Le malattie rare/metaboliche rappresentano tutte insieme un problema relativamente frequente: i segnali d’allarme per sospettarle Alberto Burlina-Andrea Bordugo U.O.C. Malattie Metaboliche Ereditarie-Dipartimento di Pediatria Padova

OUTLOOK LE MALATTIE METABOLICHE EREDITARIE la difficoltà del percorso diagnostico IL PERCORSO DIAGNOSTICO CLINICO eta’ d’insorgenza sintomatologia IL PERCORSO DIAGNOSTICO DI LABORATORIO l’esame di laboratorio di routine gli esami metabolici

Division of Metabolic Diseases - Padua (1999-2011) ENERGY METABOLISM DISORDERS (80 pts) PC e PDH :4 RCD: 26 FAO: 15 GSD & HI :35 DISORDERS WITH ACUTE INTOXICATION (150pts) UCD : 61 OA : 45 MSUD: 14 AA :20 Anche se considerate rare, le malattie metaboliche ereditarie sono causa frequente di patologia cronica ad alta complessità assistenziale Mastroiacovo, Una Pediatria per la società che cambia,2007

IL PERCORSO DIAGNOSTICO CLINICO ETA’ D’INSORGENZA SINTOMATOLOGIA

Ia REGOLA : TIMING

IIa REGOLA : SINTOMATOLOGIA RITARDO DI CRESCITA STATURO-PONDERALE Vomiti ripetuti Epatopatia con aumento delle transaminasi cardiomiopatie ipetrofiche RITARDO DI SVILUPPO PSICOMOTORIO Micro/macrocefalie inspiegabili Danno neurologico Convulsioni: recidivanti / resistenti al trattamento altri sintomi neurologici Movimenti anomali (distonia, tremori) Disturbi della marcia / atassia intermittente Ipotonia muscolare, crampi Disordini fluttuanti dello stato di coscienza Dismorfismi cranio-facciali EPISODIO TIPO ALTE NEFROLITIASI e nefropatie

IIIa regola : esame obiettivo Disorders of cholesterol synthesis Lysosomal disorders Peroxisomal disorders Mucolipidosis type II Zellweger syndrome SLO syndrome

IL PERCORSO DIAGNOSTICO DI LABORATORIO Esami di routine di laboratorio Esami di laboratorio metabolici

AMMONIEMIA organic acids protein Urea cycle amino acids NH4+ VALORI NORMALI : < 80  MOL/l VALORI DUBBI ( < 200  mol/l ) Acido valproico e tossine Herpes simplex ( neonato) insuff epatica VALORI METABOLICI: > 200 mol/L NH4+ Urea cycle Urea Difetti del ciclo dell’urea ACIDURIE ORGANICHE 27/03/2017

Encefalopatia iperammoniemica UCD Muscle Kidney Increase of Ammonia Glia Neurons Ammonia Glutamine Glutamine Glutamate Ammonia Glutamine Ammonia Synthesis ↓ Ammonia Excretion ↑ ATP NMDA activation Edema Energetic def Neuronal damage Ammonia >1000 umol Hyperammonemia >12-24h Loss of symbiotic relationship between astrocytes/neurons Glia Neurons Ammonia Glutamine Glutamine Glutamate ATP NMDA activation Edema Energetic def Neuronal damage

IPERINSULINISMO IPOGLICEMIA IPERINSULINISMO GALATTOSEMIA Comparsa Epatomegalia Metaboliti Digiuno breve: GSD Ia e Ib Digiuno lungo: FBP, FAO (Tutte con acidosi) IPERINSULINISMO A digiuno Si Lattato Erratica, permanente GSD III (↑ CK) GSD VI, IX No acidosi Post prandiale IPOGLICEMIA A digiuno Ipoglicemia chetotica Glicogeno sintetasi MCAD, SCAD Difetti chetolisi (con chetoacidosi) Si No Chetosi Post prandiale IPERINSULINISMO GALATTOSEMIA Ossidazione degli acidi grassi Difetti chetogenesi Iperinsulinismo No J.M. Saudubray, 2012

Lattato & anion gap ANION GAP ANION GAP 8-16 LATTATO > 2.5 MMOL/l ( ESCLUDERE MALATTIE CARDIACHE ED IPOSSIA) 27/03/2017

L A T O Permanente con segni neurologici L/P Difetti catena respiratoria PC Permanente con segni neurologici Alto L/P Normale o basso PDH Piruvato carrier L A T O Ipoglicemia chetotica a digiuno Glicogenosi tipo III Glicogeno sintetasi Solo nella fase post prandiale Alto: Catena respiratoria, Piruvato carbossilasi Segni neurologici L/P Basso: Piruvato desidrogenase Gluconeogenico Difetti enzimatici Glucosio 6 fosfatasi Deficit fruttosio bifosfatasi Solo a digiuno con ipoglicemia Difetti energetici Ossidazione degli acidi grassi, Catena respiratoria

QUANDO NON SOSPETTARE UNA MALATTIA METABOLICA EREDITARIA Sintomo isolato o multiorgano Decorso clinico statico o progressivo RITARDO MENTALE LIEVE RITARDO DEL LINGUAGGIO ISOLATO E PRECOCE SCARSA CRESCITA ( altezza e c.c. normale) INFEZIONI FREQUENTI CONVULSIONI OCCASIONALI ( con febbre) SINDROMI EPILETTICHE Nyhan WL,Inherited Metabolic Diseases,2010

Pancitopenia – lieve acidosi : attesa esami -comatoso SATHYA Peso 3740 g. Allattamento materno 2° gg: qualche rigurgito ma DIMESSO 3° gg: vomiti ripetuti , latte materno ( poco) 7° gg Venerdì pomeriggio: peso 3300 g; vomito e sopore SEPSI ? emocromo, elettroliti,glicemia,emogas,PCR, ricerche virali, fibrinogeno, FDP,emocultura,troponina Pancitopenia – lieve acidosi : attesa esami -comatoso

AMMONIO – CHETONI - ANION GAP emocromo, elettroliti,glicemia,emogas,PCR, ricerche virali, fibrinogeno, FDP,emocultura,troponina + AMMONIO – CHETONI - ANION GAP = NH3: 845 mg/dl ANION GAP : 25 chetoni : ++++ Acidi organici urinari – acilcarnitine plasmatiche Propionico acidemia

ANAMNESI FAMILIARE Non consanguineità dei genitori MAIA, d.n. 02/12/2008 ANAMNESI FAMILIARE Non consanguineità dei genitori Non patologie rilevanti nel gentilizio 34 anni 34 anni 6 anni 3 anni 20 mesi 17

crescita dal 4° al 6° mese di vita ( 3° PERCENTILE) CRESCITA PN 2740 g (10°-25°%ile) L 48 cm (25°-50°%ile) CC 34 cm (50°-75°%ile) crescita dal 4° al 6° mese di vita ( 3° PERCENTILE) SVILUPPO PSICOMOTORIO 6 mesi di vita : Controllo del capo incerto Non mantiene la posizione seduta Sorriso e vocalizzi regolari 18

Esami di laboratorio : ANEMIA MEGALOBLASTICA, IPERURICEMIA RIFIUTO DI ALCUNI CIBI VOMITI RIPETUTI ARRESTO DI CRESCITA LIEVE RITARDO PSICOMOTORIO Esami di laboratorio : ANEMIA MEGALOBLASTICA, IPERURICEMIA

Esami di laboratorio VOMITI RIPETUTI ARRESTO DI CRESCITA RIFIUTO DI ALCUNI CIBI VOMITI RIPETUTI ARRESTO DI CRESCITA LIEVE RITARDO PSICOMOTORIO Esami di laboratorio

La Diagnosi

PERCORSI DIAGNOSTICI Laboratorio specialistico AMINO ACIDI (plasma e urine) ACIDI ORGANICI (urine) ACILCARNITINE (plasma) VLCFA (plasma) DOSAGGIO OLIGOSACCARIDI & MUCOPOLISACCARIDI (urine) DOSAGGIO PURINE E PIRIMIDINE (urine) DOSAGGIO SIALOTRANSFERRINE (siero) DOSAGGIO ENZIMATICO ANALISI MOLECOLARE

ACIDI ORGANICI AMINOACIDI ACILCARNITINE

DOSAGGIO SIALOTRANSFERRINE Profilo normale Profilo CDGS

MALATTIE METABOLICHE EREDITARIE lisosomopatie,perossisomi,CDG, difetti del colesterolo, difetti di trasporto aminoacidopatie,acidurie organiche,difetti dei carboidrati mitocondriopatie,difetti β ossidazione acidi grassi,difetti del metabolismo del piruvato MALATTIE DA ACCUMULO : decorso cronico, lentamente progressivo, spesso con diversi organi interessati MALATTIE DEL METABOLISMO INTERMEDIO presentazione acuta o a decorso intermittente, scatenate da digiuno, infezioni, cambiamento d’alimentazione MALATTIE DEL METABOLISMO ENERGETICO o poco sintomatiche in epoca pediatrica ma che si presentano clinicamente età adulta.

Alice Anamnesi familiare. - Genitori non consanguinei. - Cugino di terzo grado affetto da malattia di tipo genetico-neurologico non ben precisata. Anamnesi patologica.TC urgente (41SG) per riscontro di bradicardia al tracciato cardiotocografico. Alla nascita: PN 2990 gr (3-10%ile). Apgar 7 al 1’ e 9 al 5’. FC 65bpm. ECG (25.01.08): estrema deviazione assiale destra con marcata alterazione della ripolarizzazione. Rx torace (26.01.08): cardiomegalia con ipoafflusso polmonare. Ecocardio (26.01.08): marcata ipertrofia biventricolare.

E.O. all’ingresso. P.C. 2905gr; FC 70bpm; Sat. O2 100%; PA 65/43mmHg Cuore: toni validi, bradicardici, soffio sistolico 1/6. Polsi presenti ai quattro arti. Tono muscolare discreto. ECG: Bradicardia sinusale. FC 75bpm. PR corto 0.08 sec. Asse del QRS +120°. Alti voltaggi settali. T negative da V1 a V6.

SOSPETTA CARDIOMIOPATIA IPERTROFICA CONGENITA ECG Deviazione assiale a +120° PR corto 0.08 sec Alti Voltaggi settali SOSPETTA CARDIOMIOPATIA IPERTROFICA CONGENITA

Esami ematochimici: AST: (29.01.08: 118 U/L) ; (20.02.08: 200 U/L) ALT (29.01.08: 68 U/L); (20.02.08: 99 U/L) CPK: (31.01.08:1013 U/L (di cui MM 95%); (20.02.08: 731 U/L). ECOCARDIO: Marcata ipertrofia concentrica del ventr. sx con riduzione della cavità e non segni di ostruzione subaortica. Funz. ventricolare buona. FE 79%. EMG (14.02.08): segni di miotonia a tutti i muscoli esaminati e solo in alcuni punti fa sospettare la possibilità di una sofferenza muscolare primitiva.

Profilo acilcarnitine:nella norma Sialotransferrine: nella norma Indagini metaboliche Anion gap : 15 mmol/L. Acido lattico: 1.5 mmol/L Ammonio: 46 ug/dL Profilo acilcarnitine:nella norma Sialotransferrine: nella norma Ac. Organici urinari: nella norma. Oligosaccaridi urinari Glc4 GMD2 Alice C

aa position at exon boundaries Indagini Genetiche Esame della sequenza genomica del gene GAA (alfa 1-4 glucosidasi): Mutazione missenso nell’esone 14, 17q25.2-q25.3 c. 1933 G>A che comporta la sostituzione aminoacidica D645N. Questa mutazione e’ associata a fenotipo severo. Alice D645N Active site GAA protein Glycosylation sites 140 233 398 470 652 882 925 182 286 359 442 517 585 680 778 882 952 aa position at exon boundaries 231 318 399 480 546 630 730 827 933

TEST METABOLICI III LIVELLO TEST SPECIFICI ( guidati dal sospetto clinico) AMINO ACIDI (plasma e urine) ACIDI ORGANICI (urine) ACILCARNITINE (plasma) VLCFA (plasma) DOSAGGIO OLIGOSACCARIDI (urine) DOSAGGIO PURINE E PIRIMIDINE (urine) DOSAGGIO SIALOTRANSFERRINE (siero)

DEFICIT DELLE GLICOPROTEINE

DOSAGGIO SIALOTRANSFERRINE (SIERO) LABORATORIO : DOSAGGIO SIALOTRANSFERRINE (SIERO)

Malattie da accumulo -mucopolisaccariosi -mucolipidosi -sfingolipidosi -glicoproteinosi DIAGNOSI : -urine per muco e oligosaccaridi -dosaggio enzimatico

OMOCISTINURIA OMOCISTINA TOTALE PLASMATICA ( NO AMINOACIDI!)