Giovanni Duro (Palermo)

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