Quinta lezione

C.I. Scienze pediatriche

12/10/2016

1) Prof. Salpietro= GENETICA IN

PEDIATRIA

2) Prof. Persico= ADHD- Disturbo

oppositivo provocatorio-Disturbo della

condotta

3)Prof. FEDE= Conclusione IVU e nefropatia

Lucia PaianoLucia PaianoLucia PaianoLucia Paiano

1° PARTE= PROF SALPIETRO

ORE 08.30-09:30

LA GENETICA IN PEDIATRIA

Premetto che il professore Salpietro ha fatto semplicemente una carrellata di sindromi citando il nome e

giusto qualche caratteristica. Riporto a tal proposito le sue parole e il quadro riassuntivo che ho ripreso dalle

slide, in quanto sarebbe inutile trascrivere completamente quello che invece ho trovato sul COMPENDIO

PEDIATRIA CANALE A ( scritto da alcuni docenti del corso integrato) dove sono spiegate alcune tra le varie

patologie in maniera più appropriata e completa.

Non riusciamo a fare un panorama completo di tutte le problematiche genetiche, ma è importante che un

futuro pediatra le conosca perché molte di queste sono manifeste fin dai primi giorni dopo la nascita o

comunque nei primi mesi o anni.

Oggi comunque cercheremo di fare una carellata anche parlando di quelle che sono le tecnologie che si

sono evolute nel tempo per fare una corretta diagnosi.

Una volta, un bambino che nasceva malformato ( e quindi verosimilmente con un problema di tipo

genetico), veniva abbandonato sul Monte TAIGETO o gettato nella rupe Tarpea. Nonostante ciò nel tempo

già iniziavano ad esserci le prime intuizioni. Porto come esempi:

• POLIFEMO, descritto nell’opera di Omero, era affetto da TRISOMIA 13

• Alcune statuette egizie mostrano come i protagonisti erano dei soggetti acondorplasici.

• Madonna del “Mantegna” che porta in braccio un bambino con segni evidenti di Sindrome di Down

• Natività con bambino con sindrome di Down che va a far visita al bambino appena nato

• Nel museo di messina c’è anche la “Madonna degli Storpi” del Gregorio ( a dimostrazione del fatto

che c’era già una sensibilizzazione di tipo culturale , religioso, filosofico e storico a queste

problematiche).

Bisogna aspettare il 1960 con il

BANDEGGIO DEI CROMOSOMI

per definire che quel

determinato soggetto con

quella determinata sindrome

avesse delle alterazioni a carico

di DETERMINATI CROMOSOMI.

Nella nostra clinica si è

cominciato a fare il bandeggio

negli anni 80.

Iniziamo a valutare le singole

patologie, sulle quali non mi

soffermerò molto ma è giusto

per darvi un’idea della variabilità che possiamo riscontrare:

1) SINDORME DI DOWN

2) SINDROME DI PATAU

I soggetti con TRISOMIA 13 una volta erano destinati alla morte immediata dopo la nascita, mentre

adesso abbiamo pazienti che riescono a sopravvivere grazie alla possibilità di correzione

repentina dei difetti cardiaci. Naturalmente vi è una condizione di forte compromissione dal punto

di vista neurologico.

3) SINDROME DI EDWARDS (TRISOMIA 13)

CARATTERISTICHE:

• Microcefalia con Dolicefalia

• Occipite prominente

• Ipertelorismo ed epicanto

• Rima palpebrale stretta

• ORECCHIE A BASSO IMPIANTO “DA FAUNO”

• RADICE NASALE SOTTILE E PROMINENTE

• PALATO STRETTO , OGIVALE

• MICROGNAZIA

• Dita della mano flesse con sovrapposizione

dell’indice su medio e del mignolo

sull’anulare

• Piede piatto con calcagno prominente “a

picozza”

• Alluce corto, flesso dorsalmente “a martello”

• Ipertonia

• Anomalie cardiache e renali

4) SINDROME DI TURNER

5) SINDROME DI KLINEFELTER

6) DUPLICAZIONE CROMOSOMA 1

7) TRASLOCAZIONE CRIPTICA Xq28

Già solo con il cariotipo abbiamo potuto evidenziare questa traslocazione bilanciata, e la madre, alla

successiva gravidanza, facendo diagnosi prenatale della stessa condizione decide di scegliere l’aborto.

Questo bambino si presentava completamente inespressivo, senza alcuna mimica facciale.

La situazione cariotipica era veramente drammatica: una delezione parziale dell’ Yq11.2 e una traslocazione

di un tratto dell’X (Xq28)sull’Y.

Si tratta in realtà di una mutazione DE NOVO che si è presentata spontaneamente in quella gravidanza.

Nel tempo si è cominciato a capire come si potevano riscontrare le malattie secondo le leggi mendeliane e

quindi ecco i termini di MALATTIA AUTOSOMICA DOMINANTE E RECESSIVA O LEGATA AI CROMOSOMI

SESSUALI.

Come nel caso della

8) NEUROFIBROMATOSI ( autosomica dominante )

Successivamente al cariotipo si sono sviluppate una serie di possibilità diagnostiche quali sono:

• FISH (se abbiamo il sospetto che una certa patologia possa essere legata ad un’alterazione

cromosomica, possiamo, con delle sonde specifiche identificarle direttamente)

• ANALISI DI LINKAGE (si fa dove ci sono nella stessa famiglia più soggetti con la stessa patologia

genetica)

• MLPA

• COMPARATIVE GENOMIC HYBRIDATION

• NEXT GENERATION SEQUENCING (cariotipo molecolare= cgh-array)

• EXCOME SEQUENCING

ESOMICA= Quello che però ha determinato una rivoluzione è stato lo studio con la next generation

di tutto l’ESOMA UMANO. È un’indagine molto costosa (sulle 1000 euro) però consente a

biostatistici specializzati di poter ricavare informazioni importanti.

PROTEOMICA= Studio di quel gene alterato che va a produrre proteine anomale

METABOLOMICA= studio dei metaboliti prodotti.

9) CANDIDIASI MUCOCUTANEA CRONICA

È stata fatta ad una famiglia con candidiasi mucocutanea cronica un’analisi di linkage. Ci sono una decina di

soggetti (foto prec) che all’età di tre mesi iniziano ad avere un’infezione da canida albicans alle unghie delle

mani e dei piedi senza alcuna passibilità di eradicarla. Questa famigli a è stata da noi studiata, e l’analisi di

linkage ha evidenziato una mutazione per l’ICAM 1. Probabilmente ci sarà qualche alterazione a livello

recettoriale, per la quale questi soggetti non riescono a difendersi da tale germe solo a livello delle unghie

mentre per il resto non hanno condizioni di micosi generalizzata né a livello respiratorio che genitale. È

stato riscontrato il LOCUS GENETICO ma per questa famiglia non siamo riusciti (nonostante l’esomica) a

trovare il GENE SPECIFICO mentre in altre condizioni di candidiasi è stato riscontrato il gene.

10) SINDROME DI JOUBERT

Un’altra condizione questa volta non AUTOSOMICA dominante ma RECESSIVA, si è presentata a noi grazie

ad un’altra famiglia.

Giungono alla nostra osservazione tre bambini (oggi due perché uno purtroppo è morto) che presentavano

un ritardo mentale con aprassia, nistagmo e atassia. La stessa condizione clinica risultava, con aggiunta di

un’insufficienza renale, nel fratello della madre. L’insufficienza renale ha comportato dialisi e trapianto. Per

cui se nella stessa famiglia 4 componenti presentano la stessa condizione, sembra abbastanza evidente che

si tratti di un qualcosa di ereditario. Così nel 2003 si è scoperto che appunto si trattava di una condizione

AUTOSOMICA RECESSIVA. I genitori dei tre bambini erano anche primi cugini, entrambi portatori sani e tutti

e tre figli hanno presentato questa condizione. Oggi , grazie ai nostri studi (esitati in una pubblicazione

scientifica) conosciamo esattamente il gene (CORS-2) responsabile della “SINDROME DI JOUBERT”.

Quest’ultima è caratterizzata da una forte variabilità nella presentazione, infatti esistono forme di sindrome

di Joubert con prevalenza di alterazioni oculari, altri di tipo epatiche, altre di tipo renale. Questa famiglia

era appunto affetta dalla sindrome con prevalenza di alterazioni renali (come suggerito dalla condizione

dello zio) e in effetti anche i bambini crescendo hanno presentato alterazioni a tale organo e sono tati

seguiti con uno stretto follow up.

A tal proposito vi mostro questa slide,

che fa parte di una relazione che ho

sostenuto qualche anno fa ad un

congresso su una pubblicazione fatta dal

nostro istituto. Questa mette in evidenza

come anche nella sindrome di Joubert vi

siano delle correlazioni GENOTIPO-

FENOTIPO in quanto le mutazioni a carico

di alcuni geni prevedono alterazioni

fenotipiche in determinate organi

(cervello in particolare fossa cranica

posteriore piuttosto che retina o reni).

11) Grazie alla FISH si può fare diagnosi di SINDROME DI DI GEORGE

Questi soggetti possono avere condizioni drammatiche (come evidenzia la slide), ma tra le varie patologie

quella che rende ancor più tragica la situazione del nostro pazientino è la presenza in alcune forme di

sindrome di DI GEORGE dell’APLASIA/IPOPLASIA DEL TIMO comportante come conseguenza una serie di

deficit immunitari con infezioni ricorrenti e recidivanti. Grazie al cielo esiste anche in questo caso una forte

variabilità di espressione fenotipica della malattia per cui non tutti i pazienti hanno questa carenza

immunitaria molto grave.

12) Ancora grazie alla FISH siamo riusciti a studiare e riconoscere anche le anomalie strutturali come

quella della SINDROME DEL CRI DU CHAT, caratterizzata da diversi sintomi e segni tra i quali il

famoso pianto simile al miagolio del gatto.

Questo bambino

però (mostrato nella

slide) aveva tutte le

caratteristiche

cliniche della cri du

chat ma NON IL

PIANTO A MIAGOLIO

DEL GATTO. Detto ciò

abbiamo studiato con

la FISH la porzione

che , in base alla

letteratura,

sapevamo

corrispondesse

proprio a questo

particolare carattere

(5p15.3).

Da ciò è risultato che :

• Se questa porzione della porzione del cromosoma (5p15.3) manca, assieme al resto del

frammento del cromosoma 5 deleto, allora siamo di fronte ad una FORMA CLASSICA della cri

du chat CON PIANTO A MIAGOLIO, il quale a sua volta è appunto dovuto ai geni presenti in

questa regione che, se mancanti, determinano una LARINGOMALACIA che si traduce con

questo particolare suono del PIANTO.

• Viceversa, se questa porzione è CONSERVATA il PIANTO CARATTERISTICO, NON SARA’

PRESENTE!

13) SINDROME DEL 18Q-

Abbiamo

in cura 3

ragazzi

con

questa

sindrome

(dei quali

due sono

riportate

nella

slide).

Una delle due ragazze, oltre a presentare la sindrome del 18q-, presenta anche un deficit di IgA.

Inizialmente, poiché tale deficit è molto comune, 1:400 nella popolazione generale, ci è sembrata una

condizione normale o comunque al massimo una coincidenza, invece un lavoro della letteratura del 2007

ha evidenziato che, in questi soggetti, se manca appunto quella porzione del 18q in particolare la 22.3 c’è

anche il deficit di IgA. Ciò accade, non perché in tale locus ci siano geni che codifichino per tale

immunoglobulina, ma perché ci deve essere probabilmente, nella correlazione tra geni, un qualcosa che

porta ad un “disturbo genico” tale da determinare tale deficit.

14) Un’altra cosa importante è che non si pensava che i telomeri, porzione meccanica dei cromosomi,

potessero avere una funzione dal punto di vista dell’ereditarietà delle malattie e invece ci

sbagliavamo! Infatti a livello telomerico ci possono essere delle alterazioni. Addirittura 10 anni fa si

è visto che 7,4% (circa 7-8- bambini su 100) dei bambini che avevano ritardo mentale e motorio,

microcefalia ,con assenza del linguaggio, cariotipo perfettamente normale, presentavano

alterazioni a livello dei telomeri. Facendo la FISH si è visto un micro-riarrangiamento appunto livello

telomerico che ha giustificato il ritardo mentale. Trovare la causa genetica è importantissimo

perché anche se non possiamo agire su questi pazienti, se fosse una condizione autosomica

recessiva possiamo fare la diagnosi prenatale per prevenire eventualmente nei successivi figli

questa condizione, oppure, qualora non si trattasse di una condizione ereditaria, ma de novo,

possiamo tranquillizzare i genitori riguardo alle successive gravidanze.

15) Questi risultati della ricerca ci ha dato ragione di tante condizioni ma per altri ragazzi purtroppo

non siamo riusciti a trovare una corrispondenza. Pian piano però abbiamo iniziato a capire che NON

ERA PIU’ UN GENE A DARE UN’UNICA MALATTIA, ma UN GENE CHE PUO’ DAE PIU’ MALATTIE ,

COSì COME LA STESSA MALATTIA PUO’ ESSERE CAUSATA DA PIU’ GENI PATOLOGICI CHE

ALLOCANO IN CROMOSOMI DIVERSI!!

Ecco qui infatti

due esempi. La

mutazione a

carico del

cromosoma 15 in

particolare nella

regione 15q11-

q13, se portata

dal PADRE,

determina lo

sviluppo della

SINDROME DI

PRADER-WILLI,

viceversa se

portata dalla

madre, la

SINDORME DI

ANGELMAN.

SINDROME DI PRADER WILLI è caratterizzata da una forte ipotonia nei primi anni, visibile fin da neonato,

quando , se tenuto semplicemente con una mano a livello del dorso, mostra in tutto il corpo questa forte

ipotonia, come se fosse una “bambola di pezza” che già alla nascita ci indirizza per questa diagnosi.

Successivamente questi bimbi saranno caratterizzati da un forte appetito implacabile.

SINDORME DI ANGELMAN è invece caratterizzata da ritardo mentale, umore allegro ( sono bambini che

ridono sempre) e come mostra la slide possono associarsi una serie di caratteri clinici.

16) SINDORME DI NOONAN

Sono soggetti con una facies caratteristica TRIANGOLARE, PTERIGIUM DEL COLLO tanto da andare in

diagnosi differenziale con una Sindrome di Turner dal punto di visto sclerotipico.

Si è visto che nella maggior parte di

questi soggetti la mutazione è a

carico del gene PTPN11. Ma se

questo gene è mutato nell’esone 3

vi è una condizione di DIA, se

invece la mutazione è a carico

dell’esone 8 avremo una stenosi

della polmonare. Si tratta di una

CONNESSIONE FENOTIPO-

GENOTIPO.

Inoltre se osserviamo la via di trasmissione del segnale vedremo che in base all’alterazione a carico

delle diverse vie avremo manifestazioni FENOTIPICHE diverse della malattia. E noi facendo la valutazione

genetica e conoscendo quindi tali mutazioni possiamo organizzare un follow up strettissimo in modo da

attenzionare correttamente e precocemente le future complicanze!

Altro capitolo riguardante le “innovazioni” della ricerca molecolare è rappresentato dal CGH array

(a-CGH), che permette di visualizzare il cosiddetto CARIOTIPO MOLECOLARE che va oltre la semplice

visualizzazione della mancanza o meno di un determinato cromosoma o di un frammento di esso. Ed è

grazie alle banche date genomiche noi riusciamo a comprendere cosa hanno questi soggetti.

Esempi :

• Ragazzo che prima di giungere alla nostra osservazione era stato valutato da diversi centri

GENETICI. Ognuno di questi centri aveva fatto una diagnosi diversa di sindrome , da quella di Down

a quella di prater will. Noi insieme al professore Dalla Piccola, grazie al profilo piatto di questo

soggetto e a come parlava abbiamo pensato che avesse la sindrome di SMITH MAGENIS. In un

primo momento non eravamo a conoscenza di quali fossero le mutazioni o comunque le alterazioni

a carico del cariotipo. Solo successivamente è uscito però un lavoro che dimostrava che dimostrava

che questi soggetti dovevano presentare una mutazione a carico del cromosoma 17. In effetti

siamo andati a fare l’aCGH e la diagnosi è stata confermata. È una condizione DE NOVO per cui la

madre non avrà alcun problema nelle eventuali successive gravidanze.

• Bambina con lievissimo ritardo mentale (scriveva anche bellissime poesie). La cosa più drammatica

era le caratteristiche dell’orecchio che si presentava molto condotto e la BLEFAROFIMOSI che le

impediva quasi la vita. Nessuno, nonostante avessimo portato la bambina in tanti congressi, era

riuscito a fare diagnosi. Poi abbiamo deciso di mandare le foto alla MARATONA DISMORFOLOGICA

DI NEW YORK. Un palestinese ha riconosciuto una somiglianza in uno dei suoi casi clinici che aveva

definito come “SINDROME DI NAMBRUSE” (?) dal nome della città di provenienza del ragazzo, per

cui ci ha inviato le foto per il confronto ma della quale non conosceva nulla. Contemporaneamente

anche un medico di STANDFORD aveva notato una somiglianza con un suo caso clinico dopo aver

osservato le nostre fotografie su LONDON DIMORFOLOGY. Nel frattempo studi condotti con

l’utilizzo dell’a-CGH hanno evidenziato UNA DELEZIONE a carico del CROMOSOMA 8. Questo ha

fatto si che sottoponendo anche questi ragazzi (tranne quello palestinese che non è stato più

rintracciabile) all’a-CGH si sia confermata tale DELEZIONE che risulta peraltro essere DE NOVO!

• Vi presento adesso questa DIAGNOSI

INVEROSIMILE.

Questo ragazzo giunge alla nostra

osservazione con un quadro clinico sfumato

di ritardo mentale, ADHD, parasonnie,

piastrinopenia ed un particolare aspetto

fenotipico.

Grazie all’a-CGH array (fatto partendo dal

ritardo mentale) abbiamo visto che è

presente la stessa mutazione della

SINDROME DI DI GEORGE per cui si tratta di

questa sindrome genetica presente perà in

una forma con ASSENZA DI ALTERAZIONI

CARDIACHE o comunque altre alterazioni ad

organi vitali che potessero compromettere

la vita del ragazzo o la salute in generale.

Oggi stiamo studiando infatti diversi bambini con ritardo mentale anche lieve sottoponendoli tutti al CGH

array. Ciò ha permesso di mettere in evidenza le varie micro-alterazioni presenti collegando anche i vari

casi mediante le banche mondiali.

Come potete vedere dalla slide, molteplici delezioni sullo stesso cromosoma danno diversi tipi di malattie.

Se c’è infatti una delezione a livello del braccio corto del cromosoma 16 nella regione p11.2 abbiamo

come risultato una MACROEFALIA, viceversa se al posto della delezione c’è una DUPLICAZIONE, abbiamo

invece la MICROCEFALIA e così via per altre regioni.

:::::::::::::::::::::::::::::::.

Ci sono poi delle condizioni

che ci fanno capire grazie al

fatto che ci sono dei geni che

si occupano solo di alcune

caratteristiche.

Caso clinico: bambina figlia di

genitori consanguinei (cugini

di primo grado), giunge

all’osservazione dell’ospedale

Bambin Gesù di Roma, con

una diarrea protratta. Qui

viene ricoverata e dimessa con

diagnosi di allergia alle

proteine del latte vaccino. Arriva alla NOSTRA osservazione successivamente con una disidratazione

drammatica. Sono stati fatti diversi esami di laboratorio ( perché già il fatto che fosse figlia di consanguinei

era un campanello di allarme) che strumentali, in particolare l’ecografia mostrava un quadro di INTESTINO

A NIDO D’APE caratteristico di una particolare sindrome rarissima definita CLORIDORREA CONGENITA

confermata sulla medesima bimba grazie ad un prelievo di sangue inviato a Napoli, dove esistono dei centri

specifici per tali tipi di analisi. Si tratta di una sindrome stabilizzata semplicemente mediante la

somministrazione di BUTIRRATO, infatti oggi la bambina sta benissimo.

Abbiamo parlato fino a questo momento di genomica ed esomica ma largo spazio sta acquistando anche la

PROTEOMICA. Oggi infatti conoscendo alcune proteine che sono carenti in determinate patologie,

possiamo semplicemente somministrandole RISOLVERE LA SITUAZIONE!

Caso clinico:

Bambina obesa

resistente a tutte

le diete: al

dosaggio della

leptina questa

risultava quasi

assente. Con la

somministrazione

di questa proteina

la bambina in 3

settimane è

riuscita a perdere

parecchi chili. Si

trattava di una

condizione

MONOGENICA.

Recenti novità degli ultimi anni:

Si è denotato che i soggetti con la sindrome di Down hanno una flogosi particolare che influenza nel tempo

l’accumulo della sostanza amiloide che poi comporta un più facile e rapido sviluppo dell’Alzheimer. Se

vengono somministrati degli antiossidanti e altre cose specifiche nei medesimi soggetti si attenua il

processo degenerativo in modo da non avere più un’evoluzione così drastica.

Una seconda causa di ritardo mentale dopo la sindrome di Down è la SINDROME DELL’X FRAGILE. Si è

capito che ci sono delle molecole presenti in eccesso che determinano tale ritardo. Esiste un “antidoto” per

queste molecole che consente anche in questo casi di ritardare l’evoluzione drammatica verso tale

condizione!