-CNR Malattia di Anderson-Fabry Possibili diagnosi errate Il paziente tipico viene visitato da circa 10 specialisti, nel corso di 10 anni, prima che venga correttamente diagnosticata la malattia Hoffmann B, Mayatepek E. Fabry disease-often seen, rarely diagnosed Dtsch Arztebl Int. 2009 Jun; 106(26):440-7. Epub 2009 Jun 26. Review. Giovanni Duro La malattia di Fabry IBIM-CNR Dai dati estraibili dal “Fabry Registry” e dal “Fabry International NetworkWorldwide” risulta che il ritardo medio che intercorre fra l’inizio delle manifestazioni cliniche e la diagnosi si aggira a 17 anni per gli uomini e 24 anni per le donne. Giovanni Duro I segni e i sintomi più comuni Gli organi maggiormente coinvolti dall’accumulo di Gb3 sono: • Rene • Cuore • Sistema nervoso autonomo e centrale • Cute • Distretti vascolari • Occhio • Apparato audio-vestibolare Ictus giovanile Cornea verticillata Disturbi uditivi Cardiomiopatia Ipo-anidrosi Insufficienza renale progressiva Angiocheratomi Acroparestesie La malattia di Fabry IBIM-CNR I segni e i sintomi della malattia cambiano in funzione dell’età del paziente Con un interessamento organico che procede per tappe ed un coinvolgimento sistemico che porta, di solito, alla morte del soggetto entro la quinta decade di vita, se non tempestivamente diagnosticato ETA’ Infanzia <13 anni Adolescenza 14-26 anni Età adulta > 27 anni acroparestesie; angiocheratoma; cornea verticillata; palpebre edematose; ipoidrosi; diarrea, stipsi, nausea, vomito, dolore addominale; insufficienza mitralica; acufeni; cefalea; febbre; microalbuminuria; ritardo della crescita Angiocheratoma; proteinuria, lipiduria, ematuria, ipostenuria; febbre, e della pubertà instabilità cardiovascolare, ipo-anidrosi ed all'attività fisica; linfedema; dolore addominale; alterazioni muscolo-scheletriche; attacchi ischemicitransitori (TIA) Cardiomiopatia: ipertrofia ventricolare sinistra (IVS), valvulopatia, aritmie, infarti miocardici; insufficienza renale cronica (IRC); eventi cerebrovascolari maggiori (stroke); patologia polmonare, psicosi e depressione Giovanni Duro La malattia di Fabry IBIM-CNR Malattia di Anderson-Fabry Forma classica Sintomatologia sistemica Mutazioni esoniche Ridotta attività enzimatica Giovanni Duro La malattia di Fabry IBIM-CNR varianti atipiche In letteratura sono riportati numerosi casi di malattia di Fabry, AD ESORDIO TARDIVO E CON SINTOMATOLOGIA SFUMATA (non facili da diagnosticare) Generalmente manifestano sintomi a carico di un solo organo Varianti: renali, cardiache e cerebrovascolari associate a mutazioni esoniche Giovanni Duro La malattia di Fabry IBIM-CNR varianti atipiche-insorgenza tardiva Giovanni Duro La malattia di Fabry IBIM-CNR Malattia di Anderson-Fabry Malattia di Fabry: 10% fenotipo classico 90% varianti atipiche Hoffmann B, Mayatepek E. Fabry disease-often seen, rarely diagnosed Dtsch Arztebl Int. 2009 Jun; 106(26):440-7. Epub 2009 Jun 26. Review. Giovanni Duro Lidove et al. Clin Genet 2012: 81: 571-577 Tabella: Diagnosi considerate prima della malattia di Fabry ed età d’insorgenza dei sintomi che ha portato alle diagnosi errate CADASIL: arteriopatia cerebrale autosomica dominante con infarti sottocorticali e leucoencefalopatia; CNS: Sistema Nervoso centrale; MRI: risonanza magnetica; SNHL: perdita uditiva neurosensoriale; PR: intervallo dall'inizio dell'onda P all'inizio del complesso QRS; ECG: ecocardiogramma IBIM-CNR Misdiagnosi in età pediatrica: Malattia di Fabry in età pediatrica • A livello neurologico la crisi di dolore acuto è spesso misdiagnosticata con: artrite reumatoide, febbre reumatica, dolori di crescita, sindrome di Raynaud, Lupus, Sclerosi Multipla •A livello gastrointestinale dolore addominale, diarrea e nausea spesso confusi con: sindrome del colon irritabile; diarrea predominante; con appendicite acuta. IBIM-CNR Sclerosi Multipla o Malattia di Fabry? Un recente lavoro mostra che su 187 pazienti con diagnosi di Sclerosi Multipla (SM) 11 soggetti (10 femmine e 1 maschio -5,9%-) in realtà erano affetti da malattia di Fabry. (Tobias Böttcher, Arndt Rolfs, et al, 2013 Aug) IBIM-CNR Malattia di Fabry e Sclerosi Multipla Studi realizzati negli USA mostrano che non di rado (addirittura 10-12%) è effettuata una diagnosi errata di SM, quando non supportata a pieno dai criteri diagnostici. Giovanni Duro IBIM-CNR E’ stata costituita Una “task force” internazionale, composta da 18 esperti nel campo delle malattie demielinizzanti, per sviluppare delle linee guida specifiche per la diagnosi differenziale di SM. Obiettivi: identificare uno strumento pratico che complementi i criteri diagnostici di McDonald e che sia utile per facilitare la diagnosi. Sclerosi Multipla e Fabry IBIM-CNR Stima della Sclerosi Multipla In Italia la malattia colpisce circa 60.000 persone (510%???) La regione italiana con la frequenza maggiore è la Sardegna (224/100000 dato del 2012), seguita dalla Sicilia (110/100.000). Giovanni Duro Sclerosi Multipla e Fabry IBIM-CNR Abbiamo esteso lo studio delle alterazioni enzimatiche e genetiche nella malattia di Fabry …. quali soggetti: - In pazienti con diagnosi di SM, non supportata a pieno dai criteri diagnostici. Diagnosi dubbia; Obiettivo: - individuare pazienti affetti da malattia di Fabry, misconosciuti. Giovanni Duro IBIM-CNR La malattia di Fabry Dal 2005, presso l’IBIM - CNR di Palermo, ci dedichiamo allo STUDIO e alla DIAGNOSI della malattia di Anderson-Fabry Giuseppe Albeggiani Paolo Colomba Giuseppe Cammarata Carmela Zizzo Rita Messineo Simone Scalia Caterina Bartolotta Daniele Francofonte Marcello Filogamo Francesco Iemolo Riccardo Alessandro Giovanni Duro Lab Genetica Lab Biochimica Lab Proteomica IBIM-CNR STUDIO e DIAGNOSI della malattia di Anderson-Fabry Conferma diagnosi clinica: • Indagini Genetiche Malattia di Fabry • Saggio Enzimatico • Elaborazione dati • Refertazione Progetti di ricerca: • Ricerca di nuovi marcatori diagnostici – i microRNA – • studio qualitativo e quantitativo dei mRNA di GLA • Studi di proteomica • Studio dell‘α-galattosidasi B Giovanni Duro IBIM-CNR Conferma diagnosi clinica Case finding Nei nostri laboratori abbiamo effettuato lo studiato delle alterazioni enzimatiche e genetiche in circa 6000 soggetti con sospetta Malattia di Fabry; La Fabry è stata confermata in 122 pazienti, nei quali sono state riscontrate mutazioni esoniche, nel gene GLA, riconducibili alla malattia. Altre Cliniche 8 Dermatologia 2 Neurologia 28 Pediatria 17 Nefrologia 28 Cardiologia 39 Mutazioni esoniche associate a fenotipo classico (50,82% PROVENIENZA città Cod Attiv. Enzim. nmol/h/ ml Sex Ex1 Ex2 Ex3 Ex4 Ex5 Ex6 Ex7 eta' nefrologia L241 0 M p.E59K wt wt wt wt wt wt 52 Iemolo neurologia A122 0,9 M wt wt D165H wt wt wt wt 45 Concolino pediatria A096 0 M wt wt C172Y wt wt wt wt 10 Marcì cardiologia C395 0,4 M wt wt p.G183S wt wt wt wt 52 Aricò dermatologia E218 0 M wt wt wt wt R220X wt wt 43 Frustaci cardiologia E082 3,2 F wt wt wt wt R227X wt wt 64 Pisani nefrologia D003 0.5 M wt wt wt wt wt p.A288D wt 50 Masarone cardiologia L393 0 M wt wt wt wt wt R301G wt 53 D'Amato nefrologia M001 0 M wt wt wt wt wt wt R356W 51 Amico nefrologia D072 0 M wt wt wt wt c.718_71 9delAA wt wt 56 Tuttolomond neurologia A001 4,13 F wt wt wt p.Y184N wt wt wt 45 Musumeci cardiologia G057 0 M wt wt wt wt p.N249K wt wt 54 Tuttolomond neurologia E201 0,7 F wt wt wt c.614 delC wt wt wt 57 Concolino pediatria D142 0.5 F wt wt wt wt wt c.846_847de lTC wt 9 Pisani nefrologia D173 0,2 M wt wt wt IVS4 +5G>T wt wt wt 41 CONTATTO Dott. Clinica Sciri Melilli Catanzaro Fabriano 17/04/2012 Palermo 30/11/09 Palermo 01/03/2011 Roma 18/10/2010 Napoli 13/01/10 Napoli 13/03/2013 Napoli 02/05/2013 Palermo 05/03/2010 Palermo Roma 12/10/2011 Palermo 21/02/2011 Catanzaro 27/05/2010 Napoli 25/06/2010 IBIM-CNR-Palermo laboratorio di biotecnologie applicate alle Scienze Mediche IBIM-CNR Mutazioni esoniche associate a Varianti atipiche (20,49%) PROVENIENZA città CONTATTO Dott. Clinica Cod Attiv. Enzim. Sex nmol/ h/ml Ex1 Ex2 Ex3 Ex4 Ex5 Ex6 Ex7 eta' Salerno 08/04/2011 Tenuta neurologia G074 0 M p.L19P wt wt wt wt wt wt 48 Catania 20/05/2010 Paziente cardiologia D137 0,2 M p.M51I wt wt wt wt wt wt 54 Catanzaro 16/03/2011 Concolino 3,3 M wt R112H wt wt wt wt wt 10 Teramo 25/11/2010 Del Rosso Nefrologia E118 1 M wt wt wt wt p.N215S wt wt 67 Roma 21/04/2011 Frustaci cardiologia E318 4,4 F wt wt wt wt p.N215S wt wt 78 Modena 23/12/2011 Zini Neurologia G175 2,3 F wt R118H wt wt wt wt wt 39 Vittoria (Rg) Incorpora 0,5 F wt wt wt wt wt wt G395A 6 Vittoria (Rg) 20/02/2013 Iemolo 0 F wt wt wt wt wt wt G395A 44 Pediatria pediatria E240 A302 Neurologia L368 IBIM-CNR-Palermo laboratorio di biotecnologie applicate alle Scienze Mediche IBIM-CNR Pazienti con diagnosi clinica di Anderson-Fabry Forma Classica Sintomatologia sistemica, mutazioni esoniche Varianti atipiche Sintomi sfumati ad esordio tardivo Soggetti con sintomi classici ma privi di mutazioni nel gene GLA IBIM-CNR Malattia di Anderson-Fabry Identificare nuovi marcatori …… i microRN In soggetti con sintomi “tipici” (diagnosi clinica di malattia di Fabry) ma privi di mutazioni nel gene GLA. Studio dei profili di espressione dei microRNA circolanti, al fine di individuare nuovi marcatori molecolari che possano aiutare nella diagnosi differenziale IBIM-CNR Piccoli regolatori di espressione genica – i microRNA – microRNA • Biomarkers circolanti • Importanti e innovativi strumenti diagnostici di varie patologie • Con potenzialità terapeutiche A Critical Evaluation of microRNA Biomarkers in NonNeoplastic Disease Baqer A. Haider Alexander S. BarasMatthew N. McCall Joshua A. Hertel Toby C. Cornish Marc K. Halushk PLOS ONE | www.plosone.org 1 February 2014 | Volume 9 | Issue 2 | e89565 Sclerosi Multipla e Fabry IBIM-CNR – i microRNA – Piccoli regolatori di espressione genica - I microRNA (miRNA), sono piccole molecole di RNA, non codificante, a singolo filamento. - Sono polimeri di 20-22 nucleotidi, principalmente attivi nella regolazione trascrizionale e post-trascrizionale dell'espressione genica. - I miRNA riconoscono e si appaiano a sequenze complementari nelle molecole di RNA messaggero (mRNA), causando silenziamento genico o degradazione della molecola bersaglio (mRNA). IBIM-CNR Sclerosi Multipla e Fabry Identificare nuovi marcatori …… i microRN ANCHE nei Pazienti con diagnosi di SM, non supportata a pieno dai criteri diagnostici. Malattia di Anderson-Fabry Giovanni Duro Malattia di Anderson-Fabry IBIM-CNR La diagnosi di malattia di Fabry può risultare difficile! • La sua espressione clinica può essere confusa con altri disordini sistemici più comuni che presentano sintomi simili, perciò è spesso trattata come patologia d’organo(5,9) • Il 90% dei Fabry manifesta un fenotipo “atipico”, sintomatologia sfumata ad esordio tardivo, difficili da diagnosticare. • Ancora oggi la malattia risulta poco conosciuta. Hoffmann B, Mayatepek E. Fabry disease-often seen, rarely diagnosed Dtsch Arztebl Int. 2009 Jun; 106(26):440-7. Epub 2009 Jun 26. Review. (5) (9) Lidove O et al. Clin Genet 2012. 81 (6): 571-577. Dinc A et al. Clin Exp Rheumatol 2000: 18 (6): 787-788. Giovanni Duro La malattia più che RARA va considerata NON COMUNE Malattia di Anderson-Fabry Giovanni Duro IBIM-CNR Malattia di Anderson-Fabry Una diagnosi precisa e tempestiva è essenziale per avviare precocemente i pazienti alla terapia enzimatica sostitutiva, che è in grado di rallentare o arrestare la progressione della malattia, migliorandone così la qualità e le aspettative di vita. Visto il carattere progressivo della Fabry, poterla diagnosticare in età pediatrica sarebbe importante per prevenire serie complicazioni. Il gruppo di ricerca dell’IBIM-CNR che si occupa dello “studio genetico ed enzimatico di malattie metaboliche” Giuseppe Albeggiani Paolo Colomba Giuseppe Cammarata Carmela Zizzo Rita Messineo Caterina Bartolotta Eugenio Messina Daniele Francofonte Marcello Filogamo Simone Scalia Francesco Iemolo Riccardo Alessandro Giovanni Duro Studenti: Stefania Morello Lidia Consoli Serena Guttadauria dell’IBIM Alcune Collaborazioni Marina Caserta, Pediatria 2 Ospedale G. Di Cristina Cinzia Castana; Pediatria 2 Ospedale G. Di Cristina Carmine Zoccali - Ospedali Riuniti RC Loreto Gesualdo – Università di Bari Pasquale Fatuzzo – Università Catania Luisa Amico – Ospedale Cervello Palermo Giuseppe Zappalà – Ospedale Garibaldi-Catania Luigi Pastore - Direttore Neurologia, Osp. Riun. Villa Sofia Arndt Rolfs - Università di Rostock, Germania Luigi Sicurella - U.O.C. Neurologia con Stroke Unit, Trapani Romina Gallizzi - UniMe, Pediatria Generale e Specialistica Giuseppe Pacileo – Ospedale Monaldi, Napoli Rosario Foti – U Odi Reumatologia, Policlinico V.E. Catania Antonio Pisani - Università di Napoli Federico II Andrea Frustaci - Università La Sapienza, Roma E tutti i colleghi tecnici eCaruso amministrativi Giulia Accardi e Calogero - Università di Istituto di Biomedicina e Immunologia Molecolare Consiglio Nazionale delle Ricerche Golfo di Mondello Palermo [email protected] http://www.ibim.cnr.it/ Giovanni Duro Fabry Disease – Underestimated in the Differential Diagnosis of Multiple Sclerosis? 2013 Tobias Bo¨ ttcher1,2, Arndt Rolfs1*, Christian Tanislav3, Andreas Bitsch4, Wolfgang Ko¨ hler5, Jens Gaedeke6, Anne-Katrin Giese1, Edwin H. Kolodny7, Thomas Duning8 OBIETTIVO: a causa die sintomi e delle lesioni visibili alla risonanza magnetica, la malattia di Fabry viene spesso “misdiagnosticata“ come Sclerosi Multipla (SM). METODO: da 187 pazienti con diagnosi di SM, ne sono stati isolati 11 (1 maschio, 10 femmine) che in realtà sono affetti da FD Caratteristica comune in molti dei pazienti Fabry “misdiagnosticati” è la presenza di sintomi cerebellari o del cervello quali atassia, alterazioni dei movimenti, visione doppia, vertigini. Tali sintomi sono considerati come attacchi ischemici transitori tipici di FD, nonostante l’assenza di infarti cerebrali o lesioni della materia bianca nel tronco encefalico o nel cervelletto. La diagnosi di SM in pazienti Fabry è supportata dalla risonanza magnetica; ad ogni modo, c’è una differenza nel pattern delle lesioni tra SM e FD (in particolare l’assenza di lesioni del corpo calloso, caratteristica tipica di SM) [PS: nell’articolo sono bene descritte le immagini e le caratteristiche della risonanza magnetica, ma non essendo addetta ai lavori ho sintetizzato il concetto principale]. Il 77% delle pazienti Fabry mostra eventi di tipo cerebrale prima di qualsiasi altra manifestazione clinica; il 67% delle pazienti Fabry al di sotto dei 30 anni ha sintomi cerebrali come UNICA manifestazione clinica. Pertanto, la FD dovrebbe essere considerata nelle pazienti con caratteristiche ATIPICHE di SM. Sulla base dei dati presenti in letteratura e dei dati dello studio, viene stilata una lista di parametri da considerare nell’iter diagnostico di SM. In particolare, la FD deve essere considerata in pazienti femmine con: •lesioni della materia bianca asimmetriche, confluenti con/senza iper-intensità a livello del corpo calloso; •mancanza di risposta al mezzo di contrasto e/o normalità delle immagini di risonanza magnetica a livello spinale; •mancanza di sintesi di immunoglobuline a livello dell’aracnoide o del midollo spinale; •proteinuria importante o inspiegata ipertrofia ventricolare sinistra; •considerazioni sulla storia familiare tenendo conto della trasmissione X-linked. I nostri nostri studi: • Conferma della diagnosi clinica di Fabry, “studio delle alterazioni genetiche ed enzimatiche“, in pazienti con sintomi riconducibili alla malattia; • lo studio delle alterazioni genetiche ed enzimatiche è stato esteso anche ai pazienti con diagnosi dubbia di Sclerosi multipla, “Misdiagnosi ???“ • Ricerca di nuovi marcatori diagnostici – i microRNA – • studio qualitativo e quantitativo dei mRNA di GLA Malattia di Anderson-Fabry Giovanni Duro I primi sintomi clinici della Malattia di Fabry presentano un esordio molto precoce, specialmente nei soggetti maschi, già al di sotto dei 10 anni5 Maschi (N = 713) a,b Età media (DS) di insorgenza dei sintomi: a13.2 (12) anni; b19.1 (15) anni Nota. I partecipanti possono essersi presentati con più di un sintomo Sistema d’organo Generale Neurologico Neurologico: dolore Neurologico: altro Cute Oftalmologico Gastroenterologico Respiratorio Renale Cardiovascolare Cerebrovascolare Età media di Percentuale insorgenza di maschi sintomatici (anni)a 9 9 9 8 9 9 8 11 20 12 10 Femmine (N = 430) Età media di Percentuale insorgenza di femmine b (anni) sintomatiche 67 62 12 31 11 19 3 17 13 5 Elaborato da Eng et al. (5) 13 10 10 12 17 16 14 30 28 32 26 47 41 12 12 12 13 2 11 10 4
