DISTROFIA MUSCOLARE DI DUCHENNE - opbgfad.accmed.org · infiammazione e rimodellamento muscolare Epigenetici HDAC Miostatina ... Ritardo mentale, ADHD, iperattività (circa 30% pz,

© 2014 - Ospedale Pediatrico Bambino Gesù e Accademia Nazionale di Medicina Lezione “Distrofia muscolare di Duchenne”

Corso FAD: Approccio alle malattie rare

DISTROFIA MUSCOLARE DI DUCHENNE

Adele D’Amico U.O. Malattie Neuromuscolari e Neurodegenerative Ospedale Pediatrico Bambino Gesù, Roma


Epidemiologia

La Distrofia Muscolare di Duchenne è una malattia genetica X-linked (DMD Xp21.2)

Rappresenta la più frequente distrofia muscolare in età pediatrica con una incidenza stimata di circa 1:3500 nati maschi

Meno frequente la variante di Becker, difetto parziale di distrofina, fenotipo più lieve


Gene distrofina

Gene DMD Xp21.2

79 esoni

Forma full-lenght: muscolo scheletrico, cardiaco e cervello

7 diversi trascritti

Forme short (che conservano dominio C-terminale) espresse in retina, rene, cell schwann, cellule gliali


Gene Distrofina

Proteina 427 kD

4 domini

Heart © 2012 BMJ Publishing Group Ltd & British Cardiovascular Society


Distrofina

Proteina del citoscheletro che, con altre proteine di membrana, costituisce il complesso distrofina-glicoproteine

Link tra network di actina e matrice extracellulare

Mercuri E, Muntoni F, Lancet 2013; 381: 845-860

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23465426










Funzioni della distrofina

Stabilizza il sarcolemma proteggendo le fibre muscolari dallo stress meccanico da contrazione

Omeostasi del calcio intracellulare

Signaling intracellulare

Stabilizza nNOS attraverso legame con sintrofina


Free radical scavenger

Previene ischemia tissutale durante la contrazione

Modula HDAC

Agenti infiammatori non steroidei Donatori di NO

Inibitori di fosfodiesterasi 5 (PDE5)

Pathway dell’ossido nitrico

Unbalance cGMP: ischemia tissutale

Unbalance HDAC:

trascrizione genica

miogenesi

differenziazione cellulare


Aspetti genetici

Ereditarietà:

70% ereditarietà materna

(15% mutazioni germinali)

30% de novo

Mutazioni:

70% delezioni o duplicazioni esoniche Hot spot (45-55, 45-50,2-19)

30% mutazioni puntiformi (stop, missense, splicing, frameshift)


Reading frame hypothesis

BMD

DMD


Strategia terapeutica di Exon Skipping

CHI PUÒ TRARNE BENEFICIO?


Correlazioni genotipo-fenotipo

Non differenze di outcome tra pazienti con mutazioni esoniche (delezioni o duplicazioni) versus mutazioni puntiformi

Non relazione diretta tra dimensione di delezione e gravità

Correlazione con sede di mutazione

Mutazioni 5’: maggiore debolezza muscolare e cardiomiopatia Mutazioni downstream: >45>>63 ritardo mentale

(coinvolgimento Dp140- Dp71)


Correlazione genotipo-fenotipo

Del di esone isolato 44 DMD

Larghe delezioni (32-44; 48-53, 48-51): BMD

Approccio di gene therapy


Eccezioni alla “regola” del Reading frame (1)

BMD con delezioni o duplicazioni frame-shift Regione 5’ (ex 3-5; 5-7, 3-6) o a valle (ex 49-50; 51; 44;45)

Exon skipping per splicing alternativo (sempre preservato dominio c-terminale)

Biopsie muscolari di pazienti (revertant fibers)

Tipo di delezione non predice questo fenomeno

• Pazienti con stessa del. esonica: DMD-BMD

• Differenza nel breakpoint intronico in pazienti con identica mutazione esonica

• Nelle sequenze introniche motif che regolano lo splicing

• Altri fattori che regolano lo splicing (CUG-binding protein)

Del 3-7: inizio di trascrizione in ex.8


Eccezioni alla “regola” del Reading frame (2)

Pazienti con DMD with delezioni in-frame

Delezioni nella regione 5’

Larghe delezioni regione prossimale rod domain (ex 3-31, 3-25, 4-41, 4-18)

Piccole delezioni actin binding domain (3-13)


Determinanti della variabilità fenotipica

Fattori genetici

Aplotipi di LTBP4: LTBP4, proteina appartenente alla famiglia delle fibrilline, lega il TGF-B a livello della matrice extracellulare, regolandone l’attività

Polimorfismi del promotore del gene SSP1 Osteopontina: marker di infiammazione e rimodellamento muscolare

Epigenetici

HDAC

Miostatina

Citokine


Aspetti clinici alla diagnosi

Pseudo ipertrofia di alcuni gruppi muscolari, iperlordosi lombare, deambulazione in punta di piedi

Talvolta ritardo di acquisizione delle tappe motorie

Ritardo mentale, ADHD, iperattività (circa 30% pz, mutazione specifico, isoforme cerebrali Dp140, Dp71)

Esordio dopo i 3 anni

Debolezza muscolare progressiva: cingolo pelvico >scapolare


Storia naturale della malattia

Perdita deambulazione 10-14 anni

Cardiomiopatia dilatativa

(80% dei pazienti dopo i 18 anni)

Insufficienza respiratoria: 20 anni

Disfagia con difficoltà alla nutrizione per os

Età di esordio e grado di progressione della patologia e della cardiomiopatia variabile nella BMD


Storia naturale DMD 1989-2010


Standard di cura- approccio multidisciplinare

Neurologo Valutazione motoria Stato e progressione

Inizio terapia dose-regime

Pneumologo Ventilazione

Assistenza alla tosse

Ortopedico Retrazioni articolari

Scoliosi Riabilitatore

Ortesi Fisioterapia

Cardiologo Sorveglianza CMD

Terapia

Gastroenterologo Disfagia

Alterazioni motilità

Neuropsichiatra infantile

Diagnosi e gestione RM-ADHD-depressione


Diagnosi

Clinica

Esami di laboratorio: iperCKemia (>100 volte i v.n.)

Biopsia muscolare

Esame genetico

http://missinglink.ucsf.edu/lm/ids_104_musclenerve_path/student_musclenerve/subpages/dystrophinif.html


Diagnosi genetica

PCR multipla (18 esoni)

MLPA (multiple ligation probe amplification) l’analisi di delezioni/duplicazioni del gene DMD nei probandi e nelle femmine portatrici

Analisi di sequenza: ricerca mutazioni puntiformi

Counseling

Stima del rischio di ricorrenza

Diagnostica prenatale

Identificazione possibili portatrici


Carriers

Asintomatiche (80% iperCKemia)

Sintomatiche

debolezza muscolare

cardiomiopatia

ritardo mentale

Sede della mutazione

Skewed inactivation X


Terapia

Glucocorticoidi rappresentano ad oggi l’unica terapia disponibile con dimostrata efficacia nel ritardare la perdita della deambulazione, ridurre il rischio di scoliosi e stabilizzare la funzione respiratoria Dose Prednisone 0.75 mg /kg; Deflazacort 0.9 mg/kg Regime? Inizio-interruzione?

Sorveglianza sugli effetti collaterali (osteoporosi, obesità, alterazioni comportamento, cataratta, diabete, insufficienza surrenalica)

Terapia prevenzione sul cardiomiopatia Ace-inibitori; β-bloccanti


Terapie sperimentali

TRATTAMENTI SPERIMENTALI IN FASE PRECLINICA O TRIAL CLINICI IN FASE I-II-III

Favorire l’espressione di una distrofina funzionante Fase I Fase II-III

Strategie di readthrough (Ataluren PTC124) ●

Exon Skipping ●

Terapia genica ●

Modulazione del downstream Fase I Fase II-III

Inibitori di deacetilasi ●

Steroidi ●

Modulatori NO ●

Farmaci antiossidanti (idebenone) ●

Terapia cellulare Fase I Fase II-III

Mesangioblasti ●

CD 133 ●

Mioblasti ●

Documents

DISTROFIA MUSCOLARE DI DUCHENNE - opbgfad.accmed.org · infiammazione e rimodellamento muscolare Epigenetici HDAC Miostatina ... Ritardo mentale, ADHD, iperattività (circa 30% pz,