GLICOGENOSI DI TIPO III: RIVALUTAZIONE DELLE CARATTERISTICHE CLINICHE E GENETICHE DEI PAZIENTI E STATO DELL’ARTE SUL MODELLO MURINO KNOCK-OUT Giacomo P. Comi, Sabrina Lucchiari, Serena Pagliarani, Domenico Santoro Centro Dino Ferrari, Dipartimento di Scienze Neurologiche, Università degli Studi di Milano, Fondazione I.R.C.C.S. Ospedale Maggiore Policlinico, Mangiagalli e Regina Elena, Milano, Italia

Collaborazioni con: Istituto G. Gaslini, Genova: Mirella Filocamo Maja Di Rocco Dipartimento di Neuroscienze, Messina: Carmelo Rodolico Antonio Toscano Ist. Pediatrico, Univ. Federico II , Napoli: Daniela Melis Michelina Sibilio Pediatria, Ospedale S. Gerardo, Monza: Rossella Parini Pediatria Ospedale San Paolo, Milano: Sabrina Paci Marta Torcoletti Ospedale Pediatrico Meyer, Firenze: Maria Alice Donati

Studio Internazionale sulla Glicogenosi di tipo III G.P.A. Smit, Beatrix Childern’s Clinic, University Medical Center, Groningen, NL progetto multicentrico di ricerca retrospettivo che riguarda la diagnosi, il decorso clinico ed il trattamento della GSDIII descrizione di ciascun paziente tramite dati clinici raccolti in un questionario appositamente elaborato analisi dei dati complessivi per una valutazione più fine della malattia

Dati generali Gravidanza/nascita Primi sintomi Diagnosi: istologica enzimatica analisi di mutazioni Dieta e trattamenti farmacologici Crescita

Parametri ematochimici e dati clinici Ipoglicemia Iperlipidemia Complicanze epatiche Osteopenia Aspetti psicosociali Cardiomiopatia Disordini neuromuscolari Disordini endocrinologici Funzionalità renale

Iperlipidemia e rischio cardiovascolare early onset 44 pts: 3 mesi-30 anni (0-3, 3-6, 6-12, 12-18, >18) Iperlipidemia e rischio cardiovascolare early onset ipercolesterolemia Ipertrigliceridemia correlazione con ipoglicemia importante in pts <3 aa raccogliere dati sulla dieta

Maschi 26 Pazienti GSDIII: Femmine 25

Età alla diagnosi

Attività enzimatica in muscolo e globuli rossi

Correlazione tra età e transaminasi AST ALT

147 107 182 387 Media U/L >30 21-30 11-20 <10 Classi di età 123 81 278 337 Media U/L >30 21-30 11-20 <10 Classi di età

Ecografia epatica

Scala modificata di Gardner–Medwin e Walton per la valutazione della severità della patologia muscolare Compromissione muscolatura respiratoria, tetraplegia. Grado 10 Impossibile mangiare, bere o restare seduto senza aiuto. Grado 9 Deambulazione impossibile senza sostegno. Grado 8 Non si alza da una sedia. Grado 7 Non sale le scale. Grado 6 Non si alza in piedi se seduto sul pavimento. Grado 5 Segno di Gowers. Grado 4 Ipostenia, marcia steppante, sale le scale con corrimano. Grado 3 Difficoltà a camminare su punte dei piedi, difetto di postura o marcia. Grado 2 Deambulazione normale, mialgie, atrofia, non corre. Grado 1 Tutte le funzioni normali, IperCK asintomatica. Grado 0

Nostri riscontri

Evoluzione clinica dell'ipostenia Correlazione diretta tra età e progressione dell'ipostenia. Limitazione funzionale lieve in pazienti minori di 40 anni (Punteggio Scala di Walton < 2). Ampia variabilità negli adulti maggiori di 40 anni (Punteggio Scala di Walton da 3 a 10). Ipostenia variabile prossimale e distale con prensione debole, marcia steppante… Frequente ipotrofia distale.

Correlazione CPK/età Valori normali < 180 I.U./L

Valutazione ecografica dell’ipertrofia cardiaca (spessore del setto) in rapporto al BMS normale <10 mm mild 10-11 mm moderato 12-13 mm severo >14 mm

Pt: donna, 42 aa, omozigosi R285X debolezza msc severa, ipotrofia, crampi segni miogenici diffusi dim. conduz nervi arti infer. no cardiomiopatia Pt: uomo, 42 aa, omozigosi R285X Progressiva debolezza msc prox e dist LVH, ipertrofia del setto e parete posteriore ventricolo sin Spessore del setto intervent. Volume diastolico/sistolico Frazione di eiezione

Ipertrofia cardiaca nei pazienti GSDIII Una grossa percentuale (55%) di pazienti sviluppa una cardiomiopatia, ecocardiograficamente simile ad una iniziale cardiomiopatia ipertrofica idiopatica (ref. Lee et al. 1997). L’ecocardio è in genere normale o mostra lieve ipertrofia cardiaca asintomatica nella prima decade. Tra i pazienti nella prima decade, 8 avevano un ecocardio normale (47%), 9 avevano una lieve ipertrofia (53%), mentre nessuno aveva un’ipertrofia cardiaca moderata o severa. Nel gruppo di età tra gli 11 e i 20 anni, un paziente aveva un ecocardio normale, 2 avevano lieve e uno moderata ipertrofia. Tra i maggiori di 21 anni, abbiamo rilevato 5 pazienti (31%) con ecocardio normale, 9 (56%) con lieve e 1 (6%) con moderata ipertrofia. Un paziente è stato sottoposto a trapianto cardiaco all’età di 45 anni. I nostri dati indicano globalmente un basso richio di scompenso cardiaco e una lenta evoluzione del danno cardiaco, ma un attento follow up annuale è necessario per identificare soggetti a richio.

Dati elettromiografici di 21 pazienti Scariche pseudomiotoniche in 4 pts con segni di miopatia e in 10 pts con denervazione neurogenica cronica Normale 4 Miopatico Neurogeno 10 Entrambi 3

Modello animale Targeting vector completato ma non è stato possibile trovare una sonda specifica per rilevare le ES positive al K.O. dell’esone 3 1 collocare la cassetta Neo nell’esone 4 ripetendo l’intera procedura per la costruzione del vettore e il disegno della sonda 2 metodica del gene trap con l’acquisto di cloni di cellule ES 129SvEv che contengono già il gene interrotto.

“Piazza Cavour”, Rimini 1940 1 Lucchiari S, Santoro D, Pagliarani S, Comi GP. Clinical, biochemical and genetic features of glycogen debranching enzyme deficiency. Acta Myol. 2007;26(1):72-4. 2 Lucchiari S, Pagliarani S, Salani S, Filocamo M, Di Rocco M, Melis D, Rodolico C, Musumeci O, Toscano A, Bresolin N, Comi GP. Hepatic and neuromuscular forms of glycogenosis type III: nine mutations in AGL. Hum Mutat. 2006 Jun;27(6):600-1 3 Lucchiari S, Donati MA, Melis D, Filocamo M, Parini R, Bresolin N, Comi GP. Mutational analysis of the AGL gene: five novel mutations in GSD III patients. Hum Mutat. 2003;22(4):337. 4 Lucchiari S, Donati MA, Parini R, Melis D, Gatti R, Bresolin N, Scarlato G, Comi GP. Molecular characterisation of GSD III subjects and identification of six novel mutations in AGL. Hum Mutat. 2002;20(6):480. 5 Lucchiari S, Fogh I, Prelle A, Parini R, Bresolin N, Melis D, Fiori L, Scarlato G, Comi GP. Clinical and genetic variability of glycogen storage disease type IIIa: seven novel AGL gene mutations in the Mediterranean area. Am J Med Genet. 2002 1;109(3):183-90. 6 Comi GP, Fortunato F, Lucchiari S, Bordoni A, Prelle A, Jann S, Keller A, Ciscato P, Galbiati S, Chiveri L, Torrente Y, Scarlato G, Bresolin N. Beta-enolase deficiency, a new metabolic myopathy of distal glycolysis. Ann Neurol. 2001;50(2):202-7. 7 Hadjigeorgiou GM, Comi GP, Bordoni A, Shen J, Chen YT, Salani S, Toscano A, Fortunato F, Lucchiari S, Bresolin N, Rodolico C, Piscaglia MG, Franceschina L, Papadimitriou A, Scarlato G. Novel donor splice site mutations of AGL gene in glycogen storage disease type IIIa. J Inherit Metab Dis. 1999;22(6):762-3. “Piazza Cavour”, Rimini 1940