Gruppo IMER - Regione Emilia Romagna - NewsLetter 14

LA SINDROME DI CRIGLER-NAJJAR TIPO I

Nel 1992 Criggler e Najjar (1) descrivono, definendola "ittero familiare anemolitico congenito", una sindrome causata da un raro difetto metabolico e cioe' il deficit dell'enzima epatico "uridindifosfoglicuroniltransferasi" (UDP-GT) che coniuga una molecola di bilirubina con due molecole di ac. glicuronico rendendola idrosolubile; a tale deficit conseguono elevati livelli ematici di bilirubina non coniugata.

Tale eccesso di bilirubina causa un ittero non emolitico fin dai primi giorni di vita e, se non controllata, puo' determinare kernicterus con conseguenze gravissime: exitus o esiti neurologici drammatici.

Questo era in effetti il destino inevitabile di tali pazienti fino all'introduzione della fototerapia (circa 25 anni fa), la quale ha permesso di aumentare il numero di pazienti con S. C-N tipo I giunti all'eta' giovanile senza danno neurologico. Tuttavia il rischio di encefalopatia iperbilirubinemica acuta resta alto, soprattutto dall'adolescenza in poi, e l'unica terapia veramente risolutiva e', al momento, il trapianto di fegato.

Esiste anche una S. C-N tipo II in cui il deficit enzimatico e' parziale ed i livelli di bilirubina piu' bassi, con un rischio decisamente minore - ma tuttavia presente - di danno neurologico per picchi iperbilirubinemici non prevedibili (a seguito di infezioni, emolisi ecc.).

La diagnosi differenziale tra tipo I e tipo II non e' sempre agevole e si puo' basare su:

-differenti livelli di iperbilirubinemia

tipo I: 340-850 micromol/l.

tipo II: 120-340 micromol/l.

-risposta al fenobarbital: assente nel tipo I, evidente nel tipo II (2)

-determinazione funzionalita' enzimatica su frammento bioptico (raramente indispensabile), pressoche' assente nel tipo I.

Dal punto di vista terapeutico oltre alla fototerapia possono essere di aiuto la colestiramina e, in fase acuta, la plasmaferesi. L'unico intervento risolutivo e al momento il trapianto di fegato.

Aspetti genetici

La S. di C-N tipo I ha trasmissione autosomica recessiva. Per il tipo II alcuni Aa. pensano ad una forma autosomica dominante a variabile penetranza, anche se prevale l'ipotesi autosomica recessiva (3,4).

Il riscontro ripetuto, in una stessa famiglia, di casi di S. C-N tipo I e tipo II e di S. di Gilbert pone fondatamente il sospetto di una correlazione genetica tra questi tre quadri di iperbilirubinemia congenita.

Il locus genico UGT-1, mappato sul braccio lungo del cromosoma 2 (2q37), esprime l'attivita' enzimatica sia verso la bile (in due isoforme enzimatiche: B-UGT-1 e B-UGT-2), sia verso substrati fenolici (P- UGTs); tutte queste diverse attivita' di glicuroniltransferasi sono presenti nell'epatocita umano. Negli m-RNA per tali attivita' enzimatiche una identica regione 3' deriva da quattro esoni comuni, mentre la regione 5', variabile, deriva da uno di una serie di singoli esoni del gene UGT-1. Ogni mutazione negli esoni comuni viene trasmessa a tutti gli m-RNA espressi dal gene.

Tra il 1992 e il 1993 sono state riportate 9 diverse mutazioni del gene UGT-1 in pazienti con S. C-N tipo I tra loro non consanguinei: Nel 1994 Labrune e Coll. (5) individuarono nove nuove mutazioni del gene UGT-1 in 14 pazienti, confermando la notevolissima eterogeneita' genetica di tale sindrome ed ipotizzando il coinvolgimento di "founder effects" nelle diverse aree geografiche (intese come etnie). Infatti rilevarono la stessa mutazione (A401P) in 4 pazienti di antica ascendenza francese (e tra loro non parenti) ed una diversa, ma tra loro identica, mutazione in pazienti di altre aree geografiche omogenee.

Diagnosi prenatale

Si ritiene che la frequenza degli affetti (omozigoti per il gene patologico) sia di circa 1:1.000.000 e verosimilmente la consanguineita' tra i genitori gioca un ruolo importante, data la bassa frequenza del gene.

Per la diagnosi prenatale e/o l'identificazione degli eterozigoti non esiste un marker sierologico, in quanto:

-gli eterozigoti non hanno livelli di bilirubina aumentati

-non si possono usare i tassi di bilirubina sierica fetale per la diagnosi precoce in utero perche' l'attivita' di B-UDP-GT e' fisiologicamente bassa ed e' la placenta che svolge la funzione di escrezione della bilirubina fetale nel circolo materno.

Esiste in natura un modello animale della S. di C-N tipo I: il Gunn-rat, che presenta lo stesso deficit enziamtico epatocitario isolato. Cio' ha permesso a Chowdhury e Coll.(6) di sviluppare un metodo basato sull'analisi, nelle cellule fetali del Gunn-rat, del complesso genico alterato e di identificare lo stato di omozigosi.

E' ragionevole pensare alla utilizzazione in futuro di un tale metodo anche nell'uomo, pur tenendo presente l'estrema eterogeneita' del difetto genico nell'uono rispetto al Gunn-rat vista la molteplicita' di mutazioni gia' identificate e mappate.

Terapia genica

Il trapianto di fegato e' attualmente l'unica terapia risolutiva per la S. di C-N tipo I. Si tratta tuttavia di una terapia impegnativa, non scevra da complicanze anche gravi e con importanti fattori limitanti (disponibilita' di organo).

L'individuazione e la mappatura del gene, la disponibilita' di un modello sperimentale ideale (Gunn-rat) hanno aperto una linea di ricerca verso il trapianto del gene. La potenziale efficacia di una correzione anche parziale del difetto e' d'altra parte dimostrata dalla maggiore sopravvivenza - con minore rischio neurologico - dei pazienti con S. di C-N tipo II rispetto al tipo I.

Al momento, Askati e Coll.(7) hanno ottenuto e documentato l'introduzione del gene in varie linee cellulari: epatociti di Gunn-rat, fibroblasti di topo, fibroblasti umani di paziente affetto dalla sindrome. La verifica dell'avvenuto inserimento in tali cellule del messaggio genetico veicolato da un retrovirus vettore (gag CMVBA HUG Brl) e della sua espressione come attivita' enzimatica e' stata effettuata con quattro metodiche differenti: ibridizzazione del DNA, ibridizzazione dell' RNA, immunotransblot e dosaggio enzimatico funzionale.

Questo e', ovviamente, una tappa fondamentale verso la possibilita' di correzione, con trapianto di gene, del difetto enzimatico di questi pazienti. Tale prospettiva, scientificamente eccitante, apre un nuovo fronte di speranza alle famiglie con bambini affetti da tale sindrome.

Dott. P.Cecchi - Dott. F. Ronchi

Div. Pediatrica - Cattolica

 

Bibliografia

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3. Bosma PJ, Goldhoorn B, Oude Elferink RPJ, Sinaassapel M, Ostra BA, Jansen PLM (1993) A mutation in bilirubin uridine 5'- diphosphate-glucuronopyltransferase isoform 1 causing c.n. Syndrome type II. Gastroenterology 105:216-220

4. Moghraby N, Clarke DJ, Boxer M, Burchell B (1993 a) Identification of an A-to-G missense mutation in exon 2 of the UGT1 gene complex that causes Crigler-Najjar S. type II. Genomics 18:171-173

5. Labrune P, Myara A, Hadchouel M, Ronchi F, Bernard O, Trivin F, Chowdhury NR, Chowdhury JR, Munnich A, Odievre M (1994). Genetic Heterogeneity of Criggler-Najjar S. type I: a study of 14 cases. Hun. Genet 94:693-697

6. Huang TJ, Chowdhury JR, Lahiri P, Yerneni PC, Bommineni VR, Arias IM, Cowdhury NR (1992). Prenatal diagnosis of Bilirubin-UDP- glucuronosyltransferase deficiency in rats by genomic DNA analysis. Hepatology, vol16, n.3,

7. Askari F, Hitomi E, Thiney M, Wilson JM(1995). Retrovirus-mediated expression of hug BR1 in Crigler-Najjar S. type I human fibroblasts and correction of the genetic defects in Gunn rat Hepatocytes. Gene Therapy ,2,203-208

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Rubaltelli FF, Novello A, Vilei MT, Muraca M, Zancan L (1994). La malattia di Crigler-Najjar: diagnosi differenziale mediante lo studio dei coniugati della bilirubina nel siero e nella bile. Pediatrics (Ed It) vol 6, N.5:484-487.

Un gruppo di genitori, i cui figli sono affetti da S. di C.N. tipo I, ci ha chiesto di organizzare delle giornate di studio per fare il punto sulle piu' avanzate conoscenze nel campo della diagnosi (pre e post-natale) e della terapia di tale sindrome: Grazie alla Fondazione Bruno Maria Zaini che ha fatto propria l'iniziativa e grazie al contributo scientifico ed organizzativo del Prof. G.P. Salvioli - Presidente del Comitato Scientifico - e di alcuni suoi collaboratori, e' stato possibile organizzare un meeting nei giorni 30 e 31 marzo 1996 presso l'Hotel Lungomare di Riccione.

Abbiamo invitato colleghi italiani e stranieri attivamente impegnati nella ricerca e nella assistenza clinica ai pazienti affetti da tale sindrome. Il programma allegato mostra quanto riteniamo sia importante la ricerca genetica per quanto riguarda gli aspetti diagnostici e terapeutici. Ci auguriamo che due giornate di lavoro stringente siano proficue per un aggiornamento su tale patologia che e' si rara, ma costituisce un modello avanzato (e trasferibile ad altre patologie) di quella medicina che trasforma il futuro in presente.

Segreteria Sccientifica:

Dott. Flavio Ronchi

Divisione Pediatrica - O.C. Cattolica

Via Beethoven 41 - 47033 Cattolica (RN)

Tel: 0541-966280

Fax: 0541-966279