Corea  di  Hun,ngton  OMIM  143100  

La  mala&a  di  Hun,ngton  (HD:  Hun,ngton  Disease),  o  Corea  di  Hun,ngton,  è  una  mala&a  gene,ca   neurodegenera,va   del   sistema   nervoso   centrale   che   colpisce   la   coordinazione  muscolare  e  porta  ad  un  declino  cogni,vo  e  a  problemi  psichiatrici.  Le  zone  del  cervello  più  colpite  sono  quelle  correlate  ai  movimen,  e  quelle  legate  alla  memoria  a  breve  termine.  La  prima  descrizione  completa  della  mala&a  fu  faDa  dal  medico  George  Hun,ngton,  da  cui  il  nome,  nel  1872  (Fig.  1).    

Frequenza  La   prevalenza   nella   popolazione   Caucasica   è   s,mata   in   1/10.000-­‐1/20.000.   Esordisce  ,picamente  durante  la  mezza  età;  in  alcuni  casi  i  sintomi  si  manifestano  prima  dei  20  anni,  con   disturbi   del   comportamento   e   difficoltà   di   apprendimento   (mala&a   di   Hun,ngton  giovanile,   JHD).   E’   la  mala&a  gene,ca   che,  nei  quadri   clinici  neurologici,   si  manifesta  più  frequentemente   con   movimen,   involontari   anomali.   Ques,     movimen,   ricordano   una  danza  da  cui  deriva  il  nome  della  mala&a:  in  greco  choreia,  significa  danza.    È  molto  più  comune  nelle  persone  di  discendenza  europea  occidentale  rispeDo  a  chi  è  di  origine  asia,ca  o  africana,  questo  perché,  nella  popolazione  di  discendenza  europea,  l’allele  del  gene  dell’hun,ng,na  con  ripe,zioni  di  CAG  tra  le  28  e  le  35  è  molto  più  frequente.    Uno  dei  più  al,  valori  di   incidenza  della  mala&a,  si  registra  nelle   isolate  popolazioni  della  regione  del   lago  di  Maracaibo  in  Venezuela,  dove  la  mala&a  di  Hun,ngton  colpisce  fino  a  7.000  individui  su  1.000.000.  Altre  aree  ad  alta  prevalenza  sono  state  trovate  in  Tasmania  e  in  specifiche  regioni  di  Scozia,  Galles  e  Svezia.  L'aumento  della  prevalenza,  in  alcuni  casi,  si  

Fig.1  Ar,colo  originale  pubblicato  nel  1872  dal  doD.  George  Hun,ngton.

verifica   a   causa   di   un   locale   effeDo  del   fondatore,   dovuto   ad   una   storia   di  migrazione   in  zone  di  isolamento  geografico.  (Fig.2)    

Cause  La  mala&a  è  causata  da  una  mutazione  in  una  delle  due  copie  (alleli)  di  un  gene,  presente  sul   cromosoma   4,   che   codifica   per   la   proteina   chiamata   hun,ng,na.   Si   traDa   di   una  mutazione  autosomica  dominante.  La  base  gene,ca  della  mala&a  è  stata  scoperta  nel  1993  grazie  ad  una  ricerca  internazionale  guidata  dalla  Hereditary  Disease  Founda,on.    E’   una  mala&a  deDa  TRED,   ovvero  una  mala&a  da   espansione  di   tripleDe   (Trinucleo,de  Repeat   Disorders),   caraDerizzate   da   un   aumento   eccessivo   di   ripe,zioni   della   tripleDa  nucleo,dica   CAG,   che   codifica   per   una   glutammina   (abbreviata   in   gln   o  Q).   L’individuo   è  sano   se   ha   meno   di   35   ripe,zioni,   è   malato   se   ne   ha   più   di   40.   Tra   35   e   40   ripe,zioni  l’individuo   può   sviluppare   la   mala&a,   nel   caso   avvenga   un’espansione   del   numero   di  tripleDe  (Fig.  3).  L’espansione  avviene   in  vari   stadi  dello   sviluppo,   in  diversi  ,pi  di   cellule,  ed  è   sensibile  al  sesso  del  genitore  che   la   trasmeDe.  Si  è  osservato,  ad  esempio,  che   l’allele  HD  trasmesso  per  via  paterna  è  più  propenso  ad  espandere  il  numero  di  tripleDe.  Per  questo  mo,vo,  un  individuo   con  padre  affeDo  da  HD  ha  più  probabilità  di   sviluppare   la  mala&a  di  uno   con  madre  affeDa  da  HD.  

Fig.  2  Frequenza  di  HD  nel  mondo

Fig.  3.  Tabella  con  le  informazioni  riguardanti  la  malattia  HD  e  la  sua  localizzazione  nel  genoma  umano.  

Quando  l’hun,ng,na  è  mutata  Il   gene   che  produce   la   proteina   chiamata   hun,ng,na   (H@),   è   IT15   (Interes,ng   Transcript  15).   Viene   espresso   in   tuDe   le   cellule   di   mammifero   con   concentrazioni   maggiori   nel  cervello  (nucleo  striato)  e  nel  tes,colo,  e  moderate  quan,tà  nel  fegato,  cuore  e  polmoni.      L’hun,ng,na   è   essenziale   per   un   regolare   sviluppo   embrionale,   funziona   come   agente  an,apopto,co,   controlla   la   formazione   del   tubo   neuronale   e   il   faDore   neurotrofico  cerebrale   (BDNF   Brain-­‐derived   neurotrophic   factor)   che   protegge   i   neuroni   durante   la  neurogenesi.    Le   ripe,zioni   eccessive  di  Glu  nell’hun,ng,na  mutata   (mH@)   tendono  ad  essere   tagliate,  con  rilascio  del  frammento  N-­‐terminale  della  proteina.  Ques,  frammen,  formano  aggrega,  di  hun,ng,na  nel  cervello,  diventano  tossici,  e  intasano  il  proteasoma,  l’organello  adibito  a  spazzino   cellulare   che   distrugge   le   proteine   anomale,   precedentemente   marcate  dall’ubiqui,na.  

Gli  aggrega,  sono  tossici  per  le  cellule  in  quanto  interferiscono  con  la  trascrizione  a  livello  nucleare  e,  nel  citoplasma,  con  la  trasmissione  sinap,ca,  il  trasporto  assonale  e  la  funzione  mitocondriale.  

Studi   recen,   hanno   mostrato   che   aggrega,   di   hun,ng,na   mutata   possono   sequestrare  piccole  proteine  dalla  loro  naturale  localizzazione,  inibendo  la  loro  regolare  funzione  nelle  cellule   nervose.   Una   di   queste   è   la   CREB-­‐binding   protein   o   CBP   (Fig.   4A),   una   proteina  regolatrice   della   trascrizione   che   ha   un   ruolo   essenziale   per   la   cellula.   Gli   aggrega,   di  hun,ng,na  rimuovono  CBP  dalla  sua  posizione  sul  DNA.  Una  volta  sequestrata,  la  CBP  non  può  compiere  la  propria  funzione,  ossia  coadiuvare  i  faDori  di  trascrizione  che  a&vano  geni  necessari  per  la  vita  della  cellula.  Questo  porta  alla  morte  del  neurone.  L’hun,ng,na  inoltre    favorisce   nei   neuroni   il   trasporto   delle   vescicole   e   la   trasmissione   sinap,ca,   mentre   gli  aggrega,  interrompono  il  normale  fluire  delle  vescicole  lungo  il  citoscheletro  con  diminuito  rilascio  di  neurotrasme&tori  (Fig.  4.B).  Infine,   la   disfunzione   dei   mitocondri   meDe   a   rischio   la   sopravvivenza   dei   neuroni.   I  mitocondri   producono  ATP,   la   fonte   di   energia   per   la   cellula   e,   nel   cervello,  mantengono  l’omeostasi   del   calcio.   Gli   aggrega,   di   mHD   agiscono   sulle   membrane   dei   mitocondri,  diminuendo   la   soglia   di   calcio   necessario   per   l‘apertura   dei   pori   MPT   (mitochondrial  permeability  transi,on),  così  avviene  il  rilascio  del  Cyt  c  (Citocromo  C)  che  induce  apoptosi  (Fig.  4.C).  E’   anche   stato   osservato   che   mHD   provoca   la   ridoDa   espressione   di   BDNF,   il   faDore  neurotrofico  cerebrale,  contribuendo  alla  progressiva  perdita  di  neuroni  nel  nucleo  striato  del  cervello.    Sebbene   la   sequenza   degli   amminoacidi   determini   la   struDura   tridimensionale   della  proteina   sono   necessari   faDori   proteici   che   agevolino   il   “folding”   ossia   il   ripiegamento  correDo  della  proteina.    Il  con,nuo  monitoraggio  del  correDo  ripiegamento  viene  effeDuato  dalle  proteine  di  accompagnamento  deDe  “chaperonine”.  I   prodo&   mal   ripiega,,   fruDo   del   “misfolding”,   sono   anch’essi   elimina,   dal   sistema    proteosoma-­‐ubiqui,na  (vedi  sopra).   La  mancata  eliminazione  delle  proteine  genera  l’accumulo  di  fibrille  amiloidi  (struDure  che  sono   la   causa   di   patologie   che   prendono   il   nome   di   amiloidosi,   Fig   5);   l’amiloide   è   una  

sostanza  derivante  dalla  mutazione  di  una  proteina  che,  per   cause  ancora   sconosciute,   si  trasforma  da  solubile  a  insolubile.  Esistono  circa  20  differen,  proteine  non  correlate  tra   loro,  che  possono  formare  le  fibrille  amiloidi;  ciò  che  le  accumuna  è  una  prevalenza  di  beta  foglie&.  La  deposizione  e  l’accumulo  di  fibrille  insolubili  distruggono  la  struDura  del  tessuto  e  causano  la  mala&a  (Fig.  5). Nel  caso  di  mHD  le  chaperonine  svolgono  un  ruolo  importante  nell’evitare  la  formazione  di  aggrega,;  si  è  riscontrato  infa&  un  aumento  di  espressione  di  chaperonine  nei  primi  stadi  della   mala&a,   mentre,   col   progredire   della   patologia,   queste   chaperonine   vengono  sequestrate  negli  aggrega,  che  diventano  inu,li  e  tossici.    

Manifestazioni  cliniche  I  sintomi  fisici  della  mala&a  possono  iniziare  a  qualsiasi  età,  ma  più  frequentemente  tra   i  35  e  i  40  anni.  I  sintomi  della  mala&a  possono  variare  tra  gli  individui  e  anche  tra  i  membri  colpi,  della   stessa   famiglia,  ma  di   solito   la   loro  progressione  può  essere  predeDa.   I  primi  sintomi   sono  collega,  a  problemi  dell'umore  o  della  cognizione  a  cui   segue  una  generale  mancanza  di   coordinazione  e  una  andatura   instabile.   La  distonia   (ad  es.   il   torcicollo)   può  essere   il   primo   segno   della   mala&a   di   Hun,ngton.   Altri   segni   meno   no,,   ma   comuni   e  spesso  debilitan,,  sono   la  perdita  di  peso,   i  disturbi  del  ritmo  circadiano  e  del  sonno  e   la  

Fig.  4.  Potenziale  tossicità  degli  aggrega,  di  mHD.  A.  Sequestro  di  faDori  trascrizionali.  B.  Dife&  nel  trasporto  di  vescicole  e  mitocondri.  C.  Disfunzione  dei  mitocondri

Fig.  5.  Patologie  da  aggregazione  proteica,  definite  genericamente  amiloidosi.

disfunzione  del  sistema  nervoso  autonomo.  La  disartria  (disturbo  motorio  del  linguaggio)  e  la   disfagia   (difficoltà   a   deglu,re)   si   accentuano   durante   la   progressione   della  mala&a.   Il  linguaggio   e   la   deglu,zione   diventano   gradualmente   più   problema,ci,   con   il   rischio   di  soffocamento.   Tu&   i   pazien,   sviluppano   ipocinesia   (rallentamento   o   riduzione   dei  movimen,   spontanei)   e   rigidità,   che   sfociano   nella   difficoltà   dell'individuo   ad   iniziare   un  nuovo  movimento  e  nella  diminuzione  notevole  dei  movimen,.  Con   l'avanzare  della  mala&a   i  movimen,  non  coordina,  del  corpo  diventano  sempre  più  eviden,   e   sono   accompagna,   da   un   calo   delle   capacità   mentali   e   dalla   insorgenza   di  problemi   comportamentali   e   psichiatrici.   Le   complicanze,   come   la   polmonite,   le  mala&e  cardiache  e   i  danni  fisici  da  cadute,   riducono   l'aspeDa,va  di  vita  a  circa  20  anni  a  par,re  dall'esordio  dei  sintomi.  Fino  ad  oggi  non  esiste  una  cura  per  questa  mala&a  e,  nelle  fasi  più   avanzate,   diventa   necessaria   un’   assistenza   a   tempo   pieno.   I   traDamen,   sono   solo  farmacologici  e  non  possono  alleviare  mol,  dei    numerosi  sintomi.  Evoluzione    Storia  del  gene  dell’  hun,ng,na  Questo  gene  si  affaccia  alla  storia  dell’evoluzione  800  milioni  di  anni   fa   in  una  par,colare  ameba   (Regno:   pro,s,   classe:   protozoi):   il   Dictyostelium   discoideum   che   rappresenta   il  primo  organismo  pluricellulare  comparso  sulla  terra  (ha  la  proprietà  di  passare  dalla  forma  unicellulare  a  quella  pluricellulare  quando  le  condizioni  sono  avverse:  solo  in  questo  modo  acquista  mobilità)  non  presenta  CAG  nel  gene  dell’hun,ng,na.  Il  gene  nasce  “innocente”,  ossia  senza  CAG  (Fig.  6)  nei  protostomi  (Celentera,,  Platelmin,,  Nematodi,   Anellidi,   Molluschi,   Inse&).   Nei   deuterostomi   (Echinodermi,   Corda,:  cefalocorda,,   urocorda,,   vertebra,)   compare   CAG:   per   esempio   il   riccio   di  mare   ha   due  CAG.  

Fig.6   Storia   evolu,va   della   tripleDa   CAG   dal   Dictyostelium   che   ne   è   privo,   fino  all’uomo

Più  ci  si  avvicina  all’essere  umano,  più  il  sistema  nervoso  si  evolve  e,  di  pari  passo,  aumenta  anche  il  numero  di  CAG  (Fig.  7).  ll  gene  sano  nell’uomo,  poi,  è  polimorfico,  vale  a  dire  che  il  numero  di  tripleDe  varia  da  persona  a  persona  (tra  9  e  35)  e  circa  il  6%  della  popolazione  ha  un   numero   compreso   tra   27   e   35   ripe,zioni.   Alcuni   ricercatori   tedeschi   hanno   inoltre  pubblicato  uno  studio  di  risonanza  magne,ca  nucleare,  condoDo  su  circa  300  individui  sani,  dimostrando  che  coloro  che  hanno  un  numero  maggiore  di  CAG  all’interno  del  gene  sano,  possiedono  anche  più  materia  grigia  in  una  zona  basale  del  cervello.  Ecco  quindi  che  sorgono  alcuni  interroga,vi:  la  presenza  del  CAG  nel  gene  potrebbe  essere  stata   necessaria   per   la   comparsa   e/o   l’evoluzione   del   sistema   nervoso?   C’è   qualche  correlazione  funzionale  tra  il  numero  di  tripleDe  e  la  funzione  del  sistema  stesso?  

Terapia  e  prognosi  Una   terapia   ancora   in   via   di   sperimentazione   è   quella   di   u,lizzare   degli   RNA   interferen,  (RNAi)   de&   ASO   (An,-­‐Sense   Oligonucleo,de)   che   riconoscano   e   leghino   l’   mRNA.   Così  facendo,   l’mRNA   non   può   essere   trascriDo   e   la   proteina,   in   questo   caso   l’hun,ng,na  mutata,  non  viene  prodoDa.    

Fig.7  Grafico  evolu,vo  che  rappresenta  l’omologia  delle  varie  par,  della  proteina  HD  

Fig.  8  Rappresentazione  schema,ca  del  funzionamento  di  un  ASO.  In  grigio  sono  rappresentate  due  varian,  del  gene  dell’hun,ng,na,  quello  sano  con  inserto  verde,  e  quello  mutato  (MH)  con  inserto  rosso  (numero  maggiore  di  tripleDe).   Nel   gene   mutato   è   stato   individuato   uno   SNP   (barra   blu),   che  permeDe  di  disegnare  un  ASO  complementare  alla  sua  sequenza.

Questo   meccanismo   di   silenziamento   genico   potrebbe   essere   una   buona   strategia   per  curare  mala&e  monogeniche,   ossia   dovute   alla  mutazione   su   un   solo   gene.   Le  molecole  interferen,,  però,  sono  poco  sele&ve  e  potrebbero  riconoscere  anche  l’mRNA  prodoDo  dal    gene  sano.    Per   questo   mo,vo   si   sta   lavorando   su   varian,   geniche.   Ossia   vengono   cercate   delle  sequenze   deDe   SNPs   (Single   Nucleo,de   Polymorphism),   situate   in   un   punto   preciso   del  gene   mutato.     Ques,   SNPs   vengono   u,lizza,   per   dis,nguere   l’mRNA  mutato   da   quello  sano,  aggirando  il  problema  appena  discusso.  Gli  SNPs  vengono  riconosciu,  da  un  piccolo  RNA  (Fig.  8  ),  che  agisce  con  lo  stesso  principio  del  RNAi,  bloccando  solo  l’mRNA  mutato.  

Atassia  di  Friedreich  OMIM  229300  

L’atassia  è  una  mala&a  neurodegenera,va  che  interessa  il  midollo  spinale  e  il  cervelleDo.  Consiste  nella  progressiva  perdita  della  coordinazione  muscolare  che  quindi  rende  difficoltosa  l'esecuzione  di  alcuni  movimen,  volontari.  Esistono  forme  di  atassia  di  cui  non  si  conosce   la  causa  (sporadiche)  e   forme  ereditarie.  Fra  queste   ul,me   ve   ne   sono   di   autosomiche,   dominan,   e  recessive,  ma  anche  forme  legate  al  cromosoma  X.   L’atassia  (FRDA)  descriDa  nel  1863  dal  Dr.  Friedreich  (Fig.  1),  in  famiglie  con  al,  livelli  di  consanguineità,  è  la  più  frequente  fra  le  forme  autosomiche  recessive.  FrequenzaLa   frequenza   della   patologia   nella   popolazione   caucasica   è  s,mata  in  1:29000-­‐50000.  L'incidenza  è  molto  più  bassa  negli  asia,ci   e   nei   sogge&  di   discendenza   africana.   La   frequenza  dei  portatori  è  stata  s,mata  essere  1:60-­‐120.

Cause  Nel  97%  dei  casi  la  mala&a  è  dovuta  all’espansione  della  tripleDa  GAA.  Nel  primo  introne  del  gene  FXN  sul  cromosoma  9  (9q21.11)  gli   individui  sani  presentano  un  numero  di  ripe,zioni  da  5  fino  a  circa  33  volte  (la  maggior  parte  meno  di  12)  della  tripleDa  GAA.  Sono  portatori  di  premutazione  i  sogge&  con  da  34  a  65  ripe,zioni,  mentre  nelle  persone  malate,  la  tripleDa  si  trova  ripetuta  da  66  fino  a  1700  volte  (la  maggior  parte  fra  600  e  1200).  Il  gene  FXN  codifica  una  proteina  della  famiglia  delle  frataxine.  Si  traDa  di  una  proteina  mitocondriale  che  lega  il  Ferro  e  ne  controlla  l'ingresso  nei  mitocondri   ed   è   coinvolta   nella   respirazione   cellulare.   Le   ripe,zioni   eccessive   provocano   una  diminuzione  di  livello  sia  degli  mRNA  che  della  proteina,  che  viene  prodoDa  solo  in  minima  parte.  La  produzione  di  frataxina  è  inversamente  proporzionale  alle  dimensioni  dell’espansione. L’espansione  della  tripleDa  GAA  nel  primo  introne  del  gene  FRDA  influenza  l’espressione  stessa  del  

 Fig.  1  Dr.  Nicolaus  Friedreich,  neurologo  e   patologo   tedesco   che   nel   186D  descrisse   per   la   prima   volta   la   sindrome  dell’atassia

gene  in  quanto  all’ampliamento  del  numero  di  tripleDe  nei  sogge&  mala,  è  associato   lo  stato  di  me,lazione  delle  regioni  CpG  (aree  del  DNA  ricche  di  CG,  spesso  localizzate  nel  gene  nel  punto  di  inizio   della   trascrizione   e   che,   se   me,late,  silenziano   il   gene)   nell’introne   1   e   questo  fenomeno  porta  alla   ridoDa  trascrizione;  ciò  non  avviene   nei   portatori   di   premutazione.   Cause  della   mala&a   sembrano   essere   quindi   un  aumento   della   concentrazione   di   ferro   libero  all’interno   dei   mitocondri   che   interferisce  nega,vamente   con   l’a&vità   di   alcuni   enzimi  mitocondriali   con   conseguente   deficit   della  funzione   respiratoria   della   cellula   (Fig.2).   Si  osserva   quindi   un   aumento   della   sensibilità   allo  stress   ossida,vo   e   infine   la   morte   cellulare  dovuta   ai   radicali   liberi.   Le   cellule   colpite   sono   i  neuroni  del  midollo  spinale,  della  corteccia  e  del  cervelleDo.Manifestazioni  cliniche I  primi  sintomi  sono  la  difficoltà  nella  corsa  e  nelle  a&vità  spor,ve  in  genere,  una  goffaggine  generale  e  scarsa  coordinazione  (atassia)  durante  la  deambulazione.   La   mala&a   comporta   una   progressiva   perdita   della   coordinazione  motoria:   vengono   colpi,   generalmente   per   primi   gli   ar,   inferiori,  provocando   instabilità   nel   cammino.   Successivamente   compaiono  disturbi   nella   coordinazione   delle   mani   e   nell’ar,colazione   della  parola.  Anche  se  i  disturbi  sono  progressivi,  il  decorso  della  mala&a  è  variabile.  Mediamente  15  anni  dopo  l'esordio  della  mala&a  si  ha  perdita  della  deambulazione  e  mol,  sono  i  pazien,  costre&  all’uso  della   sedia   a   rotelle.   L'intelligenza   non   appare   compromessa   ma  possono   essere   presen,   problemi   di   udito,   di   vista   (fissazione  instabile   dello   sguardo)   e   di   deglu,zione.   Altre   manifestazioni  patologiche  sono  muscolari  o  scheletriche  (la  pianta  del  piede  molto  arcuata,   la   scoliosi,   Fig.   3),   a   stadi   avanza,   il   20%   dei   pazien,  sviluppa   il   diabete   mellito.   Frequen,   sono   i   disturbi   cardiaci   che  comportano   l’aumento   della   frequenza   cardiaca,   l’ispessimento  de l l e   pa re,   de l   seDo   vent r i co la re   e   l e   a l te raz ion i  dell’eleDrocardiogramma:   la  cardiomiopa,a  è   la  causa  più  comune  di  morte.   Il   numero   di   ripe,zioni   della   tripleDa   è   inversamente   proporzionale   all'età   di   esordio   della  patologia  e  con  il  tempo  che  intercorre  tra  l'esordio  e  la  dipendenza  dalla  sedia  a  rotelle  mentre  è  direDamente  proporzionale  alla  prevalenza  della  cardiomiopa,a.  

Fig.   2   Nella   matrice   mitocondriale   si   accumula  Ferro   isolato   da   molecole   di   Frataxina;   questo  comporta   un   deficit   della   funzione   respiratoria  che  conduce  alla  morte  cellulare.

Fig.  3  Manifestazioni  patologiche  del l ’Atassia   a   carico   del la  colonna  vertebrale.

Terapia  e  prognosiPer  ridurre   la  sintomatologia  dovuta  allo  stress  ossida,vo  vengono  u,lizza,  farmaci  an,ossidan,  che  sono  meno  tossici  e  meglio  tollera,  rispeDo  a  quelli  che  facilitano  la  rimozione  dell’eccesso  di  ferro  dai  mitocondri.   I  pazien,  con  cardiopa,a  vengono  traDa,  con  an,coagulan,,  an,aritmici  e  pacema,er,   mentre   quelli   con   diabete   mellito   di   solito   necessitano   dell'insulina.   Assume  par,colare   importanza   il   traDamento   terapeu,co   riabilita,vo   con   l’u,lizzo   di   protesi   e   sedia   a  rotelle   che   aiutano   a   mantenere   uno   s,le   di   vita   a&vo   e   può   essere   necessaria   la   logopedia.  Recen,  ricerche  stanno  sperimentando  nuovi  approcci  terapeu,ci,  basa,  sul  ripris,no  della  sintesi  della  frataxina.  La  vita  media  è  di  circa  40  anni,  a  seconda  dell'età  di  esordio  e  della  comparsa  del  diabete  e  della  cardiomiopa,a.  Il  decesso  è  essenzialmente  dovuto  alla  cardiopa,a  e  alla  broncopolmonite. Diagnosi La  conferma  diagnos,ca  viene  effeDuata  mediante  l’analisi  molecolare  che  iden,fica  le  mutazioni  nel  gene  FXN.  L’analisi  molecolare  è  effeDuata  sui  pazien,  e  loro  familiari  oppure  come  test  prenatale,  aDraverso  la   villocentesi   o   l’amniocentesi.   Si   u,lizzano  due  metodiche   che   sono   fra   loro   complementari:   la  PCR,   rapida   ma   può   rivelarsi   problema,ca   per   gli   individui   eterozigo,,   e   il   southern   blot   che  permeDe  di  diagnos,care  con  precisione  le  mutazioni.  Il   southern   blot   prevede   che   il   DNA,   tagliato   con   enzimi   di   restrizione,   venga   soDoposto   ad  eleDroforesi   su  gel  di  agarosio  e  successivamente   trasferito  su  un  filtro  di  nitrocellulosa  o  nylon:  l’uso   di   sonde   radioa&ve   o   fluorescen,   consente   di   iden,ficare   una   sequenza   bersaglio   perchè  complementare  a  quella  delle  sonde.    

Negli  ul,mi  anni  è  stata  messa  a  punto  la  TP  PCR  (Triplet  Repeat  Primed  PCR)  che  usa  due  coppie  di  primers   per   effeDuare   l’amplificazione:   i   tradizionali   primer   forward   e   reverse   fluorescen,   e  fiancheggian,   la   zona  da   amplificare   e   altri   due   primer   che   presentano   le   ripe,zioni   di   tripleDe  (GCA)5   o   (TGC)5   all’estremità   3’.   Il   risultato   dell’amplificazione   permeDe   di   calcolare   quante  ripe,zioni  sono  presen,  e  se  il  gene  si  trova  nella  condizione  di  premutazione.  

Oltre  all'esame  del  DNA,  sono  sta,  esegui,  vari  ,pi  di  test  per  la  valutazione  della  coordinazione  muscolare.  Ad  esempio,  è  stato  misurato  il  tempo  impiegato  dai  sogge&  per  percorrere  a  piedi  una  determinata  distanza,   oppure  è   stato   valutato  quanto   spesso   i   partecipan,   riuscivano  a   ripetere  una   certa   sequenza   di   sillabe   nell'arco   di   dieci   secondi.   Un   altro   esperimento   consisteva  nell'inserire  piccoli  perni  nei  fori  di  una  tavola  e  poi  nell’  estrarli  nuovamente,  cercando  di  svolgere  il   compito   il   più   velocemente   possibile.   Questo   ,po   di   prove   sono   state   progeDate   per   essere  facilmente  realizzate  ovunque,  senza  il  bisogno  di  par,colari  aDrezzature  tecnologiche.  In  aggiunta,  in  alcuni   centri  di   ricerca  coinvol,  nello   studio  è   stato  possibile  u,lizzare   la   risonanza  magne,ca  per  valutare  con  precisione  il  volume  totale  del  cervello  e  la  dimensione  delle  sue  singole  par,.  

X-­‐Fragile  OMIM  300624    

La  sindrome  dell’X  fragile,  o  sindrome  di  Mar,n-­‐Bell,  è  la  causa  più  frequente  del  ritardo  mentale  ereditario  nei  maschi  dopo  la  sindrome  di  Down.  

Prende   nome   dal   sito   "fragile"   del   cromosoma   X   che   appare,   dagli   studi   di   laboratorio,   come  "roDo"  (Fig.  6.1).  Al  contrario  della  sindrome  di  Down,  che  solitamente  colpisce  un   individuo  per  famiglia,  la  sindrome  dell'X  Fragile  può  colpire  più  componen,  della  stessa  famiglia  ed  altri  paren,.  Per  esempio,  è  abbastanza  comune  che  due  fratelli  siano  colpi,  oppure  anche  due  cugini,  oppure  nipote   e   zio.   Perciò,   diagnos,care   un   bambino   affeDo   da   questa   patologia   ha   implicazioni  gene,che  di  primaria  importanza  anche  per  il  resto  della  famiglia,  sia  che  si  tra&  di  paren,  vicini  che  di  paren,   lontani.  che  potrebbero  essere  portatori  sani  del  gene  X  Fragile   (allele  premutato)  senza  saperlo,  e  pertanto  correre  il  rischio  di  generare  figli  affe&    

FrequenzaQuesta  patologia  colpisce:  1  maschio  su  4000;  1  femmina  su  6000.    

Cause   Questa  sindrome  è  una  mala&a  gene,ca  causata  dalla  mutazione  del  gene  FMR1  (Fragile  X  Mental  Retarda7on-­‐1),   situato   sul   braccio   lungo   del   cromosoma   X   (Xq27.3),   che   genera   una   strozzatura  nella  regione  terminale  dove  è  situato  il  gene. L’X  fragile  è  causata  da  una  mutazione  dinamica  che  interessa  l’espansione  progressiva  di  tripleDe  CGG  nella   regione   5’UTR   del   gene   FMR1   associata   alla  me,lazione   del   promotore   del   gene   che  

Fig.1 Tipica forma del cromosoma X di una persona affetta da sindrome dell’X fragile: si può notare la tipica strozzatura nel braccio lungo del cromosoma.

determina  il  silenziamento  del  gene  e  l’assenza  della  proteina  FMRP  (Fragile  X  Mental  Retarda7on  Protein).  Questa  proteina,  espressa  sopraDuDo  nei  tessu,  del  tes,colo  e  del  cervello,  è   implicata  nello  sviluppo  delle  connessioni  neuronali  del  cervello.  Il  suo  ruolo  nel  tes,colo  non  è  stato  ancora  chiarito.  FMRP  è  una  proteina  che  lega  gli  RNA  (RNA  binding  protein),  si  associa  a  mRNA  codifican,  importan,   proteine   neuronali,   regolandone   aspe&   essenziali   come   il   trasporto   lungo   i   dendri,  verso  le  sinapsi  e   la  traduzione  in  proteine;   in  assenza  di  FMRP,  mol,  degli  mRNA  bersaglio  sono  deregola,,   e   maggiormente   trado&   in   proteine.   Normalmente   il   numero   di   tripleDe   CGG  contenute  nel  5’UTR  è  compreso  tra  le  6  e  le  54  copie;  un’espansione  tra  55  e  200  copie  definisce  un   soggeDo   premutato   portatore   sano   di   X-­‐fragile,   in   grado   di   produrre   la   proteina;   gli   affe&  hanno  ripe,zioni  della  tripleDa  CGG  superiori  a  200  copie  (Fig.  2).    

La   trasmissione   può   avvenire   in   maniera   asintoma,ca   oppure   può   innescare   un’ulteriore  espansione  fino  a  raggiungere  la  mutazione  completa;  la  sindrome  ha  una  trasmissione  dominante  legata  al  cromosoma  X  con  penetranza  ridoDa  nelle  femmine.  Può  essere  trasmessa  dalla  madre  ai  propri  figli  (maschi  o  femmine)  e  dal  padre  a  tuDe  le  figlie  femmine  (il  gene  FMR1  non  può  essere  trasmesso  dal  padre  ai  figli  maschi  a  cui  passano  solo  il  cromosoma  Y). Il  gene  FMR1  può  esistere  nello  stadio  di  premutazione  in  una  famiglia  per  parecchie  generazioni  senza  che  causi  alcuni  problemi  di  sviluppo  ma  può  espandersi  nel  passaggio  da  una  generazione  all’altra   (Fig.   3).   La   tendenza   all’espansione   si   verifica  maggiormente   quando   la   premutazione   è  trasmessa  per  via  materna,  mentre  quando  la  premutazione  è  trasmessa  dal  padre  rimane  stabile.  

Fig.2   localizzazione   e   numero   di   ripe,zioni   della   tripleDa   CGG   presente   nella   persona   normale,  premutata  e  malata.

 

 

Manifestazioni  cliniche    

Si   accompagna   comunemente   a   disturbi   del   comportamento   e   ad   altri   problemi   dello   sviluppo,  come  disfunzioni  specifiche  dell'apprendimento,  au,smo  e  difficoltà  comportamentali  significa,ve.  I  sintomi  della  mala&a  sono  spesso  più  lievi  nelle  femmine  rispeDo  ai  maschi.    

La  patologia  non  compare  alla  nascita,   si  manifesta  progressivamente,  dai  primi  mesi  di   vita  alla  pubertà.  I  sogge&  affe&  da  X  fragile  presentano  un  volto  allungato,  padiglioni  auricolari  a  impianto  basso,   ampi   e   anteversi.   La   mascella   generalmente   è   sporgente   (progna,smo),   sono   presen,  palato  ogivale,  mal  occlusione  dentale  e  in  alcuni  sogge&  strabismo  oculare.  Può  essere  presente  macrocefalia   (assoluta   o   rela,va),   ipotonia,   iperlassità   ar,colare,   cifoscoliosi,   pia&smo   plantare,  prolasso   della   valvola  mitrale.   Il   macroorchidismo   (aumento   di   volume   dei   tes,coli)   si   presenta  generalmente  in  fase  post-­‐puberale. Le   bambine   colpite   da   questa   sindrome   possono   avere   un   aspeDo   normale   oppure   presentare  alcuni  segni  caraDeris,ci  della  sindrome,  fra  cui  il  viso  allungato,  le  orecchie  prominen,  ed  il  palato  alto.    

L’en,tà  della  disabilità  intelle&va  è  variabile,  spesso  i  sogge&  affe&  da  questa  sindrome  soffrono  di  ipera&vità  e  deficit  di  aDenzione.  L’ipera&vità  tende  a  diminuire  con  l’età,  mentre  le  difficoltà  di  aDenzione   restano   fonte   di   problemi   sia   nell’adolescenza   che   nell’età   adulta.   Inoltre,   i   maschi  possono   mostrare   inusuali   aDeggiamen,,   quali,   ad   esempio,   morsicarsi   le   mani   e   le   braccia   o  sbaDere  le  mani  quando  sono  in  condizioni  di  eccitamento  o  sovra  s,molazione.    

Spesso   gli   individui   di   sesso   maschile,   manifestano   comportamen,   di   ,po   au,s,co,   quali   ad  esempio   uno   scarso   contaDo   oculare   con   l’interlocutore,   avversione   nell’essere   tocca,,  aDeggiamen,   stereo,pa,   e   ripe,,vi,   linguaggio   ripe,,vo,   rigidità   negli   interessi,   difficoltà   ad  acceDare   i   cambiamen,   della   loro   rou,ne   abituale,   faDo   che   provoca   in   loro   aDacchi   d’ira   o  problemi  di  comportamento  e  instabilità  emo,va.  TuDavia,  solo  una  minoranza  mostra  au,smo.  La  maggior  parte  dei  maschi  colpi,  è  affeDuosa  ed  ha  interesse  a  stringere  relazioni  sociali  anche  se  

Fig.   3.   A   sinistra:   trasmissione   per   via   materna.   La   tendenza   all’espansione   si   verifica   maggiormente   quando   la  premutazione   è   trasmessa   per   via  materna;   durante   la  maturazione   dell’ovulo   la   premutazione   può   espandersi   e  diventare  mutazione  completa. A   destra:   trasmissione   per   via   paterna.   Quando   la   premutazione   è   trasmessa   dal   padre   rimane   stabile;   le   figlie  femmine  riceveranno  la  premutazione  senza  che  avvengano  variazioni  nel  numero  delle  tripleDe  CGG.  I  figli  maschi  ricevono  dal  padre  il  cromosoma  Y,  pertanto  non  sono  a  rischio  di  ereditare  la  premutazione.  

mostra  notevoli  difficoltà  nelle   interazioni  e  tende  ad  essere  schiva  ed  ansiosa.   I  ragazzi  X  Fragile  hanno  scarse  caraDeris,che  di  motricità  fine  o  di  controllo  delle  proprie  mani  e  muscoli  delle  dita.  Scrivere   è   estremamente   difficile   per   loro,   probabilmente   a   causa   dello   scarso   tono  muscolare,  dell’iperestensibilità  delle  giunture  delle  dita  e  della  loro  limitata  abilità  nel  pianificare  e  portare  a  termine  azioni  motorie  fini  complesse.    

Le  femmine  con  X  Fragile  spesso  presentano  meno  problemi  dei  maschi  e  per  questo  parecchie  di  esse   non   sono   mai   state   diagnos,cate.   Alcune   ragazze   hanno   buone   capacità   accademiche   e  possono  mostrare  solo  leggeri  problemi  sociali  e  di  comportamento,  come  un'eccessiva  ,midezza,  mentre  altre  possono  mostrare  un  certo  range  di  problemi  di  apprendimento  e  di  comportamento.  Solo  il  30%  presenta  un  grave  ritardo  mentale  nell’età  adulta.    

Terapia  e  prognosi    

Non  esiste  una  terapia  risolu,va. È   però   possibile   il   traDamento   dei   sintomi   per   migliorare   la   qualità   della   vita   dei   pazien,,  combinando   l’impiego   di   varie   categorie   di   psicofarmaci   per   traDare   autolesionismo,  comportamento  aggressivo  e  au,smo.  Per  disturbi  d'ansia  e  ossessivo-­‐compulsivi  vengono  usa,  gli  s,molan,  e  inibitori  sele&vi  della  ricaptazione  della  serotonina  (SSRI).    

Data   la   plas,cità   del   cervello   dei   bambini,   l’intervento   precoce   è   molto   importante   al   fine   di  favorire  l’integrazione  e  il  recupero. Oltre  ai  farmaci,  devono  quindi  essere  presi  in  considerazione  gli  interven,  possibili  in  mol,  seDori,  come   educazione,   istruzione,   riabilitazione,   interven,   logopedici,   fisioterapici,   e   occupazionali,  tu&  dire&  a  migliorare  l’autonomia  dei  pazien,.    

Sono   in   fase   di   studio,   come   nuovi   farmaci,   molecole   con   funzione   sia   di   antagonis,   di  neurotrasmeHtori  eccitatori   come   il   glutammato   (uno   in  par,colare  a&vo  sul   receDore  mGluR5,  iden,ficato   dai   ricercatori   della   Università   CaDolica   di   Roma,   è   aDualmente   oggeDo   di  sperimentazione  clinica  di  Fase  II)  che  di  agonis,  di  neurotrasmeHtori  inibitori  (come  il  GABA-­‐A  e  GABA-­‐B).    

I  primi  risulta,  sono  promeDen,  e  potrebbero  modificare  il  decorso  e  migliorare  la  prognosi.    

Recentemente   è   stato   effeDuato   uno   studio   usando   topi   modifica,   gene,camente   privi   della  proteina   FMRP  e   che   riproducevano  parzialmente   la   sintomatologia  della   sindrome  dell’X   fragile  negli   umani;  questa   ricerca  ha  mostrato   come   il   blocco  dei   receDori  CB1  dei   cannabinoidi   con   il  farmaco  Rimonabant  normalizza  le  alterazioni  cogni,ve,  la  sensibilità  al  dolore  e  le  crisi  epileHche.  Questa  scoperta  suggerisce  che  la  somministrazione  di  farmaci  che  bloccano  l'a&vità  del  sistema  cerebrale   endocannabinoide   (modulatore   chiave   della   plas,cità   sinap,ca,   delle   prestazioni  cogni,ve,   dell'ansia,   della   nocicezione   e   della   susceHbilità   alle   crisi   epile&che)   potrebbe  rappresentare  una  nuova  strategia  per  traDare  pazien,  con  la  sindrome  dell’X  fragile.    

Diagnosi Essendo  un  feno,po  lieve  alla  nascita,  la  diagnosi  clinica  della  sindrome  dell’X  fragile  nei  bambini  può  essere  difficile. Le  famiglie  all’interno  delle  quali  sia  presente  un  soggeDo  affeDo  dalla  sindrome  possono  avvalersi  di  una  consulenza  gene,ca  che  possa  informarle  sul  rischio  di  incidenza  della  mala&a.    

   

 

Sebbene  sempre  più  individui  e  famiglie  colpi,  da  sindrome  dell'X-­‐fragile  vengano  iden,fica,,  essa  rimane  ancora   largamente  sconosciuta  e  soDovalutata.  Eppure  una  diagnosi  precoce  è  di  grande  importanza   per   le   famiglie,   ai   fini   di   avere   una   consulenza   gene,ca   appropriata   e   quindi   un  intervento  sullo  sviluppo,  che  migliora  le  possibilità  di  condurre  una  vita  produHva  e  soddisfacente.  La  diagnosi  (anche  prenatale  sui  villi  coriali  o  sul  liquido  amnio,co)  può  essere  effeDuata  mediante  l’analisi  del  cario,po  che  evidenzia   la   forma  ,pica  che   il   cromosoma  X  ha  negli  affe&;   l’indagine  dell’espansione  della  tripleDa  può  essere  eseguita  tramite  test  basa,  sulla  reazione  a  catena  della  polimerasi  (PCR)  e  confermata  mediante  il  metodo  Southern  blot  (che  valuta  anche  la  me,lazione  del  promotore,   Fig.  4).   La  PCR  potrebbe  non  evidenziare   la  presenza  di  espansioni  di   tripleDe  di  grosse   dimensioni:   in   pazien,   di   sesso   femminile   si   potrebbe   erroneamente   diagnos,care   un  geno,po  omozigote  perchè  la  PCR  potrebbe  non  aver  amplificato  un  allele,  così  come  per  lo  stesso  mo,vo  potrebbero  non  essere  osservate  premutazioni  o  mutazioni  complete   in  pazien,  di   sesso  maschile.    

Distrofia  Muscolare  di  Duchenne  OMIM  310200  

Frequenza  La   Distrofia   Muscolare   di   Duchenne   (DMD)   è   una   mala&a   degenera,va   della   muscolatura   con  trasmissione  X-­‐linked  recessiva,  che  colpisce  1  su  3.500-­‐5.000  maschi  na,  vivi.    

Fig.4   Southern  blot   su   individui   sani   e  affe&   con   rela,va   dimensione   della  ripe,zione  della  tripleDa  CGG.

Cause  La   distrofia  muscolare   è   dovuta   alla  mutazione  del   gene  DMD   localizzato   sul   cromosoma  X,   che  produce  una  grossa  proteina  chiamata  distrofina,  composta  di  3.685  aminoacidi.    La   Distrofina   è   una   proteina   citoplasma,ca   a   forma   di   bastoncino   che   conneDe   aDraverso   la  membrana  il  citoscheletro  di  una  fibra  muscolare  con  la  matrice  extra  cellulare.  In  realtà  forma  un  complesso  proteico  molto  ar,colato  di  cui  la  distrofina  è  solo  una  parte  (Fig.  1).  La  mancanza  di  distrofina  induce  la  membrana  cellulare  a  diventare  permeabile  ad  alcune  sostanze  che  di  solito  non  potrebbero  penetrare  nella  cellula,  causandone  l'esplosione  e,  quindi,  la  morte.  A  questo  punto,   il   contenuto  delle   cellule  morte   viene   riversato  all'esterno,   il   sistema   immunitario  interviene   efficientemente     "ripulendo"     una   zona   di   muscolo   più   larga   di   quella   danneggiata,  lasciando  un  danno  superiore  a  quello   iniziale.   Il   "vuoto"  creatosi  nel  muscolo  viene  riempito  da  tessuto   conne&vo   che   provoca   il   successivo   "strangolamento"   delle   cellule   ancora   sane.   Tale  processo  si  ripete  in  maniera  costante  fino  alla  morte  di  tuDe  le  cellule  muscolari.    

Mutazioni  nel  gene  della  distrofina  causano  distrofie  di  diversa  severità,  dalla  forma  grave  come  la  distrofia  muscolare  di  Duchenne  (DMD;  310200))  a  quella  meno  severa  come  la  distrofia  muscolare  di   Becker   (BMD;   300376).   Le   analisi   del   DNA   dei   pazien,   con   DMD   evidenziano   delezioni   che  provocano   un   frame-­‐shiz,   ovvero   uno   sliDamento   nella   leDura   del  DNA,   che   produce   un  mRNA  errato,  per  cui  la  distrofina  non  viene  prodoDa  o  viene  rapidamente  degradata  (Fig.  2).    

Fig.   1   La   Distrofina   ha   la   funzione   di   conneDere   la   membrana   al   citoscheletro,  rappresentato  dai  filamen,  di  Ac,na  (in  rosso)  delle  cellule  del  muscolo  scheletrico  e   del   muscolo   cardiaco.   La   Distrofina   (in   giallo)   è   ancorata   alla   membrana  sarcoplasma,ca  mediante  un  complesso  glicoproteico  (β-­‐distroglicano,  Sarcoglicano,  Sintrofina,  Distrobrevina)  agganciato  alla  matrice  extracellulare.

 

Anche   le   mutazioni   che   causano   la   distrofia  muscolare   di   Becker   (BMD)   sono   prevalentemente  (80-­‐85%  dei  casi)  grandi  delezioni.  Le  delezioni  però  mantengono  il  modulo  di  leDura  consentendo  la  produzione  di  una  proteina  più  corta,  ma  semi-­‐funzionale  (Fig.  3).    Circa  24%  delle  mutazioni  sono  even,  de  novo.      

Manifestazioni  cliniche  Gli   individui  affe&  vanno  incontro  a  progressiva  degenerazione  della  muscolatura;   inizialmente  viene   interessata   la   muscolatura   scheletrica,   successivamente   il   difeDo   di   forza   progredisce  ulteriormente,  coinvolgendo  anche  la  muscolatura  cardiaca  e  respiratoria.  Non  vengono  invece  interessa,   i  muscoli   oculari   estrinseci   (quelli   che   consentono   di  muovere   gli   occhi)   ed   è   poco  coinvolta   la  muscolatura  mimica   del   volto.   L'esordio   avviene   nella   prima   infanzia   e   i   bambini  affe&  possono  presentare  ritardo  nelle  tappe  dello  sviluppo  motorio  o  ritardo  globale.  I  bambini  affe&  da  DMD  non  sono  di  solito  capaci  di  correre  o  saltare.  La  mala&a  ha  un'evoluzione  rapida  

Fig.  2.    a:  DNA  codificante  la  proteina  funzionante.    b:  DNA  con  delezione  che  produce  una  proteina  troncata  all’estremità  C-­‐terminale  e  non  funzionate

a

b

Fig.   3   Delezione   di   un   grande   traDo   di   DNA   che   porta   ad   una   proteina   più  piccola   ma   parzialmente   funzionante   che   causa   la   distrofia   muscolare   di  Becker.

e   il   bambino   sviluppa   un'andatura   anserina,  caraDeris,ca   andatura   a   papera,   con   segno   di  Gower  posi,vo  (Fig.  4)  .  Quest’ul,mo  è  il  risultato  di  un  test  faDo  al  paziente  sul  modo  di  alzarsi  da  terra,  si   dice   posi,vo   se   il   paziente   "si   arrampica"   su   se  stesso,  puntellando  gli  ar,  superiori  e  le  ginocchia.  I  bambini  con  DMD  hanno  difficoltà  a  salire  le  scale  e  cadono   frequentemente.   La   perdita   della  deambulazione  autonoma  avviene  tra  i  6  e  i  13  anni;  dopo   la   perdita   della   deambulazione,   si   sviluppano  rapidamente  le  contraDure  ar,colari  e  la  scoliosi.  La  cardiomiopa,a   e   l'insufficienza   respiratoria  rappresentano   la   causa   di   morte   dei   pazien,  all'inizio  della  vita  adulta.                            Trasmissione  A   parte     rare   eccezioni,   soltanto   i  maschi   ne   sono   affe&,  mentre   le   femmine   portatrici   sono   in  genere  asintoma,che.  Solo  il  5%  presentano  sintomi  che  insorgono  fra  i  16  e  i  48  anni  e  possono  variare   da   una   modesta   generalizzata   debolezza   all’incapacità   di   movimento   (ina&vazione  sbilanciata  del  cromosoma  X).  Le  femmine  malate  sono  rare  e  manifestano  la  patologia  di  Becker.  Vi   sono   anche   casi   nei   quali   le  madri   non   sono   portatrici   e   la  mala&a   è   dovuta   a   una   “nuova  mutazione”  avvenuta  nella  gametogenesi.    

Diagnosi  La  diagnosi  prenatale  (tra  la  IX  e  l'XI  se&mana)  è  possibile  nelle  famiglie  nelle  quali  la  diagnosi  sia  stata  confermata  con  le  analisi  molecolari.  È  molto  importante  la  consulenza  gene,ca:  il  rischio  di  ricorrenza  è  del  50%  nei  fe,  maschi  di  una  madre  portatrice.  Le  sorelle  dei  pazien,  possono  avere  una   probabilità   del   50%   di   essere   portatrici.   La   patologia   è   associata   anche   ad   un’elevata  concentrazione   di   crea,na-­‐fosfo-­‐chinasi   (CPK)   nel   siero.   L’enzima  muscolare   citoplasma,co   esce  dal  muscolo  perchè  la  sua  membrana  è  degenerata.  Il  dosaggio  elevato  della  CPK  nel  plasma  può  indicare  femmine  portatrici  della  mala&a  (il  valore  della  CPK  in  femmine  portatrici  è  100/200  volte  superiore  alla  media).  

Terapia  e  prognosi  Per   la   ges,one  della  DMD  è  essenziale  un  approccio  mul,disciplinare.   La  fisioterapia  prevede   lo  stretching  passivo  e   l'uso  di  ortesi  caviglia-­‐piede  nelle  ore  noDurne  per  ridurre   le  contraDure  del  tendine  di  Achille.  Il  traDamento  più  efficace  è  l’uso  di  cor,costeroidi  che  servono  a  mantenere  la  massa  e  la  forza  muscolare.    I  cor,costeroidi  devono  essere  introdo&  quando  lo  sviluppo  motorio  del   bambino   inizia   a   rallentare,   di   solito   tra   i   5   e   i   7   anni   di   vita;   bisogna   inoltre   considerare   le  complicazioni   dovute   alla   terapia   con   cor,costeroidi,   controllando   il   peso,   provvedendo   alla  somministrazione  di  farmaci  per  la  protezione  gastrica,  garantendo  il  monitoraggio  e  il  traDamento  dell'osteoporosi  e   la  visita  oculis,ca,   stante   il   rischio  di   cataraDa  e  di  glaucoma.  È  necessario  un  regolare   monitoraggio   cardiaco   per   permeDere   un   traDamento   tempes,vo   con   ACE-­‐inibitori.  Ques,   inibiscono   l’azione   dell’enzima   ACE   (angiotensin   conver,ng   enzyme),   che   trasforma  l’angiotensina   I   in   angiotensina   II,   provocando   la   costrizione   dei   vasi   sanguigni   con   conseguente  

Fig.   4   Tipici  movimenti   di   un   paziente   affetto  da  DMD  per  sollevarsi  da  terra.

aumento   della   pressione   sanguigna.   L’inibitore   di   ACE   ha   lo   scopo   di   ridurre   la   formazione   di  angiotensina  II,  facendo  si  che  i  vasi  sanguigni  res,no  dilata,  e  la  pressione  sanguigna  diminuisca.  La  chirurgia  può  essere  u,le  per  la  correzione  della  scoliosi  e  la  BIPAP  noDurna  (ven,lazione  a  due  livelli   di   pressione   posi,va   intermiDente,   Bi-­‐level   Posi,ve   Airway   Pressure)   è   efficace   per   il  traDamento  dell'insufficienza  respiratoria  restri&va.    La  DMD  ha  una  prognosi  sfavorevole  e  l'aspeDa,va  di  vita  è  significa,vamente  ridoDa.  Il  decesso  si  verifica  di  solito  all'inizio  della  vita  adulta.  La  ges,one  della  DMD  è  in  gran  parte  sintoma,ca:  prevede  la  fornitura  di  disposi,vi  di  assistenza  per  camminare,  la  prevenzione  della  scoliosi  e  la  pulizia  delle  vie  respiratorie  con  vari  metodi  usa,  per  eliminare  il  muco  e  le  secrezioni.    

Due   recen,ssime   informazioni   ritrovate  nella   leDeratura   scien,fica  vanno  esaDamente   in  questa  direzione.  Ricercatori  americani  del  Centro  di  Ingegneria  Biomedica  dell’Università  Duke  (Durham,  Carolina  del  Nord,  Sta,  Uni,)   sono  riusci,  a   ricreare   in   laboratorio  delle  colture  muscolari   in  3D  (hDps://elifesciences.org/content/4/e06430).  Tali  struDure  (definite  myobundle,  ossia  fasci  muscolari)  presentano  le  stesse  capacità  contra&li  e  una  simile  efficacia  di  risposta  a  vari  s,moli  eleDrici  e  farmacologici  del  muscolo  umano,  e  sono  un  esempio  di  come  una  col,vazione  di  fibre  muscolari  alles,te  in  laboratorio  possa  rappresentare  un  modello  per  studiare  la  risposta  alle  varie  mutazioni  gene,che  che  causano  la  mala&a  muscolare  o,  ancora  più  importante,  l’eventuale  efficacia  terapeu,ca  di  possibili  farmaci.  In   linea   teorica,   la   strategia  3D  potrebbe  essere  anche  uno  strumento  per  personalizzare   le  cure  gene,che,  sempre  che  le  verifiche  in  laboratorio  (già  iniziate)  siano  incoraggian,.  

Ricercatori  giapponesi  dell’Università  di  Kyoto,  assieme  a  colleghi  americani,  hanno  sviluppato  una  modalità  di  “correzione  microchirurgica”  del  gene  della  distrofina  u,lizzando  cellule  della  pelle  dei  pazien,,   trasformandole   in   cellule   to,poten,   (cellule   staminali   in   grado  di   dare   vita   a   un   intero  organismo   e   ad   alcuni   tessu,   esterni   necessari   al   suo   sviluppo),   ed   u,lizzando   un   “bisturi  molecolare”  basato  su  una  guida  specifica  che  deriva  dai  baDeri  (sistema  CRISPR),  per  correggere  il  gene  malato  in  modo  mirato.  La   fase   successiva   degli   esperimen,   nel   laboratorio   di   Kyoto   ha   permesso   ai   ricercatori   di  indirizzare   le   cellule   to,poten,   con   il   gene   correDo   a   formare   cellule   muscolari   e   anche   di  verificare  che   la   correzione  permeDeva   la  produzione  di  distrofina  normale  e   funzionante,   senza  apparentemente  alterare  altri  geni  (hDp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/ar,cles/PMC4297888/).  

Sebbene  per  entrambe  le  nuove  modalità  di  studio  le  ricadute  sui  pazien,  siano  ancora  lontane  e  ci  sia  necessità  di  aDenta  verifica  sulla  riproducibilità  e  sicurezza  dei  nuovi  usi  terapeu,ci  offer,  da  queste  metodologie,  le  recen,  ricerche  aprono  nuovi  orizzon,  e  nuove  opportunità  per  la  terapia  della  DMD.