Malattie Mitocondriali

Le malattie mitocondriali presentano spettro clinico eterogeneo con coinvolgimento multisistemico; le manifestazioni più frequenti possono comprendere:

Coinvolgimento muscolare

• Debolezza muscolare tipicamente prossimale, progressiva
• Intolleranza all’esercizio sproporzionata al grado di debolezza
• Ptosi palpebrale bilaterale progressiva
• Oftalmoplegia (paralisi dei movimenti oculari) progressiva
• Crampi muscolari durante o dopo attività fisica
• Mialgie spontanee o da sforzo

Manifestazioni neurologiche

• Episodi stroke-like: deficit neurologici acuti che ricordano l’ictus ischemico
• Epilessia: crisi focali e generalizzate, mioclonie
• Deterioramento cognitivo progressivo
• Emicrania e altre forme di cefalea
• Atassia cerebellare con disturbi coordinazione
• Parkinsonismo
• Neuropatia periferica sensitivo-motoria
• Perdita visiva acuta o cronica
• Ipoacusia neurosensoriale progressiva

Coinvolgimento sistemico

• Cardiomiopatia: ipertrofica, dilatativa o restrittiva
• Disturbi conduzione cardiaca: blocchi AV, aritmie
• Diabete mellito
• Gastroparesi e dismotilità intestinale
• Tubulopatia renale (sindrome De Toni-Debré-Fanconi)
• Deficit crescita e ritardo pubertà

Questi sintomi si combinano in alcune sindromi cliniche specifiche, tra cui le più frequenti sono:

• MELAS (encefalomiopatia mitocondriale con acidosi lattica ed episodi stroke-like): episodi stroke-like, miopatia, epilessia, emicrania, diabete mellito, ipoacusia neurosensoriale. La mutazione più frequentemente associata alla MELAS può determinare solo diabete e sordità ad ereditarietà materna (MIDD).
• MERRF (epilessia mioclonica con fibre rosse sfilacciate): epilessia mioclonica progressiva, atassia cerebellare, miopatia, lipomi multipli.
• LHON (neuropatia ottica ereditaria di Leber): episodi acuti di perdita visiva irreversibile.
• CPEO (oftalmoplegia esterna cronica progressiva): forma benigna con oftalmoplegia e ptosi isolate.
• KSS (sindrome di Kearns-Sayre): CPEO, blocco cardiaco, retinopatia, bassa statura.
• Sindrome di Leigh: grave encefalopatia acuta ad esordio infantile caratterizzata da regressione psicomotoria, ipotonia, disturbi del movimento, alterazioni del respiro e tipiche lesioni bilaterali dei gangli della base e del tronco encefalico alla risonanza magnetica. Può essere dovuta a mutazioni del nDNA o del mtDNA (MILS).
• NARP (neuropatia, atassia, retinopatia pigmentosa)

Non tutti i pazienti affetti da queste sindromi sviluppano tutte le manifestazioni cliniche.

Valutazione clinica: anamnesi familiare (pattern ereditario materno/mendeliano), esame neurologico multisistemico, identificazione red flags (episodi stroke-like, oftalmoplegia+ptosi, epilessia+miopatia)

Esami laboratorio: lattato sierico elevato a riposo/post-sforzo, rapporto lattato/piruvato alterato, CK normale/lievemente elevata, aminoacidi (alanina elevata), acidi organici urinari

Imaging specialistico: RM cerebrale (lesioni stroke-like, calcificazioni gangli base), RM muscolare (pattern specifici), spettroscopia RM (picco lattato), ecocardiogramma screening cardiomiopatia

Diagnostica genetica gold standard (mutazioni mtDNA): ricerca mutazioni puntiformi comuni o delezioni su vari tessuti (sangue, urine, muscolo) con quantificazione dell’eteroplasmia → sequenziamento interi geni mitocondriali → sequenziamento completo DNA mitocondriale. Alcune mutazioni si identificano facilmente con analisi del sangue (es. m.11778G>A, m.3460G>A, m.14484T>C associate a LHON), per altre può essere necessario analizzare le urine o il muscolo perché l’eteroplasmia nel sangue si riduce nel tempo e potrebbe non essere rilevabile (es. m.3243A>G, m.8344A>G). Le delezioni associate a CPEO e KSS si ritrovano quasi esclusivamente nel muscolo e richiedono una biopsia muscolare per la diagnosi.

 Diagnostica genetica gold standard (mutazioni in geni nucleari):

Presso il nostro centro la ricerca dei difetti molecolari nei geni correlati viene attualmente effettuata mediante approcci di sequenziamento di nuova generazione (esoma clinico) con analisi simultanea dei geni noti per essere associati a malattia mitocondriale, studiati e refertati mediante pannello virtuale. La validazione delle varianti nei pazienti e la ricerca delle varianti nei loro famigliari è effettuata mediante sequenziamento diretto.

→ sequenziamento esoma o genoma per casi complessi.

 Biopsia muscolare: analisi istologica e istochimica per l’individuazione di marcatori di danno mitocondriale come le fibre rosse sfilacciate (RRF), fibre COX-negative, segni di proliferazione mitocondriale. Microscopia elettronica per il rilevamento di anomalie nella struttura dei mitocondri e la presenza di inclusioni così comecl’ organizzazione del network mitocondriale  Analisi biochimica della attività residua dei complessi respiratori, microscopia elettronica, analisi DNA mitocondriale (tecniche qualitative e quantitative basate su ibridazione e amplificazione del DNA mitocondriale per rilevare deplezione/delezioni multiple, delezioni singole; sequenziamento parziale o completo del DNA mitocondriale per individuare mutazioni puntiformi).