L’utilità di-colestanolo livelli nella diagnosi e nel follow-up dei pazienti con cerebrotendinous xanthomatosis | Neurología (English Edition)

Introduzione

Cerebrotendinous xanthomatosis (CTX, OMIM # 213700) è recessiva autosomica malattia prodotta da un deficit dell’enzima mitocondriale sterolo 27-idrossilasi (CYP27A1)1 descritto da van Bogaert et al.2 nel 1937.

Dal punto di vista clinico, i pazienti con CTX presentano solitamente una storia di diarrea cronica fin dall’infanzia.3 Nella terza decade di vita, hanno cataratta bilaterale e xantomi tendinei. Successivamente, compaiono sintomi neurologici e questi possono essere estremamente vari: atassia, paraparesi, deterioramento cognitivo, disturbi psichiatrici,morbo di Parkinson,4 polineuropatia,5, 6 epilessia e altri.1,3-5 Sebbene gli xantomi tendinei appaiano nel nome di questa malattia, sono spesso assenti, quindi questo in nessun caso esclude la diagnosi.7

Il difetto metabolico primario in CTX consiste in un’alterazione nella sintesi degli acidi biliari dal colesterolo, dovuta a mutazioni nel gene CY27A1, che codifica l’enzima mitocondriale sterolo 27-idrossilasi.La carenza di 1,8,9 A nel CYP27A1 porta in particolare a una riduzione della sintesi dell’acido chenodesossicolico (CDCA) e ad un aumento dei prodotti intermedi, come 7α-idrossi-4-cholesten-3-one e il suo prodotto di ossidazione, il colestanolo. Il colestanolo è anche prodotto direttamente dall’ossidazione del colesterolo e si accumula in tutti i tessuti, specialmente nel cervello, nei polmoni, nel cristallino e nei tendini dei pazienti con CTX, quindi è usato come marker biochimico per questa entità.3 Bassi livelli di colestanolo sono presenti nella maggior parte dei tessuti dei mammiferi e il suo assorbimento, insieme a quello dei fitosteroli, è estremamente basso nell’uomo.

Tuttavia, un livello elevato di colestanolo nel plasma può essere trovato nella cirrosi biliare primaria e nei casi di colestasi10,11 come conseguenza dell’alterazione dell’omeostasi del colesterolo. D’altra parte, i livelli di colesterolo nel plasma e il profilo lipoproteico nei pazienti CTX sono solitamente normali o inferiori all’intervallo (il profilo lipoproteico è solitamente “anti-aterogenico”).3

La risonanza magnetica cranica (MRI) di solito mostra iperintensità a livello dei nuclei dentati e dei tratti piramidali.12 Alcuni autori hanno descritto la potenziale utilità di test funzionali, come DATSCAN, per valutare l’impatto di questa malattia sul sistema nervoso centrale.13

Il trattamento con CDCA, che inibisce la sintesi anomala dell’acido biliare, è efficace per correggere le alterazioni biochimiche14 e, secondo alcuni autori, rallenta la progressione della malattia.3 Questo trattamento è solitamente associato agli inibitori della riduttasi dell’idrossimetilglutaril-coenzima A (HMG-CoA).3

Sebbene i livelli di colestanolo siano stati utilizzati nella diagnosi di questa malattia per molti anni, il loro possibile valore prognostico e l’utilità per il monitoraggio del decorso della malattia non sono stati molto studiati. Presentiamo qui un’analisi retrospettiva dei pazienti spagnoli con CTX per valutare l’utilità dei livelli di colestanolo in questa malattia.

Pazienti e metodi

Sono stati esaminati un totale di 26 pazienti con CTX (appartenenti a 19 famiglie); tutti hanno avuto una diagnosi molecolare confermata presso la Fondazione Pubblica galiziana per la Medicina genomica a Santiago de Compostela e presso l’Ospedale Ramón e Cajal di Madrid tra il 1995 e il 2008.

Loro principali informazioni demografiche (genere, famiglia di origine, data di nascita, l’età di insorgenza dei sintomi, l’età alla diagnosi, l’età al momento della morte) sono stati tutti registrati, insieme con le informazioni cliniche (cataratta, xantomi, diarrea, pyramidalism, atassia, morbo di Parkinson, il ritardo psicomotorio, cognitivo, disturbi psichiatrici alterazioni, polineuropatia, epilessia), prove complementari (cranio TC, RM del cranio, della colonna vertebrale risonanza magnetica, studio genetico, neurofisiologico e di studio), così come il trattamento ricevuto e il loro progresso. Attraverso l’Expanded Disability Status Scale (EDSS) di Kurtzke15 stimato al momento della diagnosi, è stato possibile valutare il grado di disabilità in questi pazienti. Poiché questo studio è stato condotto da neurologi e i sintomi sistemici come la diarrea sono influenzati dal pregiudizio della memoria, l’età di insorgenza è stata stabilita alla data in cui sono stati riportati i primi sintomi neurologici. Nei pazienti che hanno iniziato con sintomi nell’infanzia (ad esempio con ritardo a scuola) e non ricordavano un’età esatta, sono stati assegnati 12 anni come età di esordio.

Dei 26 pazienti diagnosticati, solo 14 casi (5 maschi e 9 femmine) sono stati selezionati per il presente studio; erano quelli delle 12 famiglie in cui era stata effettuata una determinazione dei livelli di colestanolo al momento della diagnosi. Di queste 12 famiglie, quattro provenivano dall’area galiziana, quattro dalla Castilla y León, due dall’Andalusia, una dall’Estremadura e una dalla Castilla La Mancha. In soli 5 casi (36%) è stata identificata l’esistenza di consanguineità.

Le determinazioni del colestanolo sono state eseguite principalmente presso l’Istituto di Biochimica Clinica presso l ‘ “Hospital Clínico” di Barcellona. Il colestanolo, insieme agli altri steroli plasmatici, è stato isolato dopo idrolisi alcalina ed estrazione con solvente organico, quindi analizzato mediante gascromatografia capillare in un cromatografo Agilent 7890 dotato di un rilevatore di fiamma, come il trimetilsilil-derivato (BSTFA 1%/TMCS in piridina Sigma). La colonna utilizzata era un DB1701 (S&W). Epi-coprostanol (Sigma) è stato utilizzato come standard interno. I valori di riferimento per il colestanolo (da 2 a 12,6 µmol/L) corrispondono a individui di età compresa tra 1 e 60 anni non affetti da alcuna alterazione del metabolismo del colesterolo, con livelli compresi tra 36 e 102µmol/L diagnostici per CTX. Inoltre, la maggior parte dei pazienti aveva fatto analisi per colesterolo totale, frazioni di colesterolo e trigliceridi.

A causa della piccola dimensione del campione, il test Mann–Whitney U è stato utilizzato per confrontare i livelli di colestanolo tra i diversi gruppi clinici. Utilizzando la correlazione di Spearman, i livelli di colestanolo sono stati confrontati sulla base delle diverse variabili quantitative. La significatività statistica è stata considerata per p

0,05, sempre utilizzando la significatività bilaterale. Il programma SPSS (versione 15.0 per Windows) (SPSS Inc) è stato utilizzato per l’analisi statisticarisultati

La tabella 1 mostra i dettagli dei principali dati demografici, clinici, genetici e biochimici sui pazienti inclusi in questa serie, insieme al loro trattamento e alla loro progressione.

In 14 pazienti con CTX, l’età media di insorgenza dei loro sintomi neurologici 20 anni (range da 7 a 50). L’età media alla diagnosi era di 39 anni (intervallo: 14-54), quindi il ritardo medio tra l’insorgenza dei sintomi e la loro diagnosi era di 19 anni. Quattro pazienti erano morti nel periodo tra la loro diagnosi e l’esecuzione di questo studio.

I sintomi indice più frequentemente riscontrati sono stati ritardo scolastico (43%), alterazioni dell’andatura (29%) e crisi epilettiche (21%). Atassia (100%), piramidalismo (93%) e cataratta (93%) sono stati i sintomi più frequenti (Tabella 2). Solo il 50% dei pazienti aveva xantomi. L’EDSS medio calcolato alla diagnosi era 5,1 (intervallo: 3,5–9), che rappresenta una grave disabilità.

Le due varianti di sequenziamento considerate come mutazioni patogene in ciascun caso sono state identificate nelle 12 famiglie. La mutazione più frequente è stata p. R395C, che è stata trovata in fino al 25% degli alleli (5 famiglie).

I livelli medi di colestanolo trovati erano 106µmol / L (range: 56-238) (Fig. 1). Una relazione negativa significativa (r = -0,64; p≤0.013) è stato trovato tra il tempo durante il quale le persone avevano sofferto della malattia e i loro livelli di colestanolo, in altre parole i livelli di colestanolo erano più bassi più a lungo la malattia era stata presente (Fig. 2). D’altra parte, non è stata trovata alcuna relazione significativa tra il colestanolo plasmatico e l’età all’inizio, alla diagnosi o alla morte. Livelli più elevati di colestanolo (116µmol/L, SD 65) sono stati trovati tra le femmine rispetto agli uomini (87µmol/L, SD 28), anche se la piccola dimensione del campione significava che questa differenza non raggiungeva la significatività statistica. D’altra parte, è interessante notare che i livelli di colestanolo trovati nel gruppo di pazienti che erano morti al momento dello studio (63µmol/L; range: 56-82) erano significativamente inferiori a quelli ottenuti tra quelli ancora vivi allo stesso tempo (123µmol / L; range: 63-238) (p≤0.01) (Fig. 3 BIS).

Figura 1.

Livelli di colestanolo alla diagnosi.

(0.08 MB).

Figura 2.

Relazione tra durata della malattia e livelli di colestanolo.

(0.09 MB).

Figura 3.

A: Livelli di colestanolo alla diagnosi nel gruppo di pazienti deceduti e in pazienti vivi. B: Livelli di colestanolo sulla diagnosi nei gruppi di pazienti con e senza xantomi.

(0.1 MB).

Livelli più elevati di colestanolo (147µmol / L; SD 60) sono stati trovati tra i 6 pazienti che avevano xantomi tendinei, rispetto a 74µmol / L (SD 23) rispetto agli 8 che non lo hanno fatto (Fig. 3B) (p=0,01). Solo un paziente su 14 non aveva cataratta e i suoi livelli di colestanolo erano 57µmol/L, mentre la media negli altri 11 che avevano cataratta era 109µmol/L (SE 56), sebbene non raggiungesse la significatività statistica.

Per quanto riguarda i sintomi neurologici, è stato possibile correlare solo i livelli di colestanolo alla presenza di polineuropatia. Tra i 3 pazienti senza neuropatia, i livelli trovati erano 66µmol/L (SD 16), mentre i 9 con neuropatia avevano livelli di 118µmol/L (SD 58) (p=0,052). In due casi, la revisione della casistica non è stata sufficiente a confermare o escludere la presenza di polineuropatia. Sebbene questa differenza non abbia raggiunto la significatività statistica, la presenza di polineuropatia può essere vista come una tendenza nei casi con livelli sierici più elevati di colestanolo. Non sono state riscontrate differenze nei livelli sulla base dei tipi di neuropatia riscontrati nell’elettroneurogramma. Non è stata trovata alcuna relazione statisticamente significativa tra i livelli di colestanolo e il grado di disabilità misurato attraverso l’EDSS al momento della diagnosi (p=0,3).

Non è stata riscontrata alcuna relazione statisticamente significativa tra i livelli di colestanolo e i risultati radiologici (sia nella TC cranica che nella RM cranica, nonché nella RM spinale), utilizzando potenziali evocati e l’elettroencefalogramma.

Per quanto riguarda il profilo lipidico, questo era normale nella maggior parte dei casi. In un solo paziente, i livelli di trigliceridi erano un po ‘ alti (175 mg/dL; No.: 40–160mg/dL), con i livelli medi dei trigliceridi che sono 92mg / dL. Il colesterolo totale e il colesterolo LDL sono risultati normali in tutti i casi, con mezzi di 174 mg/dL (No.: 120–220mg / dL) e 92.6 mg / dL (no.: 60-190 mg / dL), rispettivamente. Un paziente ha presentato bassi livelli di colesterolo HDL (24 mg/dL; No.: 30–100mg/dL), con livelli medi di colesterolo HDL di 59mg / dL. Non è stata trovata alcuna correlazione tra i livelli di colestanolo e i livelli di colesterolo, le sue frazioni e trigliceridi.

Di questi 14 pazienti, uno (7,1%) ha ricevuto solo vitamina E (diagnosi molto tardiva; è morto poco dopo essere stato diagnosticato), due (14,3%) hanno ricevuto solo CDCA, 8 (57,17%) l’associazione di CDCA e una statina, mentre tre (21.4%) ha ricevuto l’associazione di CDCA, una statina e vitamina E. Tutti i pazienti in trattamento con CDCA hanno ricevuto la dose standard (750 mg), ad eccezione di un paziente che ha ricevuto 500 mg (paziente 11-1) e un altro che ha ricevuto 1000 mg (paziente 9-1).

In 8 dei pazienti (57%), almeno un’ulteriore determinazione dei livelli di colestanolo è stata effettuata dopo l’inizio del trattamento al fine di monitorare la loro progressione, con una riduzione significativa osservata in tutti i casi e persino un ritorno a livelli normali in tre di essi (37,5%). La riduzione media osservata è stata di 91µmol / L (range: 29-193) in un tempo medio di 34 mesi (intervallo: 7-94) (Fig. 4). Nonostante la significativa riduzione dei livelli di colestanolo negli 8 pazienti monitorati, solo uno di essi (12,5%) si è stabilizzato dal punto di vista clinico.

Figura 4.

Variazioni nei livelli di colestanolo dopo l’introduzione del trattamento con CDCA.

(0.11 MB).

A livello globale, nonostante il trattamento, solo 4 dei 14 pazienti della serie (28,6%) si sono stabilizzati. Inoltre, 4 pazienti (28,6%) erano deceduti nel periodo tra la diagnosi e l’inizio del presente studio retrospettivo, con un’età media al decesso di 51 anni (intervallo: 47-56).

Discussione

L’obiettivo del presente studio era quello di analizzare la possibile relazione tra i livelli plasmatici di colestanolo e una serie di parametri clinici e prognosi in CTX. A tal fine, abbiamo effettuato un’indagine retrospettiva attraverso la revisione delle case history di 14 pazienti spagnoli con una diagnosi genetica e biochimica della malattia.

I profili lipidici erano normali nella maggior parte dei pazienti. Questo coincide con ciò che è stato pubblicato in precedenza nella letteratura medica, suggerendo che i livelli di colesterolo e le sue frazioni sono di solito normali o un po ‘ bassi nei pazienti con CTX.3,16

Il livello medio di colestanolo trovato era 106µmol/L, quindi i livelli in tutti i pazienti con CTX studiati erano elevati (tra 5 e 20 volte il valore superiore della normalità). Elevati livelli di colestanolo non sono esclusivi di CTX e possono essere osservati, ad esempio, in malattie epatiche, fitosterolemia, ipotiroidismo e iperlipoproteinemia familiare di tipo II.11,17 Aumenti moderati sono stati trovati anche in portatori eterozigoti asintomatici, anche se mai così bassi come i livelli minimi rilevati nei pazienti con CTX.18,19

Sono stati trovati livelli più elevati di colestanolo tra quei pazienti con xantomi, cataratta e polineuropatia. Questi risultati suggeriscono l’accumulo di colestanolo a livello dei tendini, delle lenti cristalline e del sistema nervoso periferico correlato a livelli più elevati di colestanolo in circolazione; vale a dire, l’accumulo di colestanolo nei tessuti sarebbe favorito in pazienti con livelli molto elevati.

È sorprendente che non sia stata osservata alcuna relazione significativa tra i livelli di colestanolo e il grado di disabilità misurato sulla scala EDSS al momento della diagnosi. Sebbene sia spesso dato per scontato che livelli più elevati di colestanolo siano correlati a una prognosi funzionale peggiore, i risultati della nostra serie non supportano questa interpretazione. Tuttavia, la scala utilizzata presenta importanti limitazioni in quanto pone un’eccessiva enfasi sui sintomi motori rispetto al resto dei sintomi non motori e, pertanto, sottovaluta la complessità della malattia.

Alcuni autori hanno utilizzato il monitoraggio dei livelli di colestanolo per il follow-up terapeutico dei pazienti.20 Negli 8 pazienti della nostra serie in cui è stata effettuata almeno una determinazione aggiuntiva dopo l’inizio della terapia, la riduzione è stata significativa, con i livelli che sono tornati alla normalità in tre di essi. È, quindi, sorprendente che, pur presentando livelli molto elevati, sia possibile ottenere una riduzione significativa con la stessa dose di CDCA (la dose standard era 750mg). Aumentare le dosi di CDCA nei casi in cui i livelli non tornano alla normalità è un punto controverso: il miglioramento biochimico non è correlato con un miglioramento sintomatico, poiché solo un paziente è riuscito a stabilizzarsi dal punto di vista clinico. Questo paziente era stato diagnosticato a 14 anni di età ed è attualmente 22, quindi il fattore principale che determina la stabilizzazione potrebbe essere stata l’istituzione precoce del trattamento.

Livelli significativamente più bassi di colestanolo sono stati trovati nel gruppo di pazienti che sono morti rispetto a quelli ancora vivi. Tenendo presente che i pazienti che sono morti sono quelli a cui è stato diagnosticato il maggior ritardo; ciò potrebbe indicare che, nelle fasi avanzate della malattia, c’è forse una diminuzione dei livelli di colestanolo. Ciò concorda con la correlazione negativa riscontrata tra il tempo trascorso dall’inizio della malattia e i livelli plasmatici: i pazienti con una storia di malattia più lunga presentavano livelli più bassi di colestanolo.

Un’altra possibile spiegazione potrebbe essere che i pazienti più gravemente colpiti sono quelli con maggiori quantità di colestanolo depositato nei vari tessuti (cristallino, tendini, cervello) ed è per questo che hanno livelli più bassi di colestanolo circolante nel sangue. I nostri dati mostrano anche una scarsa correlazione tra i livelli plasmatici di colestanolo e la prognosi funzionale. Il motivo per cui il colestanolo si deposita selettivamente in alcuni tessuti (ad esempio nel tessuto nervoso e più specificamente nei nuclei dentati) e perché alcuni pazienti sono più suscettibili a questo accumulo di tessuto, la causa delle lesioni cerebrali irreversibili (perdita neuronale, accumulo di cristalli lipidici) descritta in diversi studi autoptici12, 21, 22 è ancora sconosciuta.

Di conseguenza, è necessario applicare cautela nell’interpretare il significato dei livelli plasmatici di colestanolo nei pazienti con CTX. Livelli elevati sono molto utili per stabilire la diagnosi, ma non hanno alcun valore prognostico (cioè livelli più alti non sono necessariamente correlati a una situazione funzionale peggiore) e non consentono il monitoraggio dell’efficacia clinica del trattamento (la normalizzazione dei livelli non è sempre accompagnata da stabilizzazione clinica). D’altra parte, possono essere utili per regolare il dosaggio di CDCA, così come nella verifica della conformità terapeutica.

La valutazione dei nostri risultati presenta diverse limitazioni. In primo luogo, vi è una notevole dispersione dei dati poiché i livelli di colestanolo di ciascun paziente sono stati determinati al momento della diagnosi, corrispondenti in ciascun caso a un momento diverso nel corso naturale della malattia e in età diverse. In secondo luogo, non conosciamo la curva del corso naturale di questi livelli durante il corso della malattia. Sebbene i nostri risultati suggeriscano un aumento iniziale in termini di inizio dei sintomi e successivamente un graduale declino man mano che la malattia si sviluppa, il design trasversale dello studio non consente di confermare questa ipotesi. Infine, la piccola dimensione del campione (a causa della bassa prevalenza della malattia) limita l’analisi statistica dei dati. Pertanto, ulteriori studi prospettici, con serie più ampie e follow-up dettagliato, sono necessari per documentare più precisamente il valore clinico dei livelli di colestanolo per la prognosi e il monitoraggio dei pazienti con CTX.

Conflitto di interessi

Gli autori non hanno alcun conflitto di interessi da dichiarare.