Definizione di un algoritmo diagnostico per l' identificazione precoce del fenotipo late-onset della malattia di Pompe in età pediatrica

Background: Late-onset Pompe disease (LOPD) is an autosomal recessive lysosomal storage disorder caused by a partial deficiency of acid-alpha-glucosidase (GAA, acid maltase). Reduced GAA activity leads to lysosomal glycogen accumulation, appearing as PAS positive material on histological preparations. LOPD has several clinical presentations during pediatric and adult age, but it is mostly characterized by a progressive limb-girdle and axial weakness with respiratory failure. Since 2006, Pompe’s disease can be effectively treated by enzyme replacement therapy (alglucosidase alpha, ERT): therefore, a timely diagnosis is essential to start therapy before irreversible damage occurs. Unfortunately, poor recognition, underdiagnosis and substantial diagnostic delay are still frequent and mainly a consequence of a lack of clinical awareness. Considering the availability of a rapid and noninvasive diagnostic test (DBS), a new algorithm for early identification of the late-onset phenotype of pediatric Pompe disease is here presented. Methods: To set up the study, retrospective data about 12 LOPD patients who had a pediatric onset (0-18 years) of the disease have been collected. Relevant patients’ clinical data, including the diagnostic context (clinical and/or biochemical), the genotype, the diagnostic delay, the evolution of creatine kinase (CK) levels, the progression of neuromuscular damage, the start date of ERT and long term-prognosis have been investigated. Results: Data analysis led to the identification of 3 main diagnostic contexts for pediatric LOPD: 1) clinical signs/symptoms of muscular weakness (7 patients, 58%), 2) occasional hyperCKemia (2 patients, 17%), 3) mild occasional hypertransaminasemia (3 patients, 25%). The diagnostic delay (interval between clinical onset and definite diagnosis) is over 5 years for 5 patients, between 1 and 5 years for 2 patients, whereas 5 patients present no diagnostic latency. The clinical follow-up reveals that almost all the patients (11/12, 92%) develop neuromuscular symptoms; mean age at the time of the first clinical manifestation is 13 years. Biochemical data show hyperCKemia and associated mild hypertransaminasemia for 11/12 patients (92%). Conclusions: According to these results, a simplified diagnostic algorithm to be applied to all pediatric patients showing muscular symptoms and/or hyperCKemia and/or mild hypertransaminasemia has been elaborated in this work. In the context of modern preventive pediatrics, the systematic application of the proposed selective screening for Pompe disease in these three at-risk populations, through the determination of acid alpha-glucosidase activity in dried blood spot, will likely allow an early diagnosis and the anticipation of appropriate therapeutic management in those patients suffering from a severe muscular glycogenosis.

Background: La malattia di Pompe con fenotipo late onset (LOPD) è una patologia autosomica recessiva ad insorgenza variabile giovanile e adulta, causata da un deficit parziale della proteina lisosomiale alfa-1,4-glucosidasi acida (GAA, maltasi acida). La ridotta attività enzimatica della GAA comporta un accumulo di glicogeno nei lisosomi che appaiono al microscopio come grandi vacuoli ricchi di materiale PAS positivo. Nella LOPD il deposito di glicogeno porta ad una progressiva compromissione della muscolatura assiale e dei cingoli, esitando in deficit motori ed insufficienza respiratoria. La terapia enzimatica sostitutiva (ERT) con alfa-glucosidasi acida ricombinante, introdotta nel 2006, ha inciso in maniera significativa nella prognosi dei pazienti, soprattutto se iniziata in epoca precoce e prima dell’instaurarsi di un danno d’organo irreversibile. Dati recenti dimostrano che la diagnosi di LOPD è ancora ad oggi una sfida: sono frequenti, infatti, le diagnosi errate o ritardate, spesso a causa di una scarsa consapevolezza clinica del problema. Grazie alla possibilità di effettuare un test diagnostico rapido su goccia di sangue (DBS), in questa tesi è stato sviluppato un algoritmo diagnostico semplificato al fine di implementare l’identificazione precoce della LOPD nella clinica pediatrica. Metodi: Per allestire lo studio è stata effettuata un’analisi retrospettiva di 12 pazienti LOPD che hanno avuto un esordio della patologia in età pediatrica (0-18 anni). Per ogni paziente è stata indagata la modalità di diagnosi (clinica e/o biochimica), il genotipo, la latenza diagnostica, la valutazione longitudinale della creatinchinasi sierica (CK), l’evoluzione della patologia neuromuscolare, l’inizio della ERT e la prognosi a lungo termine. Risultati: L’analisi dei dati ha consentito di individuare 3 contesti diagnostici principali per la LOPD in età pediatrica: 1) presenza di segni e sintomi muscolari (7 pazienti, 58%), 2) riscontro occasionale di iperCKemia (2 pazienti, 17%), 3) riscontro occasionale di ipertransaminasemia moderata (3 pazienti, 25%). Dallo studio emerge inoltre che la latenza diagnostica (intesa come intervallo tra esordio clinico e diagnosi definitiva di LOPD) è risultata maggiore di 5 anni per 5 pazienti, compresa tra 1 e 5 anni per 2 pazienti, mentre negli altri 5 pazienti non c’è stata latenza diagnostica. Il follow-up clinico ha dimostrato che 11 pazienti su 12 (92%) hanno sviluppato sintomatologia neuromuscolare (età media di esordio sintomi: 13 anni). Dal punto di vista biochimico, 11 pazienti su 12 (92%) hanno presentato iperCKemia associata a ipertransaminasemia moderata. Conclusioni: i risultati di questa tesi permettono di delineare un algoritmo diagnostico semplificato da applicare in tutti i pazienti pediatrici con sintomatologia muscolare e/o riscontro di iperCKemia e/o riscontro occasionale di ipertransaminasemia moderata. L’effettuazione sistematica dello screening selettivo della malattia di Pompe, mediante l’analisi enzimatica su goccia di sangue in queste tre popolazioni a rischio, permetterà di individuare in epoca sempre più precoce i pazienti affetti da questa severa glicogenosi muscolare e di iniziare la terapia specifica prima dell’avvento di alterazioni tissutali o d’organo irreversibili, nel contesto di una moderna pediatria preventiva.