R.P. Venuto alla nostra osservazione all’età di 18 mesi per: Ritardo psicomotorio controllo del capo a 5 mesi stazione seduta a 10 mesi non deambulazione non lallazione Da segnalare eczema A 17 mesi crisi convulsiva generalizzata Odore particolare delle urine

Indagini praticate Routine nella norma EEG: attività mal organizzata per l’età Ammoniemia, EAB, ac. lattico nella norma FeCl3 positivo Profilo aminoacidi plasmatici: aumento della fenilalanina (24 mg/dl) Diagnosi: fenilchetonuria Attualmente grave handicap neurologico

M.C.P. Alla nascita screening per fenilchetonuria: positivo Conferma della diagnosi mediante profilo degli aminoacidi plasmatici Inizia dieta a basso contenuto di fenilalanina Attualmente normale sviluppo psicomotorio

guanosina trifosfato diidroneopterina trifosfato 6-piruvoil tetraidropterina tetraidrobiopterina q-diidrobiopterina Tetraidro biopterina 4-  -carbinolamina fenilalanina tirosina Ac. 2-OH fenilacetico Ac. fenilpiruvico Ac. fenillattico Ac. fenilacetico Fenilalanina idrossilasi

Enzima Prodotto Substrato Metabolita Precursore Intossicazione

Fenilchetonuria Ereditarietà: autosomica recessiva Difetto enzimatico: fenilalanina idrossilasi Frequenza: 1: Quadro clinico: ritardo psicomotorio compromissione neurologica convulsioni eczema cute e capelli chiari

Fenilchetonuria Diagnosi:screening neonatale escrezione urinaria di metaboliti aumento della Phe plasmatica analisi molecolare

Il gene della PAH è stato clonato Le mutazioni più frequenti sono: R261Q IVS-546 L48S Fenilchetonuria analisi molecolare

Terapia dietetica della PKU obiettivi Mantenere la Phe post-prandiale (2-4 ore dopo un pasto) tra 2 e 6 mg/dl (oltre i 10 anni tra 2 e 8 mg/dl) Mantenere la Tyr post-prandiale tra 50 e 100  mol/l Mantenere un adeguato stato nutrizionale Mantenere una normale crescita Prevenire il ritardo mentale

F.Mariagravidanza normale nata a termine da parto eutocico dimessa in 3a giornata in buone condizioni ricoverata dopo 1 giorno in terapia intensiva neonatale per torpore, rifiuto dell’alimentazione, ipotonia, crisi toniche

odore caratteristico delle urine -DNPH positivo -LEU 3056  M, ILE 339, VAL 740 In ospedale: EABnella norma ammoniemianella norma ac. latticonella norma

Aminoacidemia Pattern aminoacidi specifico Leucinosi chetosiAcidosi Scompenso metabolico acuto iperammoniemia

Enzima Prodotto Substrato Metabolita Precursore Intossicazione

DietaProteine tessutali LeucinaIsoleucinaValina  -cheto- isocaproico  -cheto-3- metilvalerico  -cheto- isovalerico Acetil-CoA + acetoacetato Acetil-CoA + Propionil-CoA Succinil-CoA Aminoacidi a catena ramificata  -chetoacidi Deidrogenasi aminoacidi ramificati MSUD

A 3 anni diarrea acuta per 2 giorni portata a ricovero d’urgenza disidratazione coma

MSUD Terapia dello scompenso acuto Eliminare dalla dieta ILE, LEU, VAL Fornire alimentazione normo-iper calorica ( kcal/kg/die per bambini, per ragazzi, per adulti) con integratori calorici e formule prive di ILE, LEU, VAL (gavage, glucosata, lipidi iv) Fornire adeguato apporto di liquidi (gavage, iv) Correggere squilibri associati (disidratazione, acidosi, elettroliti)

Se miglioramento dei parametri biochimici e clinici: graduale reintroduzione delle proteine naturali e dei precursori. In caso di mancata risposta: dialisi Se necessario assistenza in terapia intensiva TERAPIA DELLO SCOMPENSO ACUTO

Metabolismo degli aminoacidi Acetil-CoA CO 2 Ciclo dell’acido citrico AminoacidiCarboidrati glutamato Urea Transaminazione Azoto non proteico Corpi chetonici Proteine tessutaliProteine della dieta Transaminazione Deaminazione

Caso clinico Nato da TC a 38 settimane Peso kg 4,450 Nessun problema perinatale A 3 gg ipotonia, scarsa reattività, polipnea Ricoverato in una TIN della provincia di Salerno EAB pH 7.0BE -27.4HCO Na 135K 5.0Cl 108 Ammoniemia 400 mmol/l Glicemia 65acido lattico 2.8Ca 6.8 Emocromo nella normaEmocultura ? Rachicentesi nella norma Funzionalità epatica nella norma Chetoni urinari ++ Correzione con bicarbonati, alimentazione sospesa, programma infusionale

Organico acidemie GC/MS Diagnosi specifica di organico acidemia Latticoacidemia chetosiAcidosi Scompenso metabolico acuto iperammoniemia

Trasferito alla SAAN del Dipartimento di Pediatria Polipnea, assenza di reattività, clonie EAB pH 7.31 EB -8.3HCO3 12 Ammoniemia 417 mmol/lCa 6 Raccolta campione per acidi organici urinari Dieta per gavage a basso apporto proteico (0.5 g/kg/die) Infusione per integrazione di liquidi e calorie Carnitina Miglioramento clinico Risposta acidi organici: aumento di 3-OH-propionato, 3- OH-isovalerato, metilcitrato Diagnosi: Propionicoacidemia

Propionico acidemia Frequenza: 1: Ereditarietà: autosomica recessiva Difetto di base: propionil-CoA-carbossilasi (PCCA, PCCB) Quadro clinico Forme acutelatenza vomito, rifiuto dell’alimentazione, crescita stentata, disidratazione, ipotonia, acidosi, iperammoniemia, coma, segni neurologici Forme intermittenti o croniche

DietaProteine tessutali Isoleucina Valina Metionina Treonina Ac. Grassi a catena dispari Propionil- CoA Ac. propionico Metilmalonil- CoA Succinil- CoA Ac. Metilmalonico adenosilcobalamina Metilmalonil-CoA mutasi Propionil-CoA carbossilasi

Metilmalonico acidemia Frequenza: 1:20000 Ereditarietà: autosomica recessiva Difetto di base: metilmalonil CoA mutasi, dif. sintesi cofattore (B12) Quadro clinico Forme acutelatenza vomito, rifiuto dell’alimentazione, crescita stentata, disidratazione, ipotonia, acidosi,iperammoniemia, coma, segni neurologici Forme intermittenti o croniche

MMA-PA Diagnosi di laboratorio Acidosi Iperammoniemia Chetosi Test qualitativi urinari (paranitroanilina) Aminoacidemia quantitativa: aumento di GLY, ALA Ac organici urinari (metilcitrato, propionilglicina, ac. tiglico, 3-OH-propionato, metilmalonato o propionato) Profilo acilcarnitine plasmatiche (TMS) Dosaggio enzimatico in fibroblasti Analisi molecolare

MMA-PA terapia Dieta: restrizione di ILE, VAL, THR, MET, ac. grassi a catena dispari Integrazione con miscele di aminoacidi prive di precursori Normale apporto calorico Biotina: mg/die (cofattore di PCC) B12: 1 mg/die (cofattore di mutasi) OH-B12: nei deficit di sintesi di B12 (cblC, cblD) Carnitina 100 mg/kg/die Metronidazolo

MMA-PA Terapia dello scompenso acuto Eliminare parzialmente o totalmente dalla dieta le proteine Fornire alimentazione normo-iper calorica ( kcal/kg/die per bambini, per ragazzi, per adulti) con integratori calorici e formule prive di precursori (gavage, glucosata, lipidi iv) Nutrizione enterale: riduce lipolisi Fornire adeguato apporto di liquidi (gavage, iv) Correggere squilibri associati (disidratazione, acidosi, elettroliti) Carnitina i.v., metronidazolo

C.F. Nata a 38 sett. con TC Sofferenza fetale. Oligoidramnios. Peso alla nascita Kg 2600 In 1 a gg di vita: Ipotermia (Tc 35.5), ipoglicemia (10 mg), Ipertransaminasemia e acidosi metabolica Anamnesi familiare negativa. Genitori non consanguinei

In 4 a gg per il persistere dell’ipoglicemia viene trasferita alla TIN dell’Ospedale Annunziata Colorito roseo pallido. Normale il tono muscolare. Addome globoso. Fegato a 3 cm dall’arco costale Attività cardiorespiratoria valida e ritmica Glicemia 6 Colesterolo 122 Trig 676 GB 11100GR Hb 11.5Ht 35 PLT ALT 71AST 300

Corpi chetonici urinari : + Profilo glicemico: ipoglicemia dopo due ore e mezzo dalla somministrazione del pasto Inizia alimentazione frazionata con 12 pasti/die Emocoltura : Neg Aminoacidemia:  di Ala Aminoaciduria: nella norma Ac Lattico : 77.5 mg/100ml

sospettata diagnosi di Glicogenosi tipo I trasferita presso il Dipartimento di Pediatria Peso 2900 (10° pc) Alt 50 (10°-25° pc) CC 37 (50°pc) Epatomegalia GR Hb 11.6 Ht 33.9 GB 8360 PLT AST 222 ALT 174 GGT 1212 TRIG 908 Profilo Glicemico: si riconferma la ridotta tolleranza glicemica al digiuno

Glicogenosi Diagnosi Quadro clinico Epatomegalia, stentata crescita, crisi ipoglicemiche, ipotonia Quadro bioumorale Ipoglicemia, acidosi lattica, iperuricemia, dislipidemia, ipertransaminasemia, iperCK Prove da carico o da provocazione in vivo Dosaggio enzimatico Analisi molecolare

Test da carico con glucagone Tempo (min) Glicemia (mg/dl) a digiuno dopo pasto GSD I

Test da carico con glucagone Tempo (min) Glicemia (mg/dl) a digiuno dopo pasto GSD III GSD I

Metabolismo dei carboidrati Dieta GlucosioGlucosio PGlicogeno Trioso-P Piruvato Acetil-CoAAcidi grassi aminoacidi proteine CO 2 Glicogenosi I Glicogenosi III

T2 G6Pasi Glucosio 6-P Glucosio Pirofosfato Fosfato T1 Glucosio 6-P Glucosio T3

Analisi molecolare del gene della glucosio 6-fosfatasi: R83C / R83C

TERAPIA DELLE GLICOGENOSI EPATICHE Pasti frequenti 1976alimentazione enterale notturna 1986amido crudo di mais 2002trapianto di epatociti

I. D. Nato a 37 sett. con TC La gravidanza è stata complicata da gestosi Sin dai primi gg di vita ha presentato : difficoltà ad alimentarsi scarso accresimento pianto lamentoso

Ad 1 mese di vita viene ricoverato presso l’Ospedale di Santa Maria Capua Vetere per Distress respiratorioTorpore marcato Durante il ricovero per l’insorgenza di un episidio critico viene traferito all’Osp. Santobono

All’ingresso Distress respiratorio Alcalosi respiratoria Iperammoniemia marcata (800  mol/l) Ac lattico nella norma Chetoni urinari negativi Glicemia nella norma Aminoacidemia nella norma Ac. Orotico nella norma

Difetti del ciclo dell’urea Aminoacidemia Pattern specifico Pattern aspecifico oroticoaciduria Citrullinemia Argininosuccinico aciduria Argininemia Intolleranza alle proteine con lisinuria Deficit di OCT Deficit di CP sintetasi Deficit di N-acetil- glutamato sintetasi normaleaumentata chetosiAcidosi Scompenso metabolico acuto iperammoniemia

mitocondrio citosol Glutamina, Aspartato, Alanina, Glicina, Glutamato CP urea ornitina citrullina arginina ac.arginino succinico Ac. Glutamico + Acetil-CoA ornitina NH 4 + HCO 3 N-acetil glutamato OTC AS AL Arginasi CPS NAGS Ac. aspartico Ac. fumarico

Difetti del ciclo dell’urea Frequenza:CPS 1: OCT 1:14000 AS1:57000 AL1:70000 Arginasi1: complessiva1:8200 Ereditarietà: autosomica recessiva - OCT legata all’X recessiva (?) Quadro clinico Presentazione neonatale: iperammoniemia, torpore, coma, convulsioni, shock, exitus Forme tardive: episodi di scompenso ricorrenti estrema variabilità per eterozigoti per OCT

Difetti del ciclo dell’urea Diagnosi Ammoniemia EAB Aminoacidemia Ac. orotico urinario Dosaggi enzimatici (fegato) Analisi molecolare

Difetti del ciclo dell’urea Terapia Restrizione di apporto di proteine (azoto) Prevenire catabolismo Fornire vie alternative: ARG, CIT, sodio benzoato, sodio fenilbutirrato, carbamilglutamato Mantenere normali livelli di ammonio Mantenere normali livelli di GLN, CIT, ARG Mantenere normale stato nutrizionale Mantenere normale crescita

Terapia di emergenza delle iperammoniemie CPS - OCTsodio benzoato250 mg/kg sodio fenilacetato250 mg/kg arginina210 mg/kg In ml/kg glucosata 10% in 90 m; poi stesse dosi in 24 ore ASsodio benzoato250 mg/kg sodio fenilacetato250 mg/kg arginina660 mg/kg In ml/kg glucosata 10% in 90 m; poi stessa dose in 24 ore ALarginina660 mg/kg In ml/kg glucosata 10% in 90 m; poistessa dose in 24 ore Brusilow e Horwich, 2001

mitocondrio citosol Glutamina, Aspartato, Alanina, Glicina, Glutamato CP urea ornitina citrullina arginina ac.arginino succinico Ac. Glutamico + Acetil-CoA ornitina NH 4 + HCO 3 N-acetil glutamato OTC AS AL Arginasi CPS NAGS Ac. aspartico Ac. fumarico Na fenilbutirrato Ac. N- carbamil glutamico Na benzoato

LPM Nato a termine da genitori non consanguinei Crescita staturo- ponderale nella norma Nel 2 anno di vita riscontro di epatosplenomegalia

Indagini praticate Emocromo Hb 7.5 GR MCV 74 GB 5600 PLT ALT 35AST 41Bil T 0.05Bil D 0.02 PT 85%PTT 34” Indagini infettivologiche negative

Striscio midollare: istiocita schiumoso

Altre indagini praticate Rx scheletro: osteopenia slargamento della porzione distale dei femori Vis. Oculistica con fundus nella norma Striscio periferico nella norma

Dosaggio  -glucosidasi in leucociti Attività enzimatica carente Analisi molecolare del gene  -glucocerebrosidasi (  -glucosidasi): Riscontro di mutazioni N370S/L444P Diagnosi: Malattia di Gaucher

Malattia di Gaucher Tipi clinici Esordio infanzia primi mesi infanzia eta’ adulta Visceromegalia+ + + Segni ematologici Coinvolgimento scheletrico Coinvolgimento neurologico Sopravvivenza 6-80 anni <2anni anni Frequenza 1: : : tipo 1 tipo 2 tipo 3

Malattie lisosomiali diagnosi Striscio periferico Striscio midollare Rx scheletro Vis. oculistica Test screening urinari: MPS, oligosaccaridi Dosaggi enzimatici (siero, leucociti, fibroblasti) Analisi molecolare

TERAPIA DELLE MALATTIE METABOLICHE Principi generali Riduzione dell’accumulo di metaboliti dannosi Supplementazione di metaboliti carenti Supplementazione di cofattori Detossificazione di metaboliti dannosi Stimolazione di vie metaboliche alternative Inibizione della produzione di metaboliti dannosi Correzione di squilibri metabolici secondari

MALATTIE METABOLICHE ACUTE Obiettivi della terapia a lungo termine Mantenere nella norma concentrazioni plasmatiche e urinarie di metaboliti tossici Favorire una crescita normale Favorire un normale stato nutrizionale Consentire un normale sviluppo psicomotorio Evitare episodi di scompenso metabolico

MALATTIE METABOLICHE ACUTE Fattori che influenzano la prognosi Età alla diagnosi Gravità del quadro clinico neonatale Genotipo Controllo metabolico a lungo termine

TERAPIA DELLE MALATTIE METABOLICHE Strumenti Diete speciali Alimenti speciali Integratori Vitamine Farmaci

Follow-up del bambino con malattie metaboliche acute problematiche Valutazione dell’equilibrio metabolico Adeguatezza apporto nutrizionale Crescita Sviluppo psicomotorio Terapia degli scompensi acuti intercorrenti Monitoraggio e prevenzione di complicanze sistemiche Problemi psicologici