Rev 20032002 TABELLA I MALATTIE DEL PANCREAS SINTOMI GUT Agenesia Pancreatica Congenita 13q12.1 Fibrosi Cistica 7q31 Pancreatite Ereditaria 7q35 S. di Melas mtDNA S. di Pearson-Marrow mtDNA Iperlipoproteinemia Tipo I 8p22 Iperlipoproteinemia Tipo IB 19q13.2 Malattia di Wolman (Acc. Di Colesteril ester) 10q24 S. di Shwachman-Diamond Deficit Isolato di Lipasi 10q26.1 Deficit di Amilasi ( amilasi) 1p21 Deficit isolato di Tripsina e Tripsinogeno 7q35 Deficit di Enteropeptidasi Intestinale (21q21) Insufficienza pancreatica Insufficienza pancreatica Pancreatite Pancreatite, vomito episodico Insufficienza pancreatica Pancreatite Pancreatite Insufficienza pancreatica Insuff. Pancreas + failure to thrive Steatorrea oleosa Diarrea schiumosa Ipoproteinemia ed anemia Ipoproteinemia ed anemia OMIN 260370 219700 167800 540000 557000 238600 207750 278000 260400 246600 104650 276000 226200 SINTOMATOLOGIA DIARREA CRONICA Agenesia Pancreatica Congenita Fibrosi Cistica Pancreatite Ereditaria S. di Melas S. di Pearson-Marrow Iperlipoproteinemia Tipo I Iperlipoproteinemia Tipo IB Malattia di Wolman (Acc. Di Colesteril ester) S. di Shwachman-Diamond Deficit Isolato di Lipasi Deficit di Amilasi ( amilasi) Deficit isolato di Tripsina e Tripsinogeno Deficit di Enteropeptidasi Intestinale Sintomi Associati Insufficienza pancreatica Grave broncopneumopatia Dolori Addominali acuti, febbre, crisi Pancreatite, vomito episodico Insufficienza pancreatica Pancreatite Pancreatite Insufficienza pancreatica failure to thrive, neutropenia, discondroplasia Steatorrea oleosa, buona crescita Diarrea schiumosa Ipoproteinemia ed anemia Ipoproteinemia ed anemia GENI COINVOLTI E MECCANISMO MOLECOLARE Gene coinvolto e meccanismo Agenesia Pancreatica Congenita 13q12.1 Fibrosi Cistica 7q31 Pancreatite Ereditaria 7q35 S. di Melas mtDNA S. di Pearson-Marrow mtDNA Iperlipoproteinemia Tipo I 8p22 Iperlipoproteinemia Tipo IB 19q13.2 Malattia di Wolman (Acc. Di Colesteril ester) 10q24 Regolatore transmembrana CFTR Canale del Cl Tripsinogeno convertitore della tripsina Mutazione del t-RNA mitocondriale Alterazioni diffuse di più geni mitocondriali Lipasi Lipoproteica, idrolisi trigliceridi iperlipemia Apoliproteina C-II cofattore della lipasi Lipasi Acida Lisosomiale che idrolizza gli esteri del colesterolo S. di Shwachman-Diamond Deficit Isolato di Lipasi Deficit di Amilasi ( amilasi) Deficit isolato di Tripsina e Tripsinogeno Deficit di Enteropeptidasi Intestinale ? Lipasi pancreatica, normali lipasi gastriche e linguali amilasi Resistenza della tripsina all' autolisi. Enteropeptidasi (enterokinasi) SINDROME DI SHWACHMAN Cos'è : Ipoplasia pancreatica con conservazione delle strutture delle isole pancreatiche e dei dotti. Ereditarietà: non ben determinata si pensa ad autosomica recessiva (1-2). Frequenza: rara Clinica : Nel 1-2° anno di vita si sviluppa una insufficienza pancreatica simile a quella della Fibrosi Cistica, ma con elettroliti normali. Si associa a : 1. Stetaorrea e Ritardo della Crescita (peso , lunghezza e circonferenza cranica < 3° cent) , con normale velocità di crescita, insorto nel primo anno di vita. Ritardo puberale. 2. Discondroplasia metafisaria (60%) , più frequente all'anca, seguita da ginocchia, testa dell'omero, polsi . Frequenti le anomalie costali, con cassa toracica ristretta. 3. Disfunzione Midollare : Neutropenia ciclica , trombocitopenai, anemia ipoplastica, pancitopenia. Deficit della chemiotassi leucocitaria . Rischio di malattie linfoproliterative. In conseguenza vi è un'eccessiva frequenza di infezioni batteriche spesso severe. La sepsi causa una mortalità del 25%. 4. Altro : Anomalie tubulari con aminoaciduria, glicosuria, acidosi tubulare, nefrocalcinosi. DEFICIT ISOLATO DI LIPASI : Cos'è:. La Lipasi Pancreatica idrolizza i trigliceridi ad acidi grassi. Questo processo inizia nello stomaco, per opera della lipasi gastrica e risulta essenziale per l'assorbimento dei trigliceridi con acidi grassi a lunga catena. La colipasi pancreatica protegge la lipasi dall'azione inibente dei sali biliari. Nel deficit isolato manca la sola Lipasi Pancreatica mentre sono normali le Lipasi Salivare e Gastrica (3, 4) Ereditarietà: Autosomica recessiva Il gene mappa sul locus 10q26.1 La malattia è stata descritta in fratrie, ma mai nei genitori di affetti. Frequenza: rara Clinica: Grave stetaorrea dall'epoca neonatale, si emette quasi olio sporco con frequenti perdite fecali. La crescita non è compromessa e non vi sono infezioni particolari. Viene infatti assorbito più del 50% dei lipidi della dieta, per effetto delle lipasi vicarianti. TRATTAMENTO : Estratti pancreatici ai pasti . DEFICIT ISOLATO DI AMILASI ( amilasi) Cos'è : Nei bambini si possono osservare livelli fisiologicamente bassi di amilasi pancreatica, in quanto il livello adulto di attività specifica viene raggiunto in media verso i 18 mesi, per l'attività nel succo duodenale e solo a circa 7 anni per l'attività amilasica nel siero. Vi è un ritardo nella maturazione (normalmente a 9 mesi) della amilasi pancreatica : bassa amilasi nel succo pancreatico (5) Ereditarietà: non nota Frequenza: rara Clinica: Feci acide , schiumose, con granuli di amido. Ritardo di crescita se la dieta contiene amidi. TRATTAMENTO : dieta priva di amidi . DEFICIT ISOLATO DI TRIPSINOGENO Cos'è: Mancata attivazione della chimotripsina e delle carbossipeptidasi per carenza di tripsinogeno . La diagnosi si basa sulla attivazione degli enzimi proteolitici da aggiunta esogena di tripsina bovina al succo duodenale. La mutazione più frequente R122H del gene del tripsinogeno causa la pancreatite in quanto altera nella molecola della tripsina un sito essenziale per la autoidrolisi dell'enzima, dunque lo rende resistente alla fisiologica inattivazione. La seconda mutazione più frequente N21I stabilizza il tripsinogeno , rendendolo meno suscettibile di autoattivazione. In pratica , anche attraverso diverse altre mutazioni, la malattia è causata dalla mancata inattivazione fisiologica dell'enzima . La tripsina viene attivata all'interno del pancreas : il meccanismo di sicurezza per evitare la pericolosa auto-attivazione della tripsina richiede il sito, affetto dalla suddetta o da altre mutazioni, integro . La perdita di questo sito porta dunque all'autodigestione del tripsinogeno in tripsina attiva e dunque l'autodigestione del tessuto pancreatico (6,7). Ereditarietà: non nota , il gene mappa sul locus 7q35. Vi sono nella regione 8 geni del tripsinogeno con larghe similitudini di sequenza. Esistono una serie di varianti alleliche e mutazioni in diversi di questi geni. Frequenza: rara Clinica: Failure-to-thrive dai primi mesi di vita. Grave ipoproteinemia con edemi periferici ed anemia in epoca neonatale. Trattamento : Estratti pancreatici ai pasti DEFICIT ISOLATO DI ENTEROPEPTIDASI Cos'è:. Mancata attivazione della cascata degli enzimi proteolitici e della Fosfolipasi A2 dopo l'allattamento al seno ( il latte materno contiene un analogo della enteropeptidasi). La Enterochinasi è l'enzima intestinale responsabile dell'attivazione degli enzimi proteolitici pancreatici (tripsina, chimotripsina e carbossipeptidasi A) . Infatti catalizza la conversione del tripsinogeno in tripsina, che, in cascata attiva gli altri proenzimi della chimotripsina , della carbossipeptidasi e della elastasi. In pratica la Enterochinasi permette di attivare gli efficacissimi enzimi proteolitici pancreatici solo dopo il loro rilascio nel lume intestinale, proteggendo i tessuti che li generano e le loro stesse molecole, sia dall'autolisi che dalla lisi incrociata. Per questo la attivazione di questi enzimi è a due livelli : la prima intrapancreatica e la seconda nel lume intestinale. DIAGNOSI : Deficit di tutti gli enzimi proteolitici nel succo duodenale in presenza di attività amilasiche e lipasiche normali (8) Ereditarietà: autosomica recessiva , il locus è sul cromosoma 21q21 . Frequenza: rara Clinica: Dall'epoca neonatale allo svezzamento si verifica una grave ipoproteinemia, con edemi nel 50% dei casi, ed anemia. Segue arresto della crescita e steatorrea. Talora ittero ed ipertransaminasemia complicano il quadro. Dopo l'età di 6-12 mesi i piccoli pazienti possono migliorare significativamente e raggiungere una crescita normale. TRATTAMENTO : Idrolisati proteici ed Estratti pancreatici ai pasti PANCREATITE EREDITARIA, PCTT 167800 Cos'è: sindrome ereditaria che colpisce il pancreas. Si può presentare come una pancreatite acuta. Ereditarietà: il locus coinvolto è il 7q35, regione dei geni de tripsinogeno. Le mutazioni sono trasmesse con modalità di tipo autosomico dominante, e coinvolgono il PRSS1 che è ilgene cationico del tripsinogeno. La mutazione più frequente è la R117H nel gene del tripsinogeno. Le mutazioni producono una diminuita capacità della proteina di inattivare il tripsinogeno. In alcune famiglie è stata trovata una associazione con il gene della Fibrosi cistica CFTR : questo si verifica quando le mutazioni nel gene CFTR sono associate ad un numero variabile di Timidine all' allele 5T nell' introne 8 del gene CFTR. Sono state descritte infine famiglie con mutazioni del gene di un inibitore fisiologico della tripsina pancreatica detto Kazal type 1 (SPINK1) che mappa a livello del Chr.5 (13). Vi è in conclusione una notevole eterogeneità nella genetica della pancreatite eriditaria. Frequenza: sono state documentate più di 50 famiglie fino al 1994 Clinica: si può avere sia pancreatite che cancro. La malattia insorge nelle prime due decadi di vita, la età media è di 20 anni. La malattia è caratterizzata da gravi attacchi di dolore addominale, febbre e marcata elevazione dell’amilasi. Ci può essere steatorrea e calcificazioni pancreatiche. Si associano diabete mellito e pseudocisti pancreatiche svelabili all'ecografia. IPERLIPOPROTINEMIA TIPO I E II Cosa sono: ambedue sono deficit genetici di proteine coinvolte nel metabolismo dei grassi: nel primo caso c’è un deficit d’idrolisi dei trigliceridi che risulta in una iperlipidemia, nel secondo caso è coinvolto un cofattore della LPL (14). Ereditarietà:. Ambedue le malattie sono autosomiche recessive, nel tipo I il locus coinvolto è 8p22, che codifica per la lipoproteinlipasi, nel tipo 1 b il locus è 19q13.2 che codifica per l’apolipoproteina CII. Frequenza: rara Clinica: pancreatite la sindrome si presenta con attacchi di dolore addominale, epatosplenomegalia, xantomi eruttivi e lattescenza del plasma. In eterozigoti si ha solo iperlipemia e attività della LPL diminuita. SINDROME DI MELAS (MIOPATIA MITOCONDRIALE, ENCEFALOPATIA, ACIDOSI LATTICA, ED EPISODI SIMIL-ICTUS) 540000 Cos’è: questa malattia è un’encefalomiopatia mitocondriale multisistemica che inizia in età infantile (5-15 anni nell' 80% dei casi) dopo una nascita ed un primo sviluppo normale (15). Ereditarietà: in questa malattia è colpito iltRNA mitocondriale , sul quale c'è frequentemente una mutazione al nucleotide 3243 . In alcuni pazienti non è stata trovata questa specifica mutazione.Frequenza: rara Clinica: pancreatiti associata ad episodi di vomito e cefalea ricorrente . Si complica con convulsioni e ripetuti insulti cerebrali ictus-simili, che possono produrre emiparesi ed emianopsia. MALATTIA DI WOLMAN , DEFICIT DELLA LIPASI ACIDA LISOSOMIALE Cos’è: fa parte delle malattie d’accumulo lisosomiale in particolare le leucodistrofie, l’enzima mancante è la lipasi acida, il materiale accumulato sono esteri del colesterolo e trigliceridi, colpisce per lo più l’età infantile (17 , 18). Ereditarietà: si trasmette in maniera autosomica recessiva, il locus coinvolto è il 10q24-q25, che codifica per una Lipasi Acida Lisosomiale (LIPA, or LAL) Frequenza: rara Clinica: ritardo mentale lieve, epatosplenomegalia, insufficienza pancreatica e fibrosi epatica, accumuli anche nel piccolo intestino. La morte può avvenire per un grave malassorbimento dovuto al coinvolgimento intestinale. LETTERATURA 1. Ginzberg, H.; Shin, J.; Ellis, L.; Goobie, S.; Morrison, J.; Corey, M.; Durie, P. R.; Rommens, J. M. : Segregation analysis in Shwachman-Diamond syndrome: evidence for recessive inheritance. Am. J. Hum. Genet. 66: 1413-1416, 2000. 2. Ginzberg, H.; Shin, J.; Ellis, L.; Morrison, J.; Ip, W.; Dror, Y.; Freedman, M.; Heitlinger, L. A.; Belt, M. A.; Corey, M.; Rommens, J. M.; Durie, P. R. : Shwachman syndrome: phenotypic manifestations of sibling sets and isolated cases in a large patient cohort are similar. J. Pediat. 135: 81-88, 1999. 3. Figarella, C.; DeCaro, A.; Leupold, D.; Poley, J. R. : Congenital pancreatic lipase deficiency. J. Pediat. 96: 412-416, 1980. 4. Figarella, C.; Negri, G. A.; Sarles, H. : Presence of colipase in a congenital pancreatic lipase deficiency. Biochim. Biophys. Acta 280: 205-210, 1972. 5. Brock, A.; Mortensen, P. B.; Mortensen, B. B.; Roge, H. R. : Familial occurrence of diminished pancreatic amylase in serum--a 'silent' Amy-2 allelic variant? Clin. Chem. 34: 1516-1517, 1988. 6. Chen, J.-M.; Ferec, C. : Origin and implication of the hereditary pancreatitis-associated N21I mutation in the cationic trypsinogen gene. Hum. Genet. 106: 125-126, 2000. 7. Emi, M.; Nakamura, Y.; Ogawa, M.; Yamamoto, T.; Nishide, T.; Mori, T.; Matsubara, K. : Cloning, characterization and nucleotide sequences of two cDNAs encoding human pancreatic trypsinogens. Gene 41: 305-310, 1986. 8. Ghishan, F. K.; Lee, P. C.; Lebenthal, E.; Johnson, P.; Bradley, C. A.; Greene, H. L. : Isolated congenital enterokinase deficiency: recent findings and review of the literature. Gastroenterology 85: 727-731, 1983. 9. CHENG SH et al: Defective intracellular transport and processing of CFTR is the molecular basis of most cystic fibrosis. Cell 63:827, 1990 10. HIGHSMITH WE et al: A novel mutation in the cystic fibrosis gene in patients with pulmonary disease but normal sweat chloride concentrations. 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