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LE   MIOPATIE   METABOLICHE

 

Maria Grazia Piscaglia  A. Ravasio, B. Currò Dossi

Divisione di neurologia, Ospedale “infermi” Rimini

 

 

Disturbi del Metabolismo Intermedio Degli Acidi Grassi e dei Mitocondri  Codice esenzione RCG070

 

 

Introduzione

Le miopatie metaboliche sono un capitolo molto vasto di forme eterogenee caratterizzate da difetti metabolici specifici e/o correlate da altre patologie di origine tossica-metabolica.

Distinguiamo quindi due gruppi di miopatie:

1)       miopatie che si manifestano a causa di disordini della produzione di energia a livello del muscolo scheletrico, correlabili a un preciso difetto metabolico che non permette il rifornimento di lipidi o carboidrati al muscolo, oppure blocca l’utilizzazione dei substrati durante l’esercizio fisico.

2)       Miopatie correlate a patologie della tiroide, delle paratiroidi, dell’ipofisi e delle ghiandole surrenali, a patologie acquisite di natura tossica/farmacologica.

 

ASPETTI CLINICI

A riposo l’energia muscolare proviene dall’ossidazione degli acidi grassi, mentre nel passaggio dalla condizione di riposo all’esercizio (esercizio aerobico intenso) il glicogeno è il substrato predominante per la fosforilazione ossidativa.

Durante un esercizio prolungato la riserva di glicogeno si esaurisce, mentre aumentano gli acidi grassi liberi nel sangue.

Possiamo dunque distinguere due gruppi di miopatie metaboliche:

a)       Glicogenosi: disordini del metabolismo del glicogeno o del glucosio che si esprimono clinicamente con dolore, contratture e mioglobinuria ad insorgenza dopo un esercizio intenso e con incremento dei carboidrati (tab.1)

b)       Disordini del metabolismo lipidico: che insorgono in condiziono di prolungato lavoro muscolare provocando sintomi intermittenti quali rabdomiolisi e mioglobinuria. Tali disordini possono associarsi a miopatie cronico-progressive(tab.2).

 

 

DIFETTI DEL METABOLISMO DEL GLIOCOGENO E DEL GLUCOSIO

                   Tab.1

 

Deficit dell’enzima deramiticamente

 (glicogenesi tipo III)

-          Processo LGS ad esordio giovanile

-          Debolezza muscolare peggiorata dell’esercizio

-          Cardiomiopatia

-          Ipoglicemia ed epatomegalia dell’infanzia

-          Disturbi della crescita

-          Ipertrofia muscolare

 

 

Malattia di McArdlès

(glicogenosi tipo V)

-          Dopore scatenato dell’esercizio

-          Debolezza muscolare

-          Contratture muscolari

-          Mioglobinuria

-          Second wind

-          Progressiva LGS ad esordio dell’età adulta (media entità)

-          Insufficienza renale

Deficit di : Fosfogliceratokinasi

                  Fosfogliceramutasi

                  Lattato Deidrogenasi

-          debolezza muscolare

-          Mioglobinuria

 

Deficit di Maltasi acida dell’adulto

-          Progressiva LGS ad esordio nell’età adulta

-          Insufficienza respiratoria

-          Aritmia cardiaca

-          Anormalità vascolari celebrali

 

 

 

Deficit di Fosfofruttokinasi

-          Dolore scatenato dall’esercizio

-          Debolezza muscolare

-          Contratture muscolari

-          Mioglobinuria

-          Progressiva LGS ad esordio nell’età adulta

-          Anemia emolitica

-          Insufficienza renale

-          Ittero

-          Gotta (iperucemia)

 

 

 

 

DIFETTI  DEL  METABOLISMO  DEI  LIPIDI

                   Tab.2

Difetto della b- ossidativi

-          Ipotomia

-          Ipostenia generalizzata

-          Cardiomiopatia

-          Ipoglicemia senza chetoacidosi

-          Episodi simil-Reye riccorrenti

-          Morte improvvisa infantile

-          Epatomegalia

Deficit di carnicina  Palmitoiyl-Transferaei

-          Intolleranza all’esercizio esacerbato del digiuno

-          Mioglobinuria

-          Dolore

-          LGS dopo ripetute crisi (media entità)

-          Insufficienza renale

Deficit Sistemico-Secondario di Carnicina

-          LGS

-          Debolezza muscolare

-          Cardiomiopatie

-          Episodi ricorrenti simil-Reye

-          Epatomegalia

Deficit primario di Carnitina

-          Progressiva LGS

-          Improvvise esacerbazioni del deficit scenico

-          Debolezza muscolare

-          Cardiomiopatia

-          Mioglobinuria

Deficit di Mioadenilato Deaminasi

-          Debolezza muscolare

-          Mialgie e crampi

Ipertermia Maligna

-          Rigidità durante le crisi

-          Ipertermia durante le crisi

-          Crisi comozionali

-          Raramente atrofia o ipetrofia

Miopatie Endocrina

-          Debolezza muscolare

-          Progressiva LGS

-          Paralisi periodica

-          Rabdomiolisi

-          Mialgia, crampi, rigidità

-          Miodema

-          Oftalmoplegia

-          Contratture muscolari

-          Cardiomiopatia

Miopatie indotte da farmaci ed agenti tossici

-          LGS associata a dolore

-          LGS non associata a dolore

-          Paralisi ipokaliemica

-          Sindrome miastemica

-          Miotonia

Miopatie indotte da alcool

-          Miopatie acute dolorose

-          Rabdomiliosi subacuta

-          Neuropatia periferica

-          Miotonia

Paralisi periodiche primarie

-          Paralisi periodica

-          Progressive LGS

-          Aritmia cardiaca

-          Miotonia

Deficit di G6PD

-          Mioglobinuria

-          Anemia emolitica

 

 

 

PRINCIPALI INDAGINI

Un corretto approccio clinico per lo studio delle malattie metaboliche richiede indagini di laboratorio elettrofisiologiche, biochimiche e genetiche.

Gli esami di laboratorio comprendono, in una prima fase, il dosaggio plastico di : enzimi epatici, lattato, piruvato, corpi che tonici, enimonio e trigliceridi.

A questi fanno seguito esami più specifici: lattato e privato, a digiuno dopo il pasto, dosaggio degli acidi organici e della carnicina libera e/o esterificata (tab.3).

 

                   Tab.3

DIFETTI DEL METABOLISMO DEI CARBOIDRATI

 

DIFETTO DEL METABOLISMO DEI LIPIDI

 

 

PRINCIPALI INDAGINI

 

 

-          dosaggio di lattato, privato, ammonio dopo esercizio iscchemico

-          Biopsia muscolare

-          Dosaggio enzimatico su muscolo sangue e fibroplasti

-          31p RMN spettroscopia

-          Accumulo di glicogeno nei leucociti (deficit di maltasi)

 

-          Dosaggio degli acidi organici e delle acilcarnitene urinaria

-          Dosaggio di acidi grassi liberi, lattato, piruvato, acido urico, corpi che tonici, glucosio, creatinkinasi dopo digiuno prolungato e/o esercizio aerobica

-          Dosaggio della carnicina su sangue e muscolo

-          Dosaggio enzimatico su muscolo, fibroblasti, fegato

   

 

 

 

 

 

Il “forearm ischeamic exercise test” è caratteristico per l’identificazione dei difetti del metabolismo muscolare.

Durante l’esecuzione del test, il paziente deve stringere un dinamometro 40 vole/min, oppure a esaurimento muscolare e/o comparsa di contratture. In condizioni di ischemia creata da uno sfigmomanometro posto ai valori superiori della pressione arteriosa sistolica del paziente viene poi eseguito un prelievo dall’avambraccio dove è stata indotta l’ischemia, prima dell’esercizai, dopo 1,3,5,10 e 20 minuti per determinare i livelli plasmatici del lattato e ammoniaco. Nei soggetti normali il lattato mostra un incremento di due cinque volte rispetto ai valori musurati a riposo, nei primi 2-3 minuti e ritorna ai livelli basali dopo 20 minuti. Nei difetti del metabolismo del glicogeno i livelli di lattato plasmatici non aumentano significativamente, mentre si può riscontrare un incremento dell’ammonio di due cinque volte rispetto ai valori basali. L’assenza di un aumento dell’ammonio e un normale incremento del lattato, invece, indicano un deficit di mioadenilato deaminasi. Nello studio dei difetti della catena respiratoria e della ossidazione è significativo il dosaggio degli acidi grassi liberi, del lattato, del privato dell’acido urico, dei corpi che tonici, del glucosi, delle creatininkinasi, dopo test di provocazione, digiuno e/o esercizio aerobico.

 

Le indagini elettrofisiologiche sono in grado di fornire ulteriori informazioni nel vasto spettro delle miopatia metaboliche (tab.4)

 

 

 

ASPETTI  ELETTROMIOGRAFICI  NELLE  MIOPATIE  ENDOCRINE  E  METABOLICHE

                 Tab.4

 

ATTIVITÀ INTENZIONALE

 

Riduzione dell’attività inserzionale

-          muscoli atrofici/fibrotici

-          Paralisi periodica

Aumento delle attività inserzionale

-          Deficit di maltasi acida

-          Ipotiroidismo

-          Paralisi periodica iperkalienica

 

 

 

STIMOLAZIONE RIPETITIVA

 

Risposte positive

-          Malattia di McAedl’s

-          Ipotiroidismo

-          Paralisi periodica iperkalienica

 

 

 

ATTIVITÀ SPONTANEA

 

Potenziali di fibrillazione/onde lente positive

-          Deficit di enzima deramificante

-          Ipotiroidismo

-          Paralisi periodica iperkalienica

-          Deficit di carnicina

-          Deficit maltasi acida

-          Miopatia da clorochina

Fascicolazioni

- Tireotossicosi

Scariche complesse ripetitive

-          Deficit di maltasi acida

-          Ipoitoridismo

-          Deficit di enzima deramificante

-          Paralisi periodica iperkaliemica

Scariche Miotoniche

-          Deficit di maltasi acida

-          Paralisi periodica iperkaliemica

-          Ipoitoridismo

-          Miopatia di clorochina

 

 

Per un ulteriore approfondimento diagnostico inoltre, possiamo avvalersi della 31p. NMR spettroscopia, esame non invasivo che misura i processi biochimici muscolari e di altri tessuti.

Questa tecnica di indagine è in grado di studiare la concentrazione dei metabolici muscolari e del PH intracellulare in pazienti con malattie muscolari, oltre a monitonizzare la risposta a trattamenti terapeutici.

 

La biopsia muscolare è una delle indagini più importanti nel sospetto di una malattia muscolare di natura metabolica. Lo studio istologico, istochimico, ultrastrutturale e biochimico su muscolo evidenzia l’entità della compromissione delle fibre muscolari e del deficit enzimatico specifico. Nella tabella sono riassunte le principali indagini istochimiche utilizzate per l’analisi del muscolo.

 

 

 

METODI  ISTOCHIMICI  NELLA  DIAGNOSI  DELLE  MIOPATIE  METABOLICHE

                  Tab.5

ENZIMA

STRUTTURE

FUNZIONE

ATPasi

Miofibrille

Sarcolemma

Reticolo sarcoplasmatico

Mitocondri

Differenziazione delle fibre

NADH-TR

Reticolo sarcoplasmatico

Mitocondri

Tuboli T

Pattern miofibrillare

SDH+

Mitocondri

Alterazioni quantitative dei mitocondri

CITOCROMO OSSIDASI

Mitocondri

Alterazioni quantitative dei mitocondri

FOSFATASI ACIDA

Lisosomi

Identificazione dei macrofagi. Incremento nei difetti da accumulo lisosomiale

MIOFOSFORILLASI

Sarcoplasma

Specificamente assente nella malattia di McArdle’s

FOSFOFRUTTOKINASI

Sarcoplasma

Specificamente assente nei deficit di PFK

 

Vi sono inoltre, altri parametri sicuramente non secondari su cui si basa una corretta diagnosi: la storia familiare, l’età di esordio, il coinvolgimento di altri sistemi (cardiaco, respiratorio, ecc.) e del Sistema Nervoso Centrale (CNS) .

 

 

 

EREDITARIETÀ

 

La maggior parte dei disordini metabolici viene ereditata secondo modalità di trasmissione Mendeliana autosomica recessiva. Nei familiari eterozigoti si può spesso riscontrare un livello intermedio dell’attività enzimatica compromessa.

Alcune miopatie metaboliche, ad esempio l’ipertermia maligna, vengono trasmesse con modalità Mendeliana autosomica dominante; altre invece sono Xlinked oppure ereditate per via non Mendeliana(tab.6)

 

 

 

                                             EREDITÀ  DELLE  MIOPATIE  METABOLICHE       

                 Tab.6

 

MENDELIANA

 Autosomica Recessiva

-          Difetti del metabolismo dei carboidrati

-          Difetti dell’ossidazione degli acidi  grassi

Autosomica dominante

-          Paralisi periodica primaria

-          Ipertermia maligna

X-linked

-          Difetti di fosfoglicerokinasi

-          Deficit di glicerolokinasi

-          Deficit di GPD

 

 

 

NON  MENDELIANA

 

Poligenica

-          endocrino miopatie

 

 

 

 

ASPETTI  GENETICI

I recenti studi di genetica molecolare hanno rivestito un ruolo importante nella definizione clinica delle varie sindromi, facilitando la diagnosi (anche prenatale) e spiegando l’enorme varietà fenotipica associata a mutazioni dello stesso gene. Le basi genetiche di numerose miopatie metaboliche sono attualmente note(tab. 7)

 

                    Tab.7

MALATTIA

GENE

LOCAZIONE

REFERENZA

Carnicine palmitoyl transferase carenza tipo II

CPT2

1p11-p13

1991

Myoadenylate deaminase deficiency

AMPD1

1p13-p21

1990

Malignant hyperthermia/central core disease

MHS 1

19q13.1

1990

Miotonia congenita (Thomsen’s disease)

CLC1

7q35

1992

Generalized miotonia (Becker’s disease)

CLC1

7q35

1992

Hyperkalaemic periodic paralysis

SCN4A

17q13.1 - q13.3

1991

Hyperkalaemic periodic paralysis

DHP

1q31 - q32

1991

Paramyotonia congenita

SCN4A

17q13.1 - q13.3

1994

Glycogenoses: type II (Pompei disease)

GAA

17q23

1994

Type V (McArddle’s disease)

PYGM

11q13

1990

Type VII (Tarui disease)

PFKM

1cen - q32

1990

Type IX

PGK1

Xq13

1983

Type X

PGAMM

7q12 - q13

1989

Type XI

LDHA

11q15.4

1972

 

Nonostante la rapida evoluzione nel campo della genetica, rimangono da definire i meccanismi di correlazione genetico-fenotipo e delle variazioni fenotipiche che si verificano nell’ambito familiare delle miopatie metaboliche. Lo sviluppo futuro dell’approccio genetico è rivolto alla ricerca di una specifica terapia dei vari difetti enzimatici.

 

CONCLUSIONI

Questa sintesi su un capitolo così vasto come quello delle miopatie metaboliche vuole dare delle indicazioni sull’approccio clinico, strumentale e genetico nella pratica quotidiana, in base alle attuali conoscenze.

Lo studio clinico dei difetti muscolari enzimatici e dismetabolici richiede spesso un intervento multidisciplinare. L’importanza di identificare i singoli deficit enzimatici e la loro caratterizzazione genetica, nei pazienti affetti da miopatie metaboliche risiede nella possibilità di una futura applicazione terapeutica.

 

 

 

 Articolo tratto da Atti del convegno "Aggiornamento sulle malattie muscolari" UILDM di Rimini, (Unione Italiana Lotta alla Distrofia Muscolare) http://www.uildm.org


  http://www.cometaasmme.org/   - Associazione Studio Malattie Metaboliche Ereditarie ONLUS


  DIFETTI DELL’OSSIDAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI

 

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Ultimo aggiornamento: 05-08-07