Esercitazione di genetica (corso di medicina interna)

Esercitazione di genetica (corso di medicina interna)
giovedì 18 novembre 1999
NB: puoi trovare questa sbobina e le date degli esami al sito
Internet: http://web.tiscalinet.it/carloquaglia
In queste esercitazioni vengono presentati dei casi clinici.
È fondamentale avere con sé le fotocopie dei casi clinici.
Nella sbobina aggiungo ciò che non c'è sulle fotocopie.
Ringrazio Martina e Zaira per il loro aiuto
Caso clinico numero 1.
I difetti del tubo neurale sono malformazioni congenite che si inducono precocemente e possono
interessare l' intero nevrasse o parti di esso.
La prevalenza dei NTD (=difetti del tubo neurale) è dal 2.5 degli embrioni a 26 giorni dall' ovulazione a 0.6
dei neonati a termine.
Molte delle gravidanze con NTD vanno incontro ad aborto spontaneo probabilmente prima della fine del
periodo embrionario.
Tali alterazioni a carico del sn sono associate frequentemente con malattie più o meno gravi a carico dello
scheletro. Questo è dovuto alla stretta correlazione che esiste fra la differenziazione dell' abbozzo del
nevrasse e dello scheletro. Le soluzioni di continuo che interessano
- oltre alla teca cranica il nevrasse si chiamano cranioschisi
- il rachide si chiamano rachischisi
- il rachide ed il cranio  cranio-rachischisi
L' entità di queste lesioni è variabile. L' evenienza più grave è data dalla craniorachischisi.
Anencefalia = difetto di chiusura dell' estremità superiore o rostrale del tubo neurale da cui trae origine l'
encefalo e che è responsabile dell' assenza di questo ultimo. L' encefalo può essere del tutto assente o può
esserci un encefalo molto rudimentale, che può apparire come un bottone molto vascolarizzato, talora
contenente neuroni, glia, plessi corioidei. La squama dell' occipitale, del frontale ed i parietali spesso
mancano. Spesso manca anche il cuoio capelluto quindi questo “bottone” è esposto. In associazione con
anencefalia e solo con essa può esserci amielia, cioè assenza totale del midollo spinale. In questo caso
alla cranioschisi si associa la rachischisi con difetto numerico e strutturale delle vertebre.
Il soma è in contrasto bene sviluppato, comprese le masse muscolari. Si ha ipoplasia delle surreni, questo
è messo in relazione con lo sviluppo rudimentale del pavimento del diencefalo. In questo caso quindi si
aveva un arresto precoce di sviluppo del sn, condizionante anche una discontinuità della teca ossea
limitrofa. Possono però esserci soluzioni di continuo dello scheletro senza che vi siano difetti di sviluppo del
nevrasse, anche se si verificano turbe secondarie ad adattamento.
Exencefalia = grave arresto di sviluppo della volta cranica, a livello dell' incavo basale abbiamo solo
diencefalo ed ippocampo, il resto del cervello è racchiuso in una capsula connettivale che sovrasta questa
deiscenza ossea.
All' exencefalo può associarsi l' iniencefalia, con marcata retroflessione della testa, assenza del collo
(iposviluppo del collo), severa malformazione del tratto cervicale della colonna vertebrale.
Meningocele cerebrale = formazione erniosa sottocutanea che ha per sacco la dura madre e come
contenuto l' aracnoide. Essa si fa strada attraverso pertugi abnormi in sede occipitale, naso frontale o più
raramente al vertice.
Encefalocele (encefalomeningocele): extraflessione erniosa extracranica ad estrinsecazione sottocutanea
che ha come contenuto un tratto di sn di solito ipotrofico.
Alterazioni simili possono verificarsi a carico del midollo per deiscenza degli archi vetebrali posteriori,
soprattutto a livello del tratto lombo-sacrale.
Spina bifida (7.4 su 10.000 nati; in Irlanda sono 20.2 su 10.000)(controllare): le procidenze erniose possono
già evidenziarsi all' ispezione esterna
Dismorfismo spinale occulto: il midollo ed i suoi involucri meningei possono essere contenuti nello speco
rachideo, ma manca la porzione posteriore degli archi vertebrali, ed il midollo risulta ricoperto solo da
muscoli e dalla cute.
La lesione è però sospettabile per l' impianto del tutto insolito di un ciuffo di peli sulla cute a livello della
schisi o per la presenza di un emangioma o di un lipoma. Per quanto riguarda la spina bifida possiamo
avere meningocele spinale che corrisponde a quello cerebrale, o mielomeningocele = il midollo costituisce il
contenuto del sacco erniario.
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Talora si usa impropriamente il termine di spina bifida occulta per indicare la mancata ossificazione delle
lamine posteriori di L5-L1 e non è un difetto del tubo neurale (lo ha il 20% della popolazione).
Anencefalia/exencefalia
Morte endouterina nel secondo- terzo trimestre o morte neonatale, anche se talora ci può essere vita per
alcuni giorni e presenza di riflessi arcaici (risposte automatiche segno dell' attività autonoma delle strutture
sottocorticali non ancora sottoposte all' azione inibitrice della corteccia. Sono riflessi che normalmente
regrediscono nel primo mese di vita).
Encefalocele:
si può associare ad idrocefalia ed altre malformazioni neurologiche. Può essere trattato chirurgicamente.
Letale nel 90% dei casi.
50% dei sopravvissuti hanno gravi deficit mentali e fisici.
Spina bifida: 50% sopravvive, ma con deficit neurologici: paraparesi, incontinenza urinaria, deficit
sensoriali. Dei sopravvissuti il 50% è però perfettamente ok.
Disrafismo spinale occulto: può manifestarsi in vari modi: o abbiamo deformità congenita, con atrofia e
debolezza di un arto inferiore, oppure abbiamo una insorgenza graduale di incontinenza e spasticità,
oppure può insorgere improvvisamente paraplegia e quindi qui è possibile la terapia chirurgica.
Complicazioni comprendono: idrocefalia, scoliosi sinistro convessa, dilatazione delle vie urinarie, piede
torto bilaterale.
Eziologia:
 ambiente:
 la carenza relativa di acido folico: il rischio aumenta dell' 1-5%. L' acido folico va dato (4-5 mg die) nei
primi 30 giorni dal concepimento, dato dopo non serve a niente. Esiste anche difetti del tubo neurale
che sono acido folico resistenti, comunque somministrando acido folico il rischio scende molto. Il rischio
nell' intera popolazione è uno su trecento - uno su mille. Dando acido folico il rischio scende ad uno su
duemila.
 L' acido valproico è pericoloso (aumenta il rischio dell' 1-5%) soprattutto se la posologia è tale da dare
dei picchi: perciò somministrazioni a lento rilascio non causano spina bifida. Grave è anche l' apporto di
carbamazepina (infatti in gravidanza si tende a dare il fenobarbital)
 Il diabete mellito della madre (rischio dell' 1% in più) può dare soprattutto anencefalia.
 aborto precedente recente. Terapia dei residui di trofoblasto: cioè bisogna aspettare almeno un mese
dopo l' aborto prima di avere un altro concepimento, perché i residui di trofoblasto potrebbero interferire
con l' embriogenesi.
 Fertilizzazione in vitro: i dati non sono certi, perché gli studi sono stati condotti nel regno unito su mille
pazienti, e siccome la normale percentuale di NTD è 1 su 10.000 capisci che non sono studi dirimenti.
 Ipertermia materna:
 Studi retrospettivi e
 Studi caso- controllo
Dicono che febbre alta, bagni in tinozze di acqua calda, la sauna stessa possono aumentare di due
volte il rischio di avere ntd.
Traumi, virosi e la Dengue causano ntd, non si sa se direttamente o attraverso la febbre.
Nella genesi dei ntd sono sicuramente importanti i
 fattori genetici, perché:
 Aumenta la probabilità di un feto di essere affetto con l' aumentare dei parenti stretti affetti.
 Nei topi si è visto che la presenza di doppia eterozigosi di geni indipendenti che sono pas1 e ptgfra
comporta disrafismo spinale occulto. Invece una mutazione del gene ct in eterozigosi comporta
predisposizione per la spina bifida, che può essere corretta dalla somministrazione di mioinositolo (e
non di acido folico). Nell' uomo la carenza spina bifida correggibile con acido folico è legata ad errori
metabolici nella omocisteina (?)
 Il rischio è più alto in certe popolazioni: ad es. i Sicks dell' india dell' est
Importanza della consulenza genetica:
 C'è una sindrome monogenica in un parente?
 Ci sono casi di anencefalia in famiglia? (e poiché è una patologia multifattoriale non si possono
applicare direttamente le leggi di Mendel)
 Stima dei rischi (cfr. tabella)
 Raccomandare acido folico
 se il caso diagnosi prenatale
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risposta alle domande del primo caso clinico:
1. 4% perché fratello affetto (c'è una tabella a cui fare riferimento per questi calcoli). Se però si dà acido
folico la % scende a 1%.
2. Difetto di chiusura dell' estremità rostrale o superiore senza lesioni cerebrali. Può interessare le parti
basali frontali, parietali, occipitali. Emisferi possono essere assenti,  morte endouterina al secondo
terzo trimestre.
3. È molto basso e può essere considerato molto vicino a quello della popolazione generale, questo
perché come patologia è multifattoriale. Poiché è considerato un parente di terzo grado il rischio è
minore dell' uno su cento. I gradi di parentela: primo grado sono genitori e figlio o fratello e sorella. Di
secondo grado sono gli zii. Di terzo grado i figli degli zii.
4. Dosaggio dell' alfa feto pr (su siero) alla 16° settimana. Eco al 2-3° trimestre. La amniocentesi (che ha
lo 0.5 di aborti) per dosare la alfa feto pr. può essere fatta quando comunque c'è per il nascituro una
possibilità dell' 1% di avere un difetto del tubo neurale.
A questo punto il prof. apre una lunga parentesi: per fare dgn di s. di Down si fa il tritest, cioè il dosaggio
di alfafetopr. (=afp), estriolo libero, hCG. La afp si misura in nanogrammi per millilitro. Il nascituro è
considerato normale quando i suoi valori di afp sono nella norma, cioè media ± 2 deviazioni standard.
Nel soggetto normale l' andamento di questi enzimi è così :
Il test si fa alla 16° settimana compiuta.
Poiché nel Down c'è un rallentamento
nello sviluppo si trovano: estriolo ed alfa
feto bassi, hCG alto.
Quindi per fare dgn corretta bisogna con
certezza essere alla 16° settimana !!!
Sarebbe gravissimo fare questo tipo di
esame alla 15° settimana, perché un
soggetto sano sarebbe considerato
malato !!! Allora bisogna essere con
certezza alla 16° settimana, che è
caratterizzata da una certa misura di
diametro biparietale (=DBP)al rilievo
ecografico (cioè si fa una ECO, e si calcolano le dimensioni del cranio).
Come si maneggiano i dati su hCG, afp ed estriolo? Tramite i MOM (=cioè i multipli di mediana). C'è un
calcolatore che fa i conti e rapporta i valori trovati con il valore della mediana di riferimento. Se trova
un rapporto finale di 1 il bimbo è sano.
Nel caso di un malato di spina bifida troverò dei valori di MOM di 12, questo perché l' afp (che è
prodotta dal fegato del feto) viene persa in grandi quantità in quanto la spina bifida è permeabile e
quindi “perde”. Se trovo un valore di 2.3 MOM è difficile fare dgn: a Torino un valore maggiore di 2
MOM viene considerato come difetto del tubo neurale, ma 2.3 potrebbe essere l' estremo della mediana
dei soggetti normali. (NB: se chiedi l' aFP di una donna gravida devi precisare che è gravida, altrimenti il
medico può pensare che l' afp si sia alzato perché c'è un tumore del tratto gastro-enterico). Quindi
prima dosi afp sierica, poi quella nel liquido amniotico. Infine un bravo ecografista può vedere la
deformazione. Tieni conto che malformazioni addominali come l' onfalocele o la gastroschisi causano
aumenti di afp, perché sono soluzioni di continuo attraverso cui può fuoriuscire la afp. Esistono
nefropatie che causano forti perdite di afp tramite l' urina fetale. È un po' il corrispettivo dell' albuminuria.
5. se è presente anencefalia allora l' aborto è molto frequente. Il quadro alla nascita dipende da dove (=a
quale altezza) è localizzata la lesione. Il problema è minore per il disrafismo spinale occulto (che è
compatibile con la vita). Spesso non viene diagnosticato in gravidanza, perché non determina soluzione
di continuo e quindi la afp non aumenta. È importante nella anamnesi indagare se la pz ha già avuto
altri aborti causati da malformazioni o se ci sono familiari affetti.
6. Importante è la somministrazione di acido folico (perché potrebbe esserci o carenza o resistenza).
Problemi sono causati da diabete della madre insulino-dip. non bene controllato, acido valproico,
carbamazepina
7. Per lo screening si fa dosaggio della afp ed eco.
8. L' acido folico può essere dato in tutte le gravidanze, comprese quelle non a rischio, ma ciò che più è
importante è che venga somministrato nei primi 28 giorni dal concepimento.
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Caso numero 2 (=sindrome di Martin Bell)
Risposte alle domande:
1. si: il 3% della popolazione ha ritardo mentale lieve, ed il 3 per mille ha ritardo mentale grave. Una delle
cause di ritardo mentale è la distocia. La associazione di sintomi neurologici con malformazioni
congenite significa che verosimilmente il ritardo mentale è secondario. È sempre importante fare una
anamnesi accurata per capire che farmaci ha preso la madre durante la gravidanza.
1B. la malattia è x-linked perché ci sono 3 maschi affetti
2. domanda saltata
3. analisi citogenetici:
- analisi citogenetica: è un esame che sta scomparendo. Dovrei trovare l' X fragile. Per trovare l' X
fragile il lab fa colture cellulari in carenza di acido folico. Tutte le volte che c'è mutazione esiste
costrizione secondaria del braccio lungo
del cromosoma X.
- Ab monoclonali: è sperimentale
- PCR: considera che il genoma è fatto
così :
Il problema è dato dalle zone (CGG)n che
non sono codificanti. Fino a 50 triplette di questo tipo sono presenti nel soggetto sano. Se ci sono
tra le 60 e le 200 triplette il soggetto è sano, ma il genoma è “a rischio” (=premutazione) (il problema
è che nella meiosi successive tende ad aumentare il numero delle triplette, perché la mutazione è
instabile)
Se ci sono più di 200 triplette (=gene mutato) il gene è bloccato perché viene metilato. La pcr non
riesce a vedere che questo gene è mutato, perché la pcr non riesce ad amplificare tratti troppo
lunghi di genoma (e tratti maggiori di 200 triplette vengono
considerati tratti troppo lunghi).
Cioè alla pcr avrò una situazione di questo tipo: (cfr. figura di sx)
1. soggetto sano
2. soggetto femmina portatrice di gene premutato (=tra le 50 e le
200 triplette).
3. Soggetto maschio premutato
4. Non si vede nulla: è un maschio con più di 200 triplette.
Per vedere cosa c'è realmente si può usare il Western Blot (utilizza una sonda marcata radioattiva), che
rende possibile l' amplificazione di tratti grossi di genoma.
PCR: se in una donna trovo una sola banda può trattarsi di:
- omozigosi (due bande sovrapposte appaiono come una banda unica)
- due geni diversi, ma con caratteristiche fisiche simili, per cui migrano in posizioni talmente vicine da
essere indistinguibili.
- Oppure la donna ha un gene buono (che è quello che vedo), ed un gene mutato (che non vedo perché
la pcr non funziona per geni grossi)
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si perché altre patologie possono dare ritardo mentale (ad es. piccole riarrangiamenti cromosomici)
carenza di acido folico
il soggetto II2 sarebbe premutato, fenotipicamente sano. Avrà figlie premutate, fenotipicamente sane
che genereranno “maschi normali trasmettitori”. (questa è l' unica patologia in cui una malattia X-linked
può dare maschi portatori sani).
Poiché l' x è fragile non è detto che la premutazione diventi mutazione in tutte le meiosi (quindi per un
figlio maschio le probabilità di essere ammalato saranno un po' minori del 50%) (il rischio è
proporzionale alla grandezza della premutazione). A seconda di quale x è inattivata, una donna con x
premutata e con l' altra x mutata potrà o no essere malata. È una dgn prenatale che però non dice
come sarà la persona (è una risposta in termini probabilistici) (il discorso sulla inattivazione non c’entra
con la laionizzazione, che è un fenomeno possibile solamente per le traslocazioni, e non per l' x fragile).
Oggi a qualunque soggetto con ritardo mentale si fa una nmr.
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