Difetti eritrocitari (enzimatici e di membrana) parte 1

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4 Difetti di glucosio-6-fosfato deidrogenasi

AM-UNIMI tbmadc 5 Ruolo biochimico Ereditarietà Caratteristiche biochimico-fisiche Aspetti genetici Aspetti epidemiologici Patologia clinica

AM-UNIMI tbmadc 6 90 % 10 % Ruolo biochimico

AM-UNIMI tbmadc 7 Mg ++, pH 7 EDTA, pH 8.5, NADP + G-6-P, 30°C 60, EDTA, pH aa, Da, 2 o 4 subunità, 1 NADP/subunità

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9 Prevalenza Gd- 400 x 10 6 (worldwide) 0.5 – 25 % (media 7 % - max 25 %) ITALIA Lombardia-Piemonte6 % Emilia-veneto3.3 % Toscana-Lazio*4.8 % * ~60% G6PD Med Campania 4.3% Sicilia 1.0% Sardegna**CA 25 % NU 10 % ** ~90 % G6PD Med SS 9 % MANIFESTAZIONI CLINICHE Emolisi (farmaci, infezioni) Favismo Ittero neonatale ( %) Anemia emolitica cronica non sferocitica

AM-UNIMI tbmadc 10 G6PD, classi < 1% Classe 1 Anemia emol. non sfer. cronica ~ 79% Classe 2 Grave deficit, <10% att. res. ~ 21% Classe 3 Moderato deficit, 10-60% att. res. Classe 4 Attività normale Classe 5 Aumento attività > 440 varianti (Montemuros, n=130, 1997 RBC Group)

AM-UNIMI tbmadc 11 Favismo % dei soggetti Gd- che mangiano fave Differenze fave fresche/secche Fattori ambientali Ruolo del complemento

AM-UNIMI tbmadc 12 vicina di-vicina -glucosidasi O.O. + O2-O2- ascorbato 0,1 mM 1 mM

AM-UNIMI tbmadc 13 Ittero neonatale Variabilità in frequenza e gravità in diverse popolazioni Determinanti genetici (varianti) ed ambientali (farmaci ossidanti) Età gestazionale Associazione deficit G6PD – sindrome di Gilbert

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AM-UNIMI tbmadc 15 G6PD: caratteristiche genetiche Antica nella scala evolutiva Gene housekeeping [ ubiquitario, TATA box atipico (ATTAAAT), no CAAT box, alto contenuto in -GC-] X-Linked (trasmissione mendeliana, lyonizzazione)

AM-UNIMI tbmadc 16 Gene Xq28, 18,5 Kb, 13 esoni, 12 esoni codificanti mRNA nucleotidi, 69 nucleotidi in 5 non tradotta, nucleotidi in regione codificante, 655 nucleotidi in 3 non tradotta OMIM *305900, GenBank accession X 55448

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AM-UNIMI tbmadc 19 Mutazioni definite nel gene della G6PD Missenso –Sostituzione di 1 nucleotide107 –Sostituzioni di 2 nucleotidi 8 –Sostituzioni di 3 nucleotidi 1 Delezione –1 codon4 –2 codon1 –8 codon1 Non-senso 1 Sito di splicing1

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AM-UNIMI tbmadc 22 Correlazione genotipo-fenotipo Mutazioni nelle regioni codificanti instabilità della molecola, aumentata degradazione (esone 10, interazioni) Negli eritrociti anemia Nei granulociti (varianti classe II) aumento infezioni Variabilità/fattori ambientali Spostamento equilibrio dimero-monomeri

AM-UNIMI tbmadc 23 METODICHE ANALITICHE Spot Test (Fairbanks, Beutler) Test Citochimico (Brewer) WHO (G6PD-6PGD) - Sottrazione - Inibizione DNA (reverse dot-blot, enzimi di restrizione, ARMS, sequenza) mosaicismo, riconoscimento eterozigote intervalli di riferimento determinazione attività dopo crisi emolitica

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AM-UNIMI tbmadc 27 G6PD: caratterizzazione varianti Mobilità EF Km (G6P, NADP) % Utilizzazione 2-dG6P, d-Am NADP Stabilità Optimum di pH K i NADPH

AM-UNIMI tbmadc 28 Jacobasch, Molecular Aspects of Medicine. 17(2):143-70, 1996

AM-UNIMI tbmadc 29 STADI DELLA DIFFERENZIAZIONE ERITROIDE CFU-S BFU-E CFU-E

AM-UNIMI tbmadc 30 letture consigliate 1: Lancet Jan 5;371(9606): Links Glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency. Cappellini MDCappellini MD, Fiorelli G.Fiorelli G Department of Internal Medicine, University of Milan, Policlinico, Mangiagalli, Regina Elena Foundation IRCCS, Via F Sforza 35, Milan, Italy. Glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD) deficiency is the most common human enzyme defect, being present in more than 400 million people worldwide. The global distribution of this disorder is remarkably similar to that of malaria, lending support to the so-called malaria protection hypothesis. G6PD deficiency is an X-linked, hereditary genetic defect due to mutations in the G6PD gene, which cause functional variants with many biochemical and clinical phenotypes. About 140 mutations have been described: most are single base changes, leading to aminoacid substitutions. The most frequent clinical manifestations of G6PD deficiency are neonatal jaundice, and acute haemolytic anaemia, which is usually triggered by an exogenous agent. Some G6PD variants cause chronic haemolysis, leading to congenital non-spherocytic haemolytic anaemia. The most effective management of G6PD deficiency is to prevent haemolysis by avoiding oxidative stress. Screening programmes for the disorder are undertaken, depending on the prevalence of G6PD deficiency in a particular community. PMID: [PubMed - in process]

AM-UNIMI tbmadc 31 letture consigliate 1: QJM Dec 26 [Epub ahead of print] Links Subjects expressing the glucose-6-phosphate dehydrogenase deficient phenotype experience a lower cardiovascular mortality. Cocco PCocco P, Fadda D, Schwartz AG.Fadda DSchwartz AG Department of Public HealthOccupational Health SectionUniversity of CagliariItaly PMID: [PubMed - as supplied by publisher]

AM-UNIMI tbmadc 32 1: Blood Jan 1;111(1): Links Glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency: a historical perspective. Beutler EBeutler E. Glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency serves as a prototype of the many human enzyme deficiencies that are now known. Since its discovery more than 50 years ago, the high prevalence of the defect and the easy accessibility of the cells that manifest it have made it a favorite tool of biochemists, epidemiologists, geneticists, and molecular biologists as well as clinicians. In this brief historical review, we trace the discovery of this defect, its clinical manifestations, detection, population genetics, and molecular biology. PMID: [PubMed - in process]