Aprile-Giugno 2012 • Vol. 42 • N. 166 • pp. 115-121 focus I rachitismi ipofosfatemici Giuseppe Saggese, Francesco Vierucci 1, Paolo Simi 2 1 2 Clinica Pediatrica, Università di Pisa; U.O. Citogenetica e Genetica Molecolare Riassunto I rachitismi ipofosfatemici rappresentano forme rare di rachitismo trasmesse geneticamente che negli ultimi anni sono state meglio caratterizzate da una diagnosi molecolare. Le recenti acquisizioni sulla regolazione del metabolismo fosfo-calcico hanno evidenziato come il fattore di crescita fibroblastico 23 (fibrobast growth factor 23, FGF23) svolga un ruolo centrale nella patogenesi dei rachitismi ipofosfatemici: infatti, livelli elevati di FGF23 determinano l’ipofosfatemia che porta all’instaurarsi delle lesioni rachitiche. Esistono diverse forme di rachitismo ipofosfatemico in cui i livelli di FGF23 sono elevati o inappropriatamente normali per l’ipofosfatemia: il rachitismo ipofosfatemico X-linked dovuto a mutazione inattivante del gene PHEX, la forma autosomico dominante dovuta a mutazione attivante del gene FGF23, le forme autosomiche recessive (tipo 1 e tipo 2) dovute a mutazione dei geni DMP1 e ENPP1, rispettivamente. Esiste inoltre una forma di rachitismo ipofosfatemico ereditario con ipercalciuria, un disordine autosomico recessivo caratterizzato da una mutazione del gene SLC34A3 in cui la fosfaturia consegue ad un difetto primitivo renale, per cui i livelli di FGF23 sono ridotti o ai limiti bassi della norma. Nonostante la diagnosi di queste forme genetiche di rachitismo rimanga essenzialmente clinica, la diagnosi genetica può dare importanti informazioni sul tipo di rachitismo ipofosfatemico, sulla prognosi e sulla terapia. Inoltre, una più precisa identificazione dei meccanismi molecolari alla base delle singole patologie potrà, in un prossimo futuro, identificare nuovi target terapeutici. Summary Hypophosphatemic rickets are rare forms of rickets that in recent years have been characterized by a genetic diagnosis. Recent findings on the regulation of phosphocalcium metabolism have shown that fibroblast growth factor 23 (FGF23) plays a central role in the pathogenesis of hypophosphatemic rickets: indeed, high levels of FGF23 are responsible for the onset of hypophosphataemia leading to the rachitic lesions. Nowadays different forms of hypophosphatemic rickets have been characterized: X-linked hypophosphatemic rickets due to inactivating mutation of the PHEX gene, autosomal dominant form caused by activating mutation of the FGF23 gene, the autosomal recessive forms (type 1 and type 2) due to mutations in DMP1 and ENPP1 genes, respectively. In these forms levels of FGF23 are elevated or inappropriately normal for the hypophosphatemia. Moreover, there is a form of hereditary hypophosphatemic rickets with hypercalciuria, an autosomal recessive disorder characterized by a mutation in the SLC34A3 gene in which phosphaturia is due to a renal primary defect, so the levels of FGF23 are reduced or at the lower limits of normal. Despite the diagnosis of these genetic forms of rickets remains essentially a clinical one, genetic diagnosis gives important information on the type of hypophosphatemic rickets, prognosis and treatment. In addition, a more precise knowledge of molecular mechanisms of each disorder may, in the near future, identify new therapeutic targets. Introduzione Il rachitismo è una patologia caratterizzata da una ridotta mineralizzazione del tessuto osseo in accrescimento, con conseguente accumulo di matrice ossea non mineralizzata, detta tessuto osteoide (Rauch, 2003). Il rachitismo è una condizione tipica dell’età evolutiva, in quanto si presenta prima della saldatura delle epifisi delle ossa lunghe e colpisce soprattutto le ossa a più rapido accrescimento come il cranio, le coste, il polso, le ginocchia e le caviglie. Il rachitismo carenziale, dovuto ad un deficienza di vitamina D, rappresenta la causa più frequente di rachitismo; esistono, tuttavia, forme più rare di rachitismo trasmesse geneticamente che negli ultimi anni sono state meglio caratterizzate. I rachitismi ipofosfatemici, contraddistinti dalla presenza di ridotti livelli plasmatici di fosforo (Tab. 1), rappresentano le forme più frequenti di rachitismo genetico. Regolazione dei livelli circolanti di fosfato Livelli appropriati di fosfato sono fondamentali per i corretti processi di mineralizzazione ossea: in presenza di ipofosfatemia, infatti, si instaurano deformità ossee con alterazioni dei processi di accrescimento. Bassi livelli plasmatici di fosfato impediscono la normale apoptosi dei condrociti ipertrofici della cartilagine di accrescimento, con rigonfiamento cellulare e disorganizzazione del piatto di crescita (Sabbagh et al., 2005). Un ruolo centrale nella regolazione dei livelli plasmatici di fosfato è svolto dal fattore di crescita fibroblastico 23 (fibrobast growth factor 23, FGF23), un ormone di recente caratterizzazione ad azione fosfaturica (Alon, 2010). L’FGF23 è prodotto dagli osteociti e determina fosfaturia inibendo, a livello renale, i canali del fosfato sodio dipendenti NaPi2a e NaPi2c. In particolare, l’FGF23 agisce attraverso la formazione di un eterotrimero con il suo recettore FGFR1 ed il prodotto del gene KLOTHO (Prié et al., 2010). In figura 1 è schematizzato l’asse osso-rene-paratiroidi-intestino nel quale l’FGF23 partecipa, insieme al paratormone e all’1,25-diidrossivitamina D, alla regolazione del metabolismo fosfo-calcico (Bastepe et al., 2008). Diverse forme di rachitismo ipofosfatemico sono dovute a mutazioni di geni implicati nella regolazione dei livelli circolanti di FGF23, che Tabella I. Valori normali di fosforo plasmatico durante l’età evolutiva (modificato da Langlois V. Laboratory evaluation at different ages. In: Geary DF, Schaefer F. Comprehensive pediatric nephrology. Mosby Elsevier 2008:39-54). Età Fosforo (mg/dl) Fosforo (mmol/l)* 0 - 12 mesi 4.8 – 7.4 1.55 – 2.39 1 – 5 anni 4.5 – 6.5 1.45 – 2.10 6 – 12 anni 3.6 – 5.8 1.16 – 1.32 13 – 20 anni 2.3 – 4.5 0.74 – 1.45 *Per convertire i mg/dl in mmol/l moltiplicare per 0.3229. 115 G. Saggese et al. Figura 1. Asse osso-rene-paratiroidi-intestino deputato al controllo del metabolismo fosfo-calcico. Le frecce continue indicano una stimolazione, le frecce tratteggiate indicano una inibizione. PTH: paratormone; FGF23: fattore di crescita fibroblastico 23. NaPi2a e NaPi2c: canali del fosfato sodio dipendenti espressi a livello renale. NaPi2b: canali del fosfato sodio dipendenti espressi a livello intestinale. risultano patologicamente aumentati o inappropriatamente normali per l’ipofosfatemia. Esistono, inoltre, forme più rare in cui il rachitismo ipofosfatemico dipende da un difetto primitivo renale (Tab. 2). Rachitismo ipofosfatemico X-linked Il rachitismo ipofosfatemico X-linked (XLHR, MIM 307800) rappresenta la più frequente causa di rachitismo genetico, con un’incidenza di 1:20.000. La malattia è trasmessa come carattere X-linked dominante; caratteristica istologica dell’XLHR è la presenza di difetti di mineralizzazione peri-osteocitici che persistono nonostante la correzione dell’ipofosfatemia e riflettono un difetto primitivo degli osteoblasti. L’XLRH è causato da una mutazione inattivante del gene PHEX (phosphate-regulating gene with homologies to endopeptidases on the X-chromosome; Xp22.1), espresso dagli osteoblasti presenti nel tessuto osseo e dagli odontoblasti a livello dentale (Pettifor, 2008). In una discreta percentuale di pazienti con XLHR sono stati riscontrati livelli di FGF23 elevati o inappropriatamente normali per l’ipofosfatemia. Pertanto, era stato ipotizzato che il gene PHEX codificasse per una endopeptidasi coinvolta direttamente nel catabolismo Figura 2. La figura rappresenta l’ipotesi ASARM secondo cui il prodotto del gene PHEX mutato non eserciterebbe il suo ruolo fisiologico di controllo dello stato di fosforilazione dei residui ASARM (acidic serine- and aspartaterich motif) delle proteine SIBLING (small integrin-binding ligand N-linked glycoprotein) che regolano i normali processi di mineralizzazione e la secrezione di FGF23 da parte degli osteociti. I residui ASARM fosforilati comporterebbero un’inibizione dei processi di mineralizzazione ossea portando allo sviluppo di osteomalacia. MEPE: matrix extracellular phosphoglycoprotein; DMP1: dentin matrix protein 1; BSP: sialoproteina ossea; OPN: osteopontina. dell’FGF23, anche se tale ipotesi non è stata in seguito confermata. Secondo recenti studi (Addison et al., 2010) alla base dei difetti di mineralizzazione primitivi dell’XLRH ci sarebbe un’alterazione delle cosiddette proteine SIBLING (small integrin-binding ligand N-linked glycoprotein) che regolano i normali processi di mineralizzazione ossea e la secrezione di FGF23 da parte degli osteociti. Rientrano tra queste proteine la proteina MEPE (matrix extracellular phosphoglycoprotein), la proteina DMP1 (dentin matrix protein 1), la sialoproteina ossea e l’osteopontina. Queste proteine presentano dei domini ASARM (acidic serine- and aspartate-rich motif) che, se fosforilati, sono inibitori fisiologici dei processi di mineralizzazione. Secondo questa “ipotesi ASARM” nel XLRH il difetto del gene PHEX comporterebbe una eccessiva fosforilazione dei residui ASARM e quindi un persistente difetto di mineralizzazione ossea che non può essere modificato dalla terapia (Fig. 2). Comunque, non tutti gli autori concordano con questa ipotesi e, di fatto, non è ancora del tutto chiaro come PHEX regoli la produzione dell’FGF23 (David et al., 2010). Clinicamente, la malattia esordisce nel 1°-2° anno di vita: i bambini affetti sviluppano importanti deformità ossee, soprattutto a carico delle ossa lunghe a rapido accrescimento, in particolare quando iniziano la deambulazione. Gli arti inferiori appaiono tendenzialmente Tabella II. Diverse forme di rachitismo ipofosfatemico e relativo gene coinvolto nella patogenesi. Forme FGF23 dipendenti Gene Locus Mutazione MIM X-linked dominante (XLHR) PHEX Xp22.2-p22.1 Inattivante 307800 Autosomico dominante (ADHR) FGF23 12p13.3 Attivante 193100 Autosomico recessivo 1 (ARHR1) DMP1 4q21 Inattivante 241520 Autosomico recessivo 2 (ARHR2) ENPP1 6q22-q23 Inattivante 613312 Difetti primitivi renali Ereditario con ipercalciuria (HHRH) X-linked recessivo 116 Gene Locus Mutazione MIM SLC34A3 9q34 Inattivante 241530 CLCN5 6q22-q23 Inattivante 300554 I rachitismi ipofosfatemici Figura 3. Deformità degli arti inferiori in pazienti affetti da rachitismo ipofosfatemico. A-C: varismo; D: valgismo; E: deformità a colpo di vento (deformità mista varismo-valgismo). Si noti la bassa statura disarmonica. ricurvi, con coxa vara e ginocchio varo o valgo, l’andatura è anserina e vi è una bassa statura disarmonica con prevalenza del tronco sugli arti inferiori (i soggetti non trattati hanno una statura definitiva prevista variabile dai 130 ai 165 cm) (Fig. 3). È spesso presente il tipico slargamento delle regioni metafisarie (braccialetto/caviglia rachitici) mentre non vi sono generalmente manifestazioni tetaniche da ipocalcemia; poco frequenti sono il rosario rachitico ed il solco di Harrison. Da adulti, i soggetti possono sviluppare osteomalacia, entesopatia, processi degenerativi a carico delle articolazioni ed alterazioni dentali come deformità pulpare, alterazioni della dentina intraglobulare ed ascessi periapicali. I segni radiologici sono simili a quelli presenti nel rachitismo carenziale: rarefazione della trabecolatura ossea, slargamento delle metafisi con deformazione “a coppa” ed irregolarità del piatto epifisario (Fig. 4) (Baroncelli et al., 2004). Dal punto di vista biochimico si riscontrano ipofosfatemia, fosfaturia elevata, ridotti valori di TmPO4/GFR (trasporto tubulare massimo del fosfato normalizzato per la frazione di filtrazione glomerulare), normocalcemia, valori di fosfatasi alcalina aumentati, valori di paratormone nella norma o lievemente aumentati, valori di 25idrossivitamina D normali, valori di 1,25-diidrossivitamina D ridotti o inappropriatamente normali per l’ipofosfatemia, valori di FGF23 Figura 4. Bambina di 5 anni affetta da rachitismo ipofosfatemico X-linked. A livello degli arti inferiori (A) si nota un evidente slargamento delle metafisi con deformazione “a coppa” ed irregolarità del piatto epifisario. A livello degli arti inferiori (B), oltre alle alterazioni precedenti, si osserva importante valgismo delle ginocchia, più accentuato a destra. 117 G. Saggese et al. Tabella III. Parametri biochimici nelle varie forme di rachitismo ipofosfatemico. Patologia Gene coinvolto FGF23 Ca UCa P Tmp/GFR FA PTH 25-OH-D 1,25(OH)2D XLHR PHEX N* ↑ N N ↓ ↓ ↑ N N ↓ N* ADHR FGF23 N* ↑ N N ↓ ↓ ↑ N N ↓ N* ARHR HHRH DMP1 N* ↑ N N ↓ ↓ ↑ N N ↓ N* ENPP1 N* ↑ N N ↓ ↓ ↑ N N ↓ N* SLC34A3 ↓N N ↑ ↓ ↓ ↑ ↓ N ↑ * Valori normali ma inappropriati per l’ipofosfatemia Ca: calcio totale; UCa: calciuria; P: fosforo; Tmp/GFR: trasporto tubulare massimo del fosfato normalizzato per la frazione di filtrazione glomerulare; FA: fosfatasi alcalina; PTH: paratormone; 25-OH-D: 25-idrossivitamina D; 1,25(OH)2D: 1,25-diidrossivitamina D. elevati o inappropriatamente normali per l’ipofosfatemia (Tiosano et al., 2009; Igaki et al., 2011). L’ipofosfatemia si sviluppa nei primi mesi di vita per cui il dosaggio della fosfatemia rappresenta una delle indagini più importanti da effettuare in pazienti con sospetto clinico di XLHR o con anamnesi familiare positiva. Altre forme di rachitismo ipofosfatemico FGF23 dipendenti (Tab. 2) Il rachitismo ipofosfatemico autosomico dominante (ADHR, MIM 193100) si presenta con penetranza ed età di insorgenza variabili. La malattia è dovuta a mutazione attivante del gene FGF23 (12p13.3) che rende il suo prodotto proteico resistente ai normali processi di degradazione. Anche questa forma è caratterizzata da elevati livelli circolanti di FGF23; clinicamente la malattia è indistinguibile dall’XLHR. Alcuni pazienti sviluppano rachitismo ipofosfatemico durante l’infanzia, per poi divenire spontaneamente asintomatici con l’età; esistono al contrario casi (in particolare le giovani donne in fase post-puberale) che sviluppano ipofosfatemia ed osteomalacia solo in età giovane-adulta. Recentemente, i livelli circolanti di FGF23 sono stati messi in relazione con lo stato marziale: in questi pazienti i livelli di sideremia e di ferritina correlano inversamente con i livelli circolanti di FGF23 e direttamente con i valori di fosfatemia. Questi risultati suggeriscono come lo stato marziale possa influenzare la secrezione di FGF23 e come i normali processi di regolazione vengano meno nei pazienti con ADHR. Pertanto, tale patologia potrebbe slatentizzarsi quando si sviluppa una carenza marziale, come durante l’infanzia e l’adolescenza. Resta da capire se i pazienti con ADHR possano trovare giovamento da una supplementazione con ferro a basso dosaggio (Imel et al., 2011). Il rachitismo ipofosfatemico autosomico recessivo di tipo 1 (ARHR1, MIM 241520) è causato da una mutazione inattivante del gene DMP1 (4q21) che codifica per la dentin matrix protein 1, una delle proteine SIBLING specifica del tessuto osseo e dentario. Questa proteina sembra svolgere un’azione inibitrice diretta sull’FGF23 per cui, in seguito alla mutazione, i livelli circolanti di FGF23 aumentano e causano fosfaturia. La malattia, che si sviluppa più frequentemente in bambini di genitori consanguinei, può rendersi manifesta più tardivamente rispetto alle altre forme. Il quadro clinico, le deformità scheletriche, le alterazioni dentarie ed il quadro biochimico sono sovrapponibili all’XLHR e all’ADHR (Ruppe et al., 2011). Il rachitismo ipofosfatemico autosomico recessivo di tipo 2 (ARHR2, MIM 613312) è causato da mutazioni inattivanti del gene ENPP1 (ecto nucleotide pyrophosphatase phosphodiesterase 1; 6q22-q23) che regola la sintesi del pirofosfato, inibitore fisiologico della deposizione dei cristalli di idrossiapatite e della differenziazione 118 degli osteobalsti. Mutazioni inattivanti di ENPP1 erano già note causare la calcificazione arteriosa generalizzata dell’infanzia, malattia autosomica recessiva che talvolta si associa anche ad ipofosfatemia. I pazienti con ARHR2 presentano un fenotipo sovrapponibile a quello dei pazienti con XLHR o ADHR; in particolare, possono presentare una scarsa risposta alla terapia con sali di fosfato e metaboliti della vitamina D. Anche in questi soggetti i livelli di FGF23 sono elevati o inappropriatamente normali per l’ipofosfatemia. In questi pazienti vi è inoltre il timore che la terapia possa portare all’instaurarsi delle calcificazioni arteriose (Levy-Litan et al., 2010). Rachitismi ipofosfatemici da difetto primitivo renale (Tab. 2) Il rachitismo ipofosfatemico ereditario con ipercalciuria (HHRH, MIM 241530) è una patologia autosomica recessiva dovuta a mutazione del gene SLC34A3 (9q34) che codifica per il cotrasportatore sodio-fosfato NaPi2c. In questa condizione la fosfaturia consegue ad un difetto primitivo renale, pertanto i livelli di FGF23 sono ridotti o ai limiti bassi della norma. Per questo motivo l’ipofosfatemia stimola efficacemente la produzione di 1,25-diidrossivitamina D che aumenta l’assorbimento intestinale di fosforo e calcio portando ad ipercalciuria, in presenza di normocalcemia. Questa forma si associa, infatti, ad un elevato rischio di nefrolitiasi (Phulwani et al. 2011). Il rachitismo ipofosfatemico X-linked recessivo (MIM 300554) è una malattia autosomica recessiva dovuta a mutazione del gene CLCN5 (Xp11.23-p11.22) che codifica per un canale renale per il cloro voltaggio dipendente. Questa forma fa parte del complesso della malattia di Dent ed è caratterizzata da nefrolitiasi, ipercalciuria, proteinuria ed insufficienza renale progressiva. In tabella 3 sono riportati i parametri biochimici che caratterizzano i vari rachitismi ipofosfatemici. Con il progresso delle conoscenze genetiche, sono state descritte diverse casistiche di pazienti affetti da rachitismo ipofosfatemico con i relativi difetti genetici identificati (Ruppe et al., 2011). Presso la Clinica Pediatrica dell’Università di Pisa sono stati valutati 46 pazienti (14 maschi) affetti da rachitismo ipofosfatemico (età alla diagnosi 7.9 ± 9.0 anni). Di questi, 31 pazienti (11 maschi, età media 23.5 ± 16.7 anni) sono stati analizzati dal punto di vista genetico: il gene più frequentemente mutato è risultato il gene PHEX (n = 28), seguito dal gene FGF23 (n = 3); nessuna mutazione è stata riscontrata a carico dei geni DMP1 e ENPP1. Circa il 60% delle mutazioni sono risultate a carattere familiare e 17 mutazioni del gene PHEX non erano state precedentemente descritte in letteratura (Saggese et al., 2011). I rachitismi ipofosfatemici Figura 5. Esempi di complicanze della terapia con sali di fosfato e metaboliti della vitamina D. A: Nefrocalcinosi di grado 1 (anelli parenchimali caratterizzati da iperecogenicità delle piramidi midollari soprattutto nelle loro porzioni periferiche) dovuto ad eccesso di terapia con metaboliti della vitamina D. B: Paratiroide iperplastica (5.6 mm x 4.7 mm) da iperparatiroidismo secondario dovuto ad eccesso relativo di terapia con sali di fosfato. Terapia La terapia dei rachitismi ipofosfatemici caratterizzati da elevati livelli di FGF23 (XLHR, ADHR, ARHR 1 e 2) si basa sulla somministrazione pluriquotidiana di sali di fosfato inorganico (70-100 mg/kg/die divisi in 4-6 somministrazioni) associata ai metaboliti della vitamina D: 1-alfa-idrossi-colecalciferolo (20-60 ng/kg/die in un’unica somministrazione) o 1,25-diidrossi-colecalciferolo (20-60 ng/kg/die divisi in 2-3 somministrazioni) (Latta et al., 1993; Carpenter et al., 2011). Il trattamento dell’HHRH, caratterizzato da livelli di FGF23 ridotti o ai limiti bassi della norma, si basa esclusivamente sulla somministrazione dei sali di fosfato. La terapia può portare alla guarigione delle lesioni rachitiche dopo circa 3-4 anni, in particolare se iniziata precocemente. È opportuno iniziare il trattamento con sali di fosfato inorganico e metaboliti della vitamina D con dosaggi inferiori, aumentandoli gradualmente durante il follow-up. La complicanza più frequente dell’uso dei sali di fosfato è la comparsa di disturbi gastro-intestinali (nausea, vomito, dolori addominali, diarrea), spesso dovuta all’impiego di dosi troppo elevate. Le principali complicanze della terapia con metaboliti della vitamina D sono rappresentate dall’ipervitaminosi D (con ipercalcemia e/o ipercalciuria) e dalla nefrocalcinosi (Fig. 5A). L’insorgenza di tali complicanze impone la sospensione del trattamento che dovrà essere ripreso nuovamente a dosaggi più bassi dopo la risoluzione delle complicanze stesse. Per contrastare il potenziale danno renale conseguente all’ipercalciuria da ipervitaminosi D, alcuni autori hanno suggerito l’impiego di diuretici come l’idroclorotiazide (1.5-2.25 mg/kg/die) (Seikali et al., 2001) eventualmente associata con l’amiloride (1 mg ogni 5 mg di idroclorotiazide) (Alon et al., 1985). In presenza di nefrocalcinosi di grado 1, la temporanea interruzione della terapia, associata all’aumento dell’introito giornaliero di liquidi, può portare a risoluzione dei depositi renali di calcio. Utile appare anche la somministrazione di citrato di potassio come acidificante delle urine, per ridurre la saturazione urinaria dei sali di calcio. La somministrazione di dosi elevate di sali di fosfato associate a dosi relativamente basse di metaboliti della vitamina D può portare all’insorgenza di iperparatiroidismo secondario (Fig. 5B). Una dose relativamente eccessiva di sali di fosfato può determinare, infatti, una riduzione dei livelli circolanti di calcio ionizzato in seguito all’azione chelante del fosfato sul calcio a livello intestinale con conseguente ipocalcemia ed iperparatiroidismo secondario. Per contrastare l’iperparatiroidismo può essere opportuno ridurre la dose dei fosfati ed eventualmente aumentare la dose dei metaboliti della vitamina D. Se tale condizione non viene prontamente corretta, l’iperparatiroidismo può diventare terziario (iperplasia/adenoma della paratiroidi) fino a rendere necessario l’intervento di paratiroidectomia. Nei pazienti adulti con iperparatiroidismo secondario è stato proposto l’utilizzo del Cinacalcet, un calcimimetico; attualmente non vi sono ancora dati sufficienti per raccomandare l’utilizzo di tale farmaco in età pediatrica (Alon et al., 2008). Terapia ortopedica La terapia medica può non essere in grado di correggere le deformità scheletriche particolarmente severe; in presenza di deformità scheletriche ingravescenti, dolore osteo-articolare e disturbi della deambulazione può essere necessario ricorrere ad un trattamento ortopedico (Fucentese et al., 2008). In presenza di varismo o valgismo importanti nei primi 2-3 anni di vita si può ricorrere al bracing, ossia il posizionamento di docce. Se dopo i 2-3 anni di vita è presente una deformità grave (superiore a 30°), si può porre indicazione ad un intervento di osteotomia seguito da applicazione di apparecchio gessato. Dopo i 5 anni di vita può essere praticato l’intervento di emiepifisiodesi (ripetibile in caso di recidiva) (Fig. 6). A fine accrescimento si può ricorrere all’intervento di osteotomia con eventuale allungamento degli arti. Ormone della crescita (GH) Alcuni studi hanno suggerito l’utilizzo del GH per il suo fisiologico effetto antifosfaturico e per l’effetto di stimolo dell’1-alfa-idrossilasi dal parte dell’IGF1. Comunque, un difetto dell’asse GH-IGF-I non è fra le cause principali di bassa statura nei soggetti affetti da rachiti- 119 G. Saggese et al. evidenzia biochimica di osteomalacia (aumento dei livelli di fosfatasi alcalina), che lamentano dolori ossei o che devono andare incontro ad intervento chirurgico (almeno per 6 mesi prima e dopo la procedura) (Carpenter et al., 2011). Prospettive future Figura 6. Posizionamento di emiepifisiodesi bilaterali esterne in una paziente di 13 anni con rachitismo ipofosfatemico X-linked per correzione di varismo degli arti inferiori. smo ipofosfatemico e attualmente non sono disponibili dati conclusivi per raccomandare l’utilizzo del GH nei pazienti con tale patologia (Huiming et al., 2005). Uno studio di recentissima pubblicazione mostra come tre anni di terapia con GH in pazienti con rachitismo ipofosfatemico prepuberi e bassa statura stimoli la crescita staturale senza alterare le proporzioni corporee (Zivicnjal et al., 2011). Questo studio conferma la nostra esperienza in cui la terapia con GH si era dimostrata efficace nel promuovere la crescita nei pazienti con rachitismo ipofosfatemico e bassa statura severa (Saggese et al., 1995). Follow-up e durata della terapia In tabella 4 sono riportati i controlli consigliati durante il follow-up dei pazienti con rachitismo ipofosfatemico in terapia. La terapia dovrebbe essere continuata fino al raggiungimento della statura finale. Non vi è accordo sulla necessità di trattare i pazienti adulti; si consiglia di trattare i pazienti che presentano fratture spontanee, con La terapia con sali di fosfato e metaboliti della vitamina D può correggere solo alcune delle alterazioni biochimiche della malattia, come l’ipofosfatemia ed i ridotti livelli di 1,25-diidrossivitamina D, senza modificare i meccanismi patogenetici sottostanti, come gli elevati livelli di FGF23. In effetti, sia i sali di fosfato che i metaboliti della vitamina D stimolano la formazione di FGF23 da parte del tessuto osseo (Fig. 1) (Imel et al., 2010). Lo scarso controllo dei livelli di FGF23 potrebbe spiegare perché spesso i pazienti presentano guarigione delle lesioni rachitiche ma non dell’osteomalacia, dal momento che permangono le alterazioni dei processi di mineralizzazione ossea. Negli ultimi anni si è tentato di identificare nuovi bersagli terapeutici: un recente studio condotto su modelli murini di XLRH ha dimostrato che la somministrazione di anticorpi anti-FGF23 corregge l’ipofosfatemia ed i valori ridotti di 1,25-diidrossivitamina D, portando ad un miglioramento della crescita, delle alterazioni della cartilagine di coniugazione e delle lesioni osteomalaciche (Aono et al., 2009; Aono et al., 2011). Studi di fase 1 sull’uomo sono già iniziati. Un altro farmaco proposto per la terapia del rachitismo ipofosfatemico è la calcitonina che, somministrata per via sottocutanea, si è dimostrata capace di ridurre i livelli circolanti di FGF23, probabilmente per un suo effetto sugli osteociti, e di incrementare i livelli di fosfato e di 1,25-diidrossivitamina D per un effetto stimolatorio diretto sull’1-alfa-idrossilasi renale (Liu et al., 2011). Conclusioni I rachitismi ipofosfatemici sono forme rare di rachitismo trasmesse geneticamente. Si tratta di patologie severe, in particolare per quanto riguarda la prognosi staturale, che richiedono una complessa gestione multidisciplinare coordinata dal pediatra. Le recenti acquisizioni genetiche hanno permesso di chiarire i meccanismi patogenetici alla base delle diverse forme, permettendone un migliore inquadramento nosografico. La terapia con sali di fosfato inorganico e metaboliti della vitamina D rappresenta la terapia di scelta. Le nuove conoscenze delle basi fisiopatologiche prospettano l’utilizzo di terapie mirate, maggiormente efficaci. Tabella 4. Follow-up per i pazienti con rachitismo ipofosfatemico in terapia con sali di fosfato inorganico e metaboliti della vitamina D. Accertamenti Periodicità consigliata Visita auxologia ogni 4-6 mesi Esami ematici* ed urinari† ogni 4-6 mesi Indagini radiologiche (polsi e mani; arti inferiori) ogni 12-18 mesi fino a guarigione delle lesioni rachitiche, quindi ogni 2-3 anni in base al quadro clinico Ecografia renale ogni 6 mesi Visita ortopedica ogni 6-12 mesi (controlli più ravvicinati in fase puberale) Visita odontoiatrica ogni 12 mesi * calcemia, fosfatemia, creatininemia, fosfatasi alcalina, 25-idrossivitamina D, 1,25-diidrossivitamina D, paratormone. † esame urine, calciuria e fosfaturia su urine raccolte nelle 24h o spot (seconde urine del mattino, da valutare in rapporto con la creatininuria), TmPO4/GFR (trasporto tubulare massimo del fosfato normalizzato per la frazione di filtrazione glomerulare). 120 I rachitismi ipofosfatemici Box di orientamento Nel presente articolo sono stati sviluppati i seguenti punti: - La fisiopatologia del metabolismo del fosfato e dei rachitismi ipofosfatemici. - La diagnosi delle varie forme di rachitismo ipofosfatemico. - La gestione della terapia dei rachitismi ipofosfatemici. - Le prospettive future per lo sviluppo di nuovi approcci terapeutici. Bibliografia Addison WN, Masica DL, Gray JJ, et al. Phosphorylation-dependent inhibition of mineralization by osteopontin ASARM peptides is regulated by PHEX cleavage. J Bone Miner Res 2010;25:695-705. Alon U, Chan JC. Effects of hydrochlorothiazide and amiloride in renal hypophosphatemic rickets. Pediatrics 1985;75:754-63. Alon US, Levy-Olomucki R, Moore WV, et al. Calcimimetics as an adjuvant treatment for familial hypophosphatemic rickets. Clin J Am Soc Nephrol 2008;3:65864. Alon US. Clinical practice. Fibroblast growth factor (FGF)23: a new hormone. Eur J Pediatr 2011;170:545-54. ** Articolo recente che tratta le varie azioni fisio-patologiche dell’FGF23 ed il suo ruolo in diverse condizioni patologiche, con particolare riferimento alla pratica clinica. Aono Y, Hasegawa H, Yamazaki Y, et al. Anti-FGF-23 neutralizing antibodies ameliorate muscle weakness and decreased spontaneous movement of Hyp mice. J Bone Miner Res 2011;26:803-10. * Lo studio più recente attualmente disponibile sull’effetto terapeutico degli anticorpi anti-FGF23 su modelli animali. Aono Y, Yamazaki Y, Yasutake J, et al. Therapeutic effects of anti-FGF23 antibodies in hypophosphatemic rickets/osteomalacia. J Bone Miner Res 2009;24:187988. Baroncelli GI, Bertelloni S, Saggese G, et al. Genetic advances, biochemical and clinical features and critical approach to treatment of patients with X-linked hypophosphatemic rickets. Pediatr Endocrinol Rev 2004;1:361-79. * Ampia revisione del rachitismo ipofosfatemico X-linked con particolare riferimento alla diagnosi e alla gestione della terapia. Bastepe M, Jüppner H. Inherited hypophosphatemic disorders in children and the evolving mechanisms of phosphate regulation. Rev Endocr Metab Disord 2008;9:171-80. * L’articolo descrive dettagliatamente i meccanismi di controllo dell’omeostasi del fosfato con riferimento alle varie forme di rachitismo ipofosfatemico. Carpenter TO, Imel EA, Holm IA, et al. A clinician’s guide to X-linked hypophosphatemia. J Bone Miner Res 2011;26:1381-8. ** Recente revisione dell’approccio terapeutico al bambino e al paziente adulto con ipofosfatemia X-linked. David V, Quarles LD. ASARM mineralization hypothesis: a bridge too far? J Bone Miner Res 2010;25:692-4. Fucentese SF, Neuhaus TJ, Ramseier LE, et al. Metabolic and orthopedic management of X-linked vitamin D-resistant hypophosphatemic rickets. J Child Orthop 2008;2:285-91. Huiming Y, Chaomin W. Recombinant growth hormone therapy for X-linked hypophosphatemia in children. Cochrane Database Syst Rev 2005. Igaki JM, Yamada M, Yamazaki Y, et al. High iFGF23 level despite hypophosphatemia is one of the clinical indicators to make diagnosis of XLH. Endocr J 2011;58:647-55. Imel EA, DiMeglio LA, Hui SL, et al. Treatment of X-linked hypophosphatemia with calcitriol and phosphate increases circulating fibroblast growth factor 23 concentrations. J Clin Endocrinol Metab 2010;95:1846-50. Imel EA, Peacock M, Gray AK, et al. Iron modifies plasma FGF23 differently in autosomal dominant hypophosphatemic rickets and healthy humans. J Clin Endocrinol Metab 2011;96:3541-9. Latta K, Hisano S, Chan JC. Therapeutics of X-linked hypophosphatemic rickets. Pediatr Nephrol 1993;7:744-8. Levy-Litan V, Hershkovitz E, Avizov L, et al. Autosomal-recessive hypophosphatemic rickets is associated with an inactivation mutation in the ENPP1 gene. Am J Hum Genet 2010;86:273-8. Liu ES, Carpenter TO, Gundberg CM, et al. Calcitonin administration in X-linked hypophosphatemia. N Engl J Med 2011;364:1678-80. Pettifor JM. What’s new in hypophosphataemic rickets? Eur J Pediatr 2008;167:493-9. * Esaustiva revisione delle varie forme di rachitismo ipofosfatemico con discussione dei diversi meccanismi patogenetici ipotizzati. Phulwani P, Bergwitz C, Jaureguiberry G, et al. Hereditary hypophosphatemic rickets with hypercalciuria and nephrolithiasis-identification of a novel SLC34A3/ NaPi-IIc mutation. Am J Med Genet A 2011;155A:626-33. Prié D, Friedlander G. Genetic disorders of renal phosphate transport. N Engl J Med 2010;24;362: 2399-409. ** L’articolo descrive in maniera esaustiva la principali alterazioni del riassorbimento renale di fosfato di origine genetica. Rauch F. The rachitic bone. Endocr Dev. 2003;6:69-79. Ruppe MD, Brosnan PG, Au KS, et al. Mutational analysis of PHEX, FGF23 and DMP1 in a cohort of patients with hypophosphatemic rickets. Clin Endocrinol (Oxf) 2011;74:312-8. Sabbagh Y, Carpenter TO, Demay MB. Hypophosphatemia leads to rickets by impairing caspase-mediated apoptosis of hypertrophic chondrocytes. Proc Natl Acad Sci USA 2005;102:9637-42. Saggese G, Baroncelli GI, Bertelloni S, et al. Long-term growth hormone treatment in children with renal hypophosphatemic rickets: effects on growth, mineral metabolism, and bone density. J Pediatr 1995;127:395-402. Saggese G, Vierucci F. Atti XIX Conferenza dei Presidi. Percorsi diagnostico-terapeutici Regione Toscana. Il rachitismo ipofosfatemico. 16 aprile 2011, Pisa. Seikaly MG, Baum M. Thiazide diuretics arrest the progression of nephrocalcinosis in children with X-linked hypophosphatemia. Pediatrics 2001;108:E6. Tiosano D, Hochberg Z. Hypophosphatemia: the common denominator of all rickets. J Bone Miner Metab 2009;27:392-401. * L’articolo evidenzia come un’alterazione dell’omeostasi del fosfato sia alla base della patogenesi di tutti i rachitismi. Zivicnjak M, Schnabel D, Staude H et al. Three-Year Growth Hormone Treatment in Short Children with X-Linked Hypophosphatemic Rickets: Effects on Linear Growth and Body Disproportion. J Clin Endocrinol Metab 2011;96:E2097E2105. * Studio recente che mostra i benefici della terapia con GH in pazienti con rachitismo ipofosfatemico prepuberi e bassa statura. Corrispondenza Giuseppe Saggese, Clinica Pediatrica I Università di Pisa, via Roma 67, 56100, Pisa, Italy. Tel. +39 050 992797. E-mail. [email protected] 121