Esami di laboratorio nella gestione
delle malattie neurologiche
• Sebbene la storia clinica e l’esame obiettivo
abbiano un ruolo essenziale nella diagnosi
delle malattie neurologiche, le indagini di
laboratorio sono progressivamente diventate
sempre più importanti.
• Possono definire e quantificare la funzione
normale e patologica del sistema nervoso
• I risultati possono portare ad una diagnosi
ed essere usati per monitorare il trattamento
Esami di laboratorio nella gestione
delle malattie neurologiche
• E’ necessario usare le indagini di laboratorio
con giudizio e conoscere la loro sensibilità,
specificità, i rischi ed i costi
• Esse non devono essere mai un sostituto
dell’anamnesi e dell’esame obiettivo.
• Devono essere usate per la gestione del
paziente e non per proteggersi da ricorsi:
quando sono usate con giudizio, servono per
entrambi gli obiettivi; quando invece sono
richieste in maniera indiscriminata, non
servono per nessuno dei due.
Esami di laboratorio nella gestione
delle malattie neurologiche
• Analisi rischio-beneficio
• Analisi costo-beneficio
Elementi ematologici che possono
aiutare la diagnosi neurologica
Macrofagi vacuolati
Acantociti
Analisi biochimiche seriche o
leucocitarie
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Glicemia e test da carico
Esami di routine (Colesterolo,
trigliceridi, ac urico, etc)
Omocisteina
Ceruloplasmica,
cupruria,
cupremia
Sideremia e transferrina
Vitamina B12 ed acido folico
Vitamina E
Aminoacidi ed acidi organici
Acido lattico e piruvico
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Sulfatidi, MPS ed OGS urinari
Enzimi lisosomiali, etc
Carnitina ed acidi grassi
Varie altre attività enzimatiche
Studio della coagulazione
Autoanticorpi (es antifosfolipidi,
etc)
Autoanticorpi
anti
GAD,
anticervelleto, immunocomplessi,
etc
Anticorpi antiGM1 ganglioside
Prot.tau e beta amiloide
EEG
• Registrazione attraverso lo scalpo dell’attività
elettrica spontanea della corteccia cerebrale
attraverso 20 elettrodi
• Poiché le oscillazioni di potenziale di origine
cerebrale sono di piccola ampiezza, molte altre
attività (contrazioni muscolari, movimenti oculari
o corporei, sudorazione etc) o esterne possono
interferire con l?EEG (artefatti)
• I potenziali amplificati sono registrati su carta o su
supporto elettromagnetico.
EEG Normale
• Marcata variabilità ( condizioni fisiologiche del
soggetto, età, vigilanza)
• Nell’adulto in veglia la caratteristica prevalente è
l’attività alfa, costituita da un ritmo compreso tra 8
e 12 Hz, piu’ evidente sulle regioni parietooccipitali, reagente all’apertura degli occhi .
• Presenza di ritmi beta, rapidi, 13-25 Hz, sulle
regioni frontali e centrali
• Piu’ piccola attività theta /4-7 Hz), specie nelle
regioni temporali.
EEG nel sonno
• Fase I. Sonnolenza: desincronizzazione dell’alfa e comparsa
di attività lenta di bassa ampiezza diffusa e di grafoelementi
transitori aguzzi, al vertice.
• Fase 2. Fase del sonno: frequenze a 12-14 Hz della durata di
0.5-1 sec sulle regioni centrali e da altri elementi transitori di
alto voltaggio ( onde K)
• Fasi 3 e 4. Sonno rpfondo: attività lenta di alto voltaggio
diffusa.
• Lo stadio REM è caratterizzato da attività EEG di bassa
ampiezza, desincronizzata, simile a quella della fase I,
associata a movimenti oculari saccadici ed atonia muscolare.
Attività critica ed epilettiforme
• E’ provocata da una abnorme scarica di neuroni della
corteccia cerebrale.
• Consiste in scariche ripetitive con inizio e fine improvvisa,
caratterizzati da comparsa di punte ( spikes) o onde puntute (
sharp waves) spesso in associazione a successive onde lente
( complessi punta- onda).
• Sono registrate in fase intercritica, non associate a crisi
cliniche.
• Le anomalie epilettiformi focali sono caratterizzate da punto,
onde puntute o complessi punta-onda focali.
• Le anomalie epilettiformi generalizzate sono rappresentate
da compleiis punta-onda o polipunta- onda. Spesso ripetitivi,
raramente da spikes o sharp-waves singole.
Altre alterazioni
• Anomalie lente: onde lente focali o generalizzate
• Anomalie di ampiezza, localizzate o generalizzate:
morte cerebrale o EEG piatto
• L’aumento generalzzato di ampiezza non correla
con definite condizioni patologiche, mentre
l’aumento di ampiezza dei soli ritmi rapidi ( beta) è
indicativo di presenza di tossicità da benzodiazepine
o barbiturici.
• Quadri periodici: lateralizzati o generalizzati
Potenziali evocati
• Attività bioelettrica del sistema nervoso elicitata da
stimoli sensoriali di vario tipo ed anche da eventi
interni dell’organismo,in contrapposizione con
l’EEG che consiste nella registrazione dell’attività
elettrica cerebrale spontanea
• Potenziali acustici
• Potenziali visivi
• Potenziali somatosensoriali
• Potenziali motori
EMG
• L’attività elettrica del muscolo puo’ essere
registrata con elettrodi di superficie o con
elettrodi ad ago, inseriti direttamente nel
muscolo ( si possono cosi’ registrare attività
di poche fibre)
EMG nel muscolo normale
•
•
•
•
•
Nel muscolo sano a riposo non si registra alcuna attività elettrica.
Si registra quando avviene una attività volontaria, costituita da potenziali di unità
motoria (PUM, elementi di forma trifasica, di ampiezza da 200 a 2000 mV, di durata
5-15 ms), eventi che sono costituiti dalla somma dei singoli potenziali d’azione
generati dalle fibre muscolari che si trovano nel campo di registrazione dell’elettrodo
ad ago.
L’unità motoria rappresenta una unità funzionale di un motoneurone di secondo
ordine, del suo assone e del dipendente gruppo di fibre muscolari.
L’attività locale di una singola fibra nervosa e muscolare è accompagnata da una
rapida variazione di potenziale elettrico.
Nella contrazione volontaria si distinuono tre stadi: a) uno stadio semplice o di
singole oscillazioni; uno intermedio o di transizione ed uno di interferenza. Questi
stadi corrispondono all’intensità della contrazione: debole, media e massima. Nel
primo si distinguono singoli potenziali di azione isolati l’uno dall’altro, in modo da
poter essere analizzati nella loro forma, durata ed ampiezza. Nello stadio di
transizione compaiono numerosi potenziali poco distinguibili tra di loro; nello staduio
di interferenza numerosissimi potenziali di azione si affollano.
EMG: parametri di valutazione
Attività spontanea
• Potensiali di fibrillazione, generati da scariche di
singole fibre muscolari, sono mono-bifasici,
durata 0,5-2 ms, ampiezza 50-200 uV. Iniziano a
comparire verso la seconda settimana dopo la
denervazione.
• Potenziali di fascicolazione, scariche spontaneee
di una intera unità motoria, grandi potenziali
polifasici di lunga durata ( 10-20 ms) e di grande
ampiezza ( oltre 1000 uV).
Velocità di conduzione nervosa
periferica
• Lo studio della VC motoria si basa sulla registrazione del
potenziale muscolare composto evocata dalla stimolazione
sopramassimale del tronco nervoso esaminato a due livelli,
prossimale e distale.
• La VC massimale, espressa in metri al secondo, si ottiene
dividendo la distanza compresa tra i due punti di
stimolazione per la differenza di latenza tra le due risposte
M.
• La VC sensitiva si registra a due livelli, prossimale e distale,
il potenziale composto del nervo evocato dalla stimolazione
di un nervo misto, ma registrata nel sito dove avviene solo
una risposta sensitiva.
Ultrasuoni
• Effetto eco ( ultrasuoni)
• Effetto doppler ( flusso)
• Ecocolordoppler
NeuroImmagini
Rx
Angiografia Cerebrale
Eco-color Doppler
TAC (Tomografia Assiale Computerizzata)
RM (Risonanza Magnetica)
PET (Tomografia ad emissione di positroni )
SPECT:(Tomografia Computerizzata a Emissione di fotoni
singoli)
NeuroImmagini
Diagnosi (differenziale)
Patogenesi
Monitoraggio
Tecniche sensitive ma non sempre specifiche
TAC cranio
TAC Cranio
RM Encefalo
TAC cranio
TAC Cranio
RM Encefalo
TAC Cranio: Ischemia
Lesioni Cerebrali in RM
T2
DP
T1
RM
Lesioni Cerebrali in RM:
Tumori
Lesioni Cerebrali in RM
Trauma Cranico
Imaging dell’infiammazione
Lesione captante dopo
iniezione di gadolinio
Katz et al.,
Ann Neurol
1993
Monitoraggio
Lesioni in T2
Nuova lesione
Atrofia
Cerebrale
Misurazioni Volumetrica di StruttureCerebrali
Globale
Corteccia
Ventricoli
Brain Atrophy
Structural Image Evaluation of Normalised Atrophy
The SIENA software provides accurate,
fully automatic measurement of atrophy using
edge motion
• Longitudinal, Cross Sectional & Regional
• Accurate and fully automatic
• Measures atrophy & brain change
• Proven for a range of slice thicknesses
• Proven for a range of MRI sequences
• Correction for scanner geometry drifts
• Accuracy 0.2% of brain volume
Misurazioni Volumetrica di StruttureCerebrali
amygdala
hippocampus
Tratto Cortico-Spinale
What is H-MRS?
1
MR Imaging (H 0: 70 M)
2
What is H-MRS?
1
MR Imaging (H 0: 70 M)
2
H-MRS (metabolites: ~ 7mM)
1
3.2 3.0
2.0
ppm
1.3
MRS:Localization
Standard Space Image
Multi-Slice MRSI
Conventional MRI NAA Image
Proton MRSI in Schizencephaly
Before and After Drug Therapy
H-MRSI 1 Day After First Seizure
1
Cho
Cr
4.0
1
8
ppm
0.6
Z-scores
Conventional MRI
Cho
NAA
4
CBZ
Cho/Cr
0
-4
NAA/Cr
H-MRSI 24-month Seizure Free
NAA
Cho
Cho Cr
4.0
ppm
0.6
-8
16 24
0 6
Time (months)
fMRI
fMRI
Based on a contrast which is blood
oxygen level dependent (BOLD)
Task
Cerebral Tissue
Activation
MR Image
Intensity
 Blood Flow
Synaptic
activity  Oxygen Consumption
Regional T2*
oxyhaemoglobin
deoxyhaemoglobin
Recovery in Acute Lesion
fMRI: R-hand motor task
L
R
Motor
SMA
Other
Average Control
Activation
Patient at
2 Weeks
Patient at
10 Weeks
fMRI
Riorganizzazione
cerebrale
fMRI
Vicariazione di una
funzione (Munk 1881): se
un’ area del SNC è
danneggiata, un’altra
area può sostitire le sue
funzioni
fMRI in MS
Bilateral cerebellar reorganisation in early
RR MS patients with no cerebellar signs
Normal
Subject
Early
RR MS
Saini et al JNNP 2004
PET
SPECT
Image Guided Surgery
Integrated multimodal imaging for surgical guidance
Brain Tumor: MRI-MRSI-fMRI integration
NAA
Cho Cr
La
RM e neurologia clinica
• Definizione della struttura cerebrale,
spinale, del nervo periferico o del muscolo
• Definizione delle variazioni patologiche
nella struttura e nelle proprietà dei tessuti
• Definizione dei patterns dinamici della
attivazione funzionale del cervello
RM e neurologia clinica
• Definizione di quadri clinico-morfologici
omogenei, con successiva loro ulteriore
caratterizzazione patogenetica biochimicomolecolare.
Puntura lombare
• Puntura dello spazio subaracnoideo per il
prelievo di liquor a scopo diagnostico o
terapeutico
Puntura lombare
• Indicazioni: patologie infiammatorie a carico del
SNC e periferico, SM, stati comatosi di natura
incerta, misurazione della pressione liquorale,
emorragia subaracnoidea (uso diagnostico).
Iniezione intratecale di farmaci, prelievo di liquor
in caso di idrocefalo normoteso (uso terapeutico)
• Controindicazioni: aumento della pressione
intracranica (papilla da stasi); aumento di rischio
di emorragia in turbe della coagulazione.
Puntura lombare
Possibile complicanze
• Cefalea post-puntura
• Infezioni
• Disturbi a carico del V,VI,VIII nc, di solito
transitori (5-7 giorni)
• Emorragie
• Ematoma cronico subdurale, raro, dopo punture
ripetute
Esami diagnostici tramite biopsia
Aspetti generali legali ed etici
• Le biopsie sono interventi a scopo puramente
diagnostico, che servono a confermare un
orientamento clinico. Vanno sempre considerate le
possibili complicanze.
• Bisogna avere la possibilità di utilizzare il
materiale al massimo delle sue potenzialità
• E indispensabile ottenere il consenso informato da
parte del paziente o dai suoi familiari se minorenne
o minorato.
Biopsia muscolare
Indicazioni
• Accertamento e tipizzazione di una miosite
(dermatomiosite , polimiosite)
• Accertamento di una vasculite (miosite
interstiziale)
• Accertamento e tipizzazione di una
miopatia
• Differenziazione
di
un
quadro
neurogeno/miopatico
Biopsia muscolare
Esecuzione
• Selezionare un muscolo che appare
patologico, da un punto di vista clinico, ma
non ancora con una degenerazione completa.
• Il muscolo non deve essere stato alterato da
EMG (almeno alcune settimane a distanza),
da iniezioni o contusioni.
• Prelievo in anestesia locale di un campione di
muscolo (1x1 cm)
• Somministrazione di una copertura antibiotica
• Complicanze: emorragia locale, infezioni
della ferita, dolori a livello della ferita.
Biopsia muscolare
• Criofissazione: tessuto conservato e tagliato sotto
congelazione, per tecniche immunoistochimiche ed
colorazioni enzimatiche
• Fissazione in formalina, inclusione in paraffina per
colorazioni istologiche tradizionali
• Fissazione in glutaraldeide e ulteriore preparazione
in fettine ultrasottili per la microscopia elettronica
• Analisi biochimiche fatte a fresco o su materiale
congelato (lipidi, ac grassi, carnitina, enzimi,
metabolismo glicolitico, enzimi mitocondriali
• Analisi molecolari sul DNA
• Colture di fibrocellule muscolari, utilizzate
soprattutto per la ricerca
Biopsia di nervo
Indicazioni
• Accertamenti e tipizzazione di neuropatie
infiammatorie
• Accertamenti e tipizzazione di neuropatie
metaboliche
• Accertamenti e tipizzazione di neuropatie
genetiche
morfologicamente
definibili
(Neuropatia giganto assonale, etc)
Biopsia di nervo
• Biopsia di un nervo sensitivo (n. surale, nel
poplite o al malleolo esterno), dopo aver
confermato una alterazione delle velocità di
conduzione.
• Praticata in anestesia locale. Dopo la biopsia
rimangono un difetto di sensibilità, che
corrisponde alla zona di innervazione del
nervo ed una cicatrice di 3-4 cm.
• Complicanze: emorragia locale, infezioni,
dolori o disestesie dolorose che possono
persistere a lungo. Raramente neuroma.
Biopsia di nervo
• Inclusioni ed analisi per microscopia ottica
• Inclusioni ed analisi per microscopia
elettronica
• Dissociazione delle fibre
• Colture delle cellule di Schwann (solo per
ricerca)
Neuropatia gigantoassonale
Biopsia di cute
• Prelievo di un tassello di cute e sottocute, in
anestesia locale.
• Fissazione per analisi a microscopia ottica, a
fluorescenza (ceroido lipofuscina) o per
microscopia elettronica
• Coltura di fibroblasti per analisi biochimiche,
morfologiche o genetiche
Biopsia di cute
Indicazioni
• Vasculite o altre alterazioni del microcircolo
sistemico e cerebrale (CADASIL)
• Malattie genetiche neurometaboliche con
accumulo sistemico di lipidi (lipidosi), di
mucopolisaccaridi (mucopolisaccaridosi), di
oligosaccaridi (oligosaccaridosi), di gangliosidi
(gangliosidosi), di ceroido-lipofuscina (ceroidolipofuscinosi), di glicogeno (glicogenosi)
• Malattie legate ad alterazioni neuroassonali:
nella cute si esamineranno le terminazioni
nervose (degenerazione neuroassonale)232
Ceroido-lipofuscinosi
GM2 Gangliosidosi
Diagnosi con genetica molecolare
• Conferma di una diagnosi ed individuazione
della precisa mutazione a carico del DNA
• Gli esami genetici si basano sull’analisi del
DNA e sono pertanto necessarie cellule
nucleate (non inviare mai siero!!!)
• Di solito si utilizza sangue in EDTA o
eparinizzato, che può essere inviato a
temperatura normale, o congelato
Diagnosi con genetica molecolare
• I pazienti devono essere edotti della portata
dell’indagine, della sua a volte lunghezza.
• Indagini genetiche sui minori e sui soggetti
presintomatici a rischio
• Problemi della malattia familiare
• I reperti vanno comunicati da un medico
competente sempre nell’ambito di un
colloquio particolareggiato
• Non sempre essere portatori di una
mutazione significa presentare la malattia!
Implicazioni pratiche ed etiche
della diagnosi neurogenetica
ASPETTI STORICI
Test genetici per le malattie interessanti il
sistema nervoso sono disponibili da alcune decadi
(tests enzimatici per le malattie di accumulo, analisi
cromosomiche, ecc.).
Il numero è cresciuto enormemente con i
nuovi tests per il DNA, coinvolgendo anche
malattie dominanti ad esordio in età adulta, con la
possibilità di fare una precisa diagnosi di portatore.
ASPETTI ETICI
•
•
•
•
•
Diagnosi presintomatica
Discriminazione lavorativa ed assicurativa
Diagnosi prenatale
Diagnosi nei minori
Adozioni
UTILITA’ DEI TEST
MOLECOLARI
PER LA DIAGNOSI
• La diagnosi è un punto cruciale nella pratica
neurologica ed è essenziale per il consiglio genetico.
• L’identificazione di una mutazione indica che il
paziente porta il gene anormale, ma non significa che
il paziente ha sviluppato la malattia, se la malattia
viene definita con la presenza di segni
clinici e
sindromi.
• La mancata evidenziazione di una mutazione indica
che la patologia presentata dal paziente è sostenuta
da altri meccanismi genetici da approfondire
PER LA PROGNOSI
• Una delle ragioni più importanti per fare un’accurata
diagnosi è quello di poter avere una più precisa
prognosi, che consente di pianificare il futuro del
paziente , delle famiglie, della comunità, ecc.
PER IL CONSIGLIO GENETICO
PER MOTIVI PSICOSOCIALI
• I pazienti a rischio per malattie autosomiche
dominanti neurologiche spesso riferiscono che uno
dei motivi per richiedere un test DNA è per ridurre
l’intensità dell’ansia:è preferibile sapere essere
portatore di un gene HD, piuttosto che vivere nel
dubbio per molte decadi di sviluppare la malattia.
PER MOTIVI ECONOMICI
• 150-300 Euro. E’ un costo ragionevole se
paragonato ad esami di neuroimaging.
Questo porterà ad una diversa impostazione
dei processi diagnostici.
PER LA TERAPIA
The genetic testing of children
Report of working party of the Clinical Genetics
Society (UK) Chairman A. Clarke
J. Med. Genet. 1994; 31; 785-797
GIG response to the UK Clinical Genetics
Society report “The genetic testing of children”
S. Dalby
J.Med.Genet. 1995; 32; 490-494
Hayden M.
Predictive medicine: ricombinant DNA
technology and adult onset genetic disorders
Diagnosi presintomatica
• Nelle malattie neurogenetiche ad esordio
tardivo (corea di Hungtington, M.
Alzheimer, SLA familiare, miopatie, etc)
• Codici di comportamento
• Come trasferire l’informazione clinica e
genetica ai familiari
• Eterogeneità del fenotipo e certezza della
prognosi (il caso delle malattie da
espansione trinucleotidica, e di molte altre
malattie metaboliche con nessuna relazione
tra genotipo e fenotipo)
Genetic and Neurosciences
• Diagnosis of inherited neurologic diseases
• Diagnosis of non inherited diseases
• Understanding brain development mechanisms and
their dysfunctions
• Understanding the pathogenesis of neurodegeneration
• Prevention: prenatal diagnosis
• Treatment: new drugs involved in the pathogenetic
mechanisms of the diseases, genic therapy
PATIENT
GENE
Genes and Neurosciences
• Diagnosis
(Clinical
heterogeneity)
• Pathogenesis
• Treatment
and
molecular
Genetic and neurosciences
(experimental models)
• Animals
invertebrate
(aplysia,
drosophila
megalonaster, nematode Caenorhabditis
elegans, etc)
vertebrate mices, rats etc (knock-out)
• Yeast
• In vitro cells (central nervous system
neuronal and glial, muscle, peripheral nerve,
fibroblasts, lymphoblasts, stemcells, etc)
Alzheimer's disease
Alzheimer’s disease: a partner for
presenilin
D.Schenk, Nature 407:34-55,2000
Huntington's disease
Dominant ataxia
Mitochondrial genome
Cell
nDNA
Mitochondria
X-linked mental retardation
Syndrome
Fragile site mental retardation
Sutherland-Haan X-Linked mental retardation syndrome
Wilson-Turner X-Linked mental retardation syndrome
Prieto X-Linked mental retardation syndrome
Partington X-Linked mental retardation syndrome
Miles-Carpenter X-Linked mental retardation syndrome
Dandy-Walker malformation with mental retardation,
basal ganglia disease, and seizures
Mental retardation, X-Linked nonspecific, Type 1
Mental retardation, X-Linked with growth retardation,
deafness, and microgenitalism
GDP dissociation inhibitor 1
Renpenning syndrome 1
Mental retardation, X-Linked 20
Alpha-Thalassemia/mental retardation syndrome, X-Linked
Mental retardation, X-Linked, syndrome 7
Gene Map Locus
Xq27.3
Xq13, Xp11-Xq21.3
Xp21.1-Xq22
Xp11-q21
Xp22.2-p22.1
Xq13-q22
Xq25-q27
Xp22.1-p21.3
Xq13
Xq28
Xp11.4-p11.2
Xp11-q21
Xq13
Xp11.3-q22
Syndrome
X-linked mental retardation
Abidi X-Linked mental retardation syndrome
Shashi X-Linked mental retardation syndrome
Armfield X-Linked mental retardation syndrome
Mental retardation, X-Linked 29
Siderius X-Linked mental retardation syndrome
Mental retardation, X-Linked 14
Lubs X-Linked mental retardation syndrome
Masa Syndrome
Fragile site, folic acid type, rare, Fra(X)(q28)
Mental retardation, X-Linked, with hypotonia
Choreoathetosis with mental retardation and
abnormal behaviour
Mental retardation, X-Linked-nonspecific, type 3
Mental retardation, X-Linked-nonspecific, 23
Mental retardation, X-Linked nonspecific, type 9
Gene Map Locus
Xq13.2
Xq26-q27
Xq28
Xp22.3-p21.3
Xp11.3-q21.3
Xp11.3-13.3
Xq28
Xq28
Xq28
Xq21
Xp11.2
Xq28
Xq23-q24
Xp21-q13
X-linked mental retardation
Syndrome
Mental retardation, X-Linked, with progressive spasticity
Mental retardation, X-Linked, with isolated growth
hormone deficiency
Mental retardation, X-Linked nonspecific, type 50
Mental retardation, X-Linked nonspecific, with aphasia
Mental retardation, X-Linked nonspecific, type 49
Mental retardation, X-Linked, south African type
Variably charged, X-chromosome
Neuropathy, axonal motor-sensory, with deafness and
mental retardation
Mental retardation, X-Linked nonspecific, 58
Mental retardation, X-Linked, Snyder-Robinson type
ATR-X gene
Parkinsonism, early-onset, with mental retardation
Epilepsy, female restricted, with mental retardation
Hemoglobin H-related mental retardation
FG syndrome
Gene Map Locus
Xq28
Xq24-q27.1
Xp11.3-p11.21
Xp11
Xp22.3
Xq24-q27.3
X
Xq24-q26.1
Xp22-q12
Xp2
Xq13
Xq28
Xq22
16ptrer-p13.3
Xq12-q21.3
Diagnosi genetica nella malattie
neurologiche
• Atassie: SCA, FA
• Demenze: Alzheimer, taupatie,
S.Pick, FTD
• Distonie
• Epilessie
• Atassia Episodica
• Emicrania Emiplegica
• M. Huntington
• Miosite a corpi inclusi
• Ritardi Mentale di varia natura
• Encefalopatie metaboliche
• Malattia del motoneurone
• Distrofie muscolari ed altre
miopatie
• M. Parkinson
• Paralisi Periodica
• Meuropatie periferiche
(CMT,DSS, FAP, HNPP,
HSMS)
• Malattie prioniche (CJD,
GSS)
• Paraplegia spastica
• Sincdromi ictali (Cadasil, etc)
Sindrom,i tumorali (NF1,
NF2, xeroderma pigmentoso)
• Etc. etc
Disease
Symbol
Inheri-tance
Position
Gene product
Mutation
SCA1
AD
6p21.3
Ataxin 1
Trinuc
SCA2
AD
12q23-24.1
Ataxin 2
Trinuc
SCA3/MJD
AD
14q24
Ataxin 3
Trinuc
SCA4
AD
16q22.1
Unknown
unknown
SCA5
AD
11cen
Unknown
unknown
SCA6
AD
19p13
Calcium-channel
Trinuc
SCA7
AD
3p12-21.1
Ataxin 7
Trinuc
SCA8
AD
13q21
Ataxin 8
Trinuc ?
SCA10
AD
22q13
Unknown
unknown
SCA11
AD
15q
Unknown
unknown
SCA12
AD
5q31-q33
Protein phosphatase 2
Trinuc
Episod. ataxia with
Myokymia
EA1
AD
12p13
Potassium-channel
Pm
Episod. ataxia
without myokymia
EA2
AD
19p13
Calcium-channel
Pm
Ataxia with
vitamin deficiency
AVED
AR
8q13.1-13.3
α-Tocopherol
Transfer-Protein
Pm
Friedreich's Ataxia
FRDA
AR
9q13-21.1
Frataxin
Trinuc/Pm
Ataxia
Spinocerebellar
Ataxia
Disease
Symbol
Inheritance
Position
Gene product
Mutation
HD
AD
4p16.3
Huntingtin
Trinuc
DRPLA
AD
12p13.31
DRPLA-Protein
Pm
Wilson's disease
WND
AR
13q14.1
Copper transportprotein
Pm/Del
Paroxysmal kinesigenic
choreoathetosis
PKD1
AD
16cen
unknown
unknown
Familial hyperekplexia
STHE
AD
5q32
Glycine receptor
Pm
Movement disorders 1
Huntington's chorea
Dentatorubropallidoluysian
atrophy
Disease
Symbol
Inheritance
Position
Gene product
Mutation
Paroxysmal dystonia
FPD1
AD
2q33-35
Unknown
unknown
Primary torsion
dystonia
DYT1
AD
9q34
Torsin A
GAGDeletion
Myoclonus dystonia
syndrome
MDS
AD
7q
unknown
unknown
Primary Dystonia,
mixed type
DYT6
AD
8cen
Unknown
unknown
Primary Dystonia,
focal type
DYT7
AD
18p13.1
Unknown
unknown
Dopa-responsive
dystonia
DYT5
DRD
AD
14q22
GTPCyclohydrolase I
Pm
Dopa-responsive
dystonia
DYT5
DRD
AR
11p15.5
Tyrosine
hydroxylase
Pm
Movement disorders 2
Disease
Symbol
Inheritance
Position
Gene product
Mutation
X-chromosomal
dystonia-ParkinsonSyndrome
DYT3
XL
Xq11.2
Unknown
unknown
Rapid-onset dystoniaparkinsonism
DYT12
RDP
AD
19q13
unknown
unknown
Familial Parkinson’s
disease
PARK1
AD
4q21
alpha-Synuclein
Pm
Autosomal-recessive
juvenile
parkinsonism
PARK2
AR-JP
AR
6q25-27
Parkin
Del
Familial Parkinson’s
disease
PARK3
AD
2p13
unknown
unknown
Essential Tremor
ETM1
AD
3q13
unknown
unknown
ETM2
AD
2p14
unknown
unknown
Movement disorders 3
Disease
Symbol
Inheritance
Position
Gene product
Mutation
AR
AR
AR
(?)
5q11.2-13
5q11.2-13
5q11.2-13
?
Survival
motoneuron
SMN
SMN
Del
Del
Del
?
Neuromuscular diseases
Spinal muscular atrophy SMA I
infantile (WerdnigSMA II
Hoffmann)
SMA III
juvenile (KugelbergSMA IV
Welander) adult
Bulbospinal muscular
atrophy
XBSN
X
Xq13-22
Androgen
receptor
Trinuc
Familial amyotrophic
lateral sclerosis
SOD1
AD
21q22
Superoxide
dismutase 1
Pm
Disease
Symbol
Inheritance
Position
Gene product
Mutation
Duchenne
Becker
DMD
BMD
XL
XL
Xp21.2
Xp21.2
Dystrophin
Dystrophin
Del/Dupl/Pm
Del/Dupl/Pm
Myotubular myopathy
MTM1
XL
Xq28
Myotubularin
Pm
Central core diseases
CCO
AD
19q12-q13
ryanodine
receptor
Pm
Malignant Hyperthermia
MH
AD
19q12-q13
ryanodine
receptor
Pm
Myotonic Dystrophy
(Curschmann’s disease)
DM
AD
19q13.3
Myotonin
Trinuc
Myopathies
Disease
Symbol
Inheritance
Position
Gene product
Mutation
EDMD
XL
Xq28
Emerin
Del/Ins/Pm
EDMD-AD
AD
1q11-q23
Lamin A/C
PM
FSHD
AD
4qter
Unknown
unknown
LGMD1A
AD
5q22-q31
unknown
unknown
LGMD1B
AD
1q11-21
unknown
unknown
LGMD2A
AR
15q15-q21
Calpain 3
Pm/Del
LGMD2B
AR
2p16-p13
unknown
unknown
LGMD2C
AR
13q12
γ-sarcoglycan
Pm
LGMD2D
AR
17q12-q21
Adhalin
Pm
LGDM2E
AR
4q12
ß-sarcoglycan
Pm
LGMD2F
AR
5q33-q34
δ-sarcoglycan
Pm
LGMD2G
AR
17q11-q12
Unknown
Unknown
LGMDH2H
AR
9q31-q33
Unknown
Unknown
Myopathies
Emery Dreyfuss-Myopathy
Facioscapulohumeral
Dystrophy
Limb-girdle Myopathy
Disease
Symbol
Inheritance Position
Gene product
Mutation
Muscle diseases caused by defects in ion channels
Potassium sensitive
myotonia
SCN4A
AD
17q23
sodium channel
α-subunit
Pm
Hyperkalemic
periodic paralysis
SCN4A
AD
17q23
sodium channel
α-subunit
Pm
Paramyotonia
congenita
SCN4A
AD
17q23
sodium channel
α-subunit
Pm
Potassium-aggravated
myotonia
SCN4A
AD
17q23
Sodium channel
a subunit
Pm
Hypokalemic paresís
CACN1AS
AD
1q31-32
Calcium
channel
Pm
Myotonia congenita
Thomsen
CLCN1
AD
7q35
Chloride
channel
Pm
Myotonia congenita
Becker
CLCN1
AR
7q35
chloride
channel
Pm,Del,Ins
Disease
Symbol
Inheritance
Position
Gene product
Mutation
Charcot-Marie-Tooth Type Ia
CMT1a
AD
17p11.2
PMP-22
Dupl/Pm
Charcot-Marie-Tooth Type Ib
CMT1b
AD
1q22-23
Po
Pm
Type II (neuronal)
CMT 2a
AD
1p36
unknown
unknown
CMT2b
AD
3q13-q22
Unknown
unknown
CMT2d
AD
7p14
Unknown
unknown
CMT4a
AR
8q
Unknown
unknown
CMT4b
AR
8q
Unknown
unknown
Charcot-Marie-Tooth,
X-chromosomal
CMTX
XL
Xq13.1
Connexin-32
Pm
Hereditary sensory
neuropathy
HSN I
AD
9q22.1-22.3
Unknown
unknown
HMN II
AD
12q24
Unknown
unknown
HMN V
AD
7p
Unknown
unknown
Hereditary neuralgic
amyotrophy
HNA
AD
17q24-25
Unknown
unknown
Tomaculous Neuropathy
(liability to pressure palsies)
HNPP
AD
17p11.2
PMP-22
Del/Pm
Neuropathies
Charcot-Marie-Tooth Type
IVa
Hereditary motor neuropathy
Disease
Symbol
Inheritance
Position
Gene product
Mutation
Inherited tumour syndromes
Neurofibromatosis 1
(v. Recklinghausen)
NF1
AD
17q11.2
Neurofibromin
Del/Pm
Neurofibromatosis 2
NF2
AD
22q12.2
Merlin
Del/Pm
von Hippel-Lindau
disease
VHL
AD
3p25
Pm/Del
Pm/Del
Tuberous Sclerosis
TSC1
AD
9q34
Hamartin
Pm/Del/I
ns
TSC2
AD
16p13
Tuberin
Del
Disease
Symbol
Inheritance
Position
Gene product
Mutation
AD1
AD
21q21
Amyloid
precursor
protein
Pm
AD2
AD
19q13.2
ApoE &
Pm
AD3
AD
14q24.3
Presenilin 1
Pm
AD4
AD
1q31-q42
Presenilin 2
Pm
Frontotemporal dementia FTPD-17
with parkinsonism
AD
17q21
MAPTAU
Pm
Fam. Creutzfeld-Jakob
disease
PRNP
AD
20pter-p12
Prion-Protein
Pm/ins
Gerstmann-SträusslerSyndrome
PRNP
AD
20pter-p12
Prion-Protein
Ins/Pm
Fatal familial insomnia
PRNP)
AD
20pter-p12
Prion-Protein
Pm
Dementias
Familial Alzheimer’s
disease
Disease
Fam. spastic Paraplegia
Symbol
Inheritance
Position
Gene product
Mutation
SPG1
X
Xq28
L1CAM
Pm
SPG2
X
Xq21
Proteolipid-protein
Pm.Dupl,Del
SPG3
AD
14q11.2-24.3
unknown
Unknown
SPG4
AD
2p24-p21
Spastin
Pm
SPG5
AR
8p12-q13
Unknown
Unknown
SPG6
AD
15q11.1
Unknown
Unknown
SPG7
AR
16q24.3
Paraplegin
Del/ins
SPG8
AD
8q23-24
Unknown
Unknown
Disease
Symbol
Inheritance
Position
Gene product
Mutation
EBN1
AD
20q13.3
KCNQ2
Pm, Del, ins
EBN2
AD
8q24
KCNQ3
Pm
ADNFLE
AD
20q13
CHRNA4
Pm, ins
Febrile seizures
GEFS+
AD?
19q13.1
SCN1B
Pm
Febrile seizures
GEFS2+
AD?
2q24-q33
SCN1A
Pm
Febrile seizures
FEB1
AD
8q13
Unknown
Unknown
Febrile seizures
FEB2
AD
19p13.3
Unknown
Unknown
Progressive myoclonicepilepsy of UnverrichtLundborg type
EPM1
AR
21q22.3
Cystatin B,
CSTB
12 bp repeat
expansion,pm,del
Lafora’s disease
MELF
AR
6q23-q25
Laforin
Microdel, pm, ins
Juvenile Myoclonic-epilepsy
EJM1
AD
6p21.3
Unknown
Unknown
EJM2
AD
6p11
Unknown
Unknown
EJM3
AR
15q14
Unknown
Unknown
Epilepsies
Benign familial neonatal
convulsions
Familial nocturnal frontal
lobe epilepsy
Disease
Symbol
Inheritance
Position
Gene product
Mutation
Neuronal ceroid lipofuscinosis,
infantile, variant late infantile,
variant juvenile
CLN1
AR
1p32
Palmitoyl-protein
thioesterase (PPT)
Pm,ins,del
Neuronal ceroid lipofuscinosis,
classical late infantile
CLN2
AR
11p13
Pepstatininsensitive protease
Pm,ins,del
Neuronal ceroid lipofuscinosis,
juvenile
CLN3
AR
16p12
novel membrane
protein
Del,pm,ins
Neuronal ceroid lipofuscinosis,
Finnish late-infantile
CLN5
AR
13q22
novel membrane
protein
Pm, del
Neuronal ceroid lipofuscinosis,
variant late infantile
CLN6
AR
15q21
Unknown
Unknown
Neuronal ceroid lipofuscinosis,
progressive epilepsy with mental
retardation
CLN8
AR
8p23
novel membrane
protein
Pm
Disease
Symbol
Inheritance
Position
Gene product
Mutation
CADASIL
CADASIL
AD
19p13.1
Notch3
Pm
Hereditary cerebral haemorrhage
with amyloidosis
HCHWA-D
AD
21q21
Amyloid
precursor protein
Pm
HCHWA-I
AD
20p11.2
Cystatin C
Pm
CCM1
AD
7q21-22
KRIT1
Pm,del,ins
CCM2
AD
7p13-15
Unknown
unknown
CCM3
AD
3q25.2-27
Unknown
unknown
FHM1
AD
19p13
Calcium channel
Pm
FHM2
AD
1q21-31
Unknown
unknown
Neurovaascular disorders
Cavernous malformations
Migraine
Familial Hemiplegic Migraine
Non sempre essere portatori di una
mutazione genetica si correla alla
presentazione del quadro clinico
della malattia
Esempi
Atrofia Ottica ereditaria di Leber
M. Creutzfeld-Jakob familiare
M. Alzheimer
Clinical variability of phenotype
• Gene-gene interaction
• Gene-environment interaction
Eterogeneità clinica nelle malattie
neurogenetiche
• L’alterazione biochimica non è codificabile
in senso generale, esistendo nella stessa
famiglia soggetti che esprimono una
malattia con un fenotipo variabile (esordio
in età diversa e con diversa gravità).
• Non esiste una stretta correlazione tra
mutazione genetica e manifestazione
fenotipica
Individuazione delle mutazioni
• Pazienti con un fenotipo MERRF e con mutazione MELAS;
• Pazienti con un fenotipo Oftalmoplegia cronica progressiva e mutazione
MELAS;
• Pazienti con un quadro clinico evocante una encefalite herpetica e
mutazione MELAS;
• Pazienti con mutazione MELAS ed emicrania complicata;
• Mutazioni Leber in casi di neurite ottica isolata o con sintomatologia
tipo sclerosi multipla, evidente soprattutto in soggetti di sesso
femminile;
• Duplicazione tipo Charcot-Marie in fenotipi atipici di neuropatia
periferica, anche in casi non familiari;
• Delezione del gene della distrofina o mutazioni puntiformi in una larga
variabilità di fenotipi che includono anche sindromi con caratterisiche
cliniche benigne
Heteroplasmy as an explanation of
late onset mitochondrial diseases
Neurology Neurosurgery
& Psychiatry
Economic change and health service reform:
likely impact on teaching, practice and
research in neurology
Information, knowledge and
the future of machines
MacFarlane AG
Philos Transac Ser A Math Phys Eng Sci 361: 1581616, 2003
Technology and human
vulnerability. A conversation with
M. Sherry Turkle
Turkle S
Harv Bus Rev 8: 43-50, 131, 2003
Biomarkers or neuroimaging in
central nervous system injury:
will the real “gold standard”
please stand up?
Berger R
Pediat Crit Care Med 4, 322-6, 2003
Le informazioni fornite dagli esami paraclinici e dalle
apparecchiature in uso per lo studio del malato sono talmente
seducenti e totalizzanti che l’approccio clinico neurologico
sembrerebbe, ad un giudizio affrettato, avere perso il suo ruolo.
Ma non è cosi’ per le seguenti ragioni:
• Il malato ha diritto ad avere come interlocutore un medico
aggiornato, consapevole del suo impegno di lavoro e capace di un
ragionamento clinico. L’affidarsi ai risultati di una macchina è
fonte di disagio ed errore;
• I rilievi strumentali sono in una parte non trascurabile dei casi privi
di riscontro clinico ed il valore che può essere loro attribuito deve
essere sottoposto al ragionamento clinico
• L’esame neurologico ed il ragionamento clinico sono essenziali ed
indispensabili per affrontare il malato in maniera adeguata allo
standards delle attuali conoscenze
• Gli esami di laboratorio e strumentali
forniscono un contributo di rilievo, talora
eccezionale, ma i dati obiettivi e strumentali
raccolti devono essere adeguatamente
organizzati in un processo ipoteticodeduttivo e sottoposti ad una valutazione
critica di confutazione sulla base delle
conoscenze fisiopatologiche e cliniche al
fine di poter raggiungere la diagnosi finale e
la terapia
Riconoscimento dei quadri clinici
• Immediata intuizione (malattia di Parkinson, etc)
• Attraverso un processo diagnostico ideale,
indicato come diagnostica multiramificata o
albero diagnostico decisionale;
• Più comunemente, il neurologo utilizza al letto
dell’ammalato una strategia ipotetico-deduttiva:
partendo da quanto dice il malato, vengono
formulate una serie di ipotesi diagnostiche che
saranno confutate o validate dall’anamnesi mirata,
dall’esame obiettivo e dagli esami strumentali che
le ipotesi formulate rendono necessari.
• Le
ipotesi
nascono
dalle
conoscenze
fisiopatologiche e cliniche e dall’esperienza.
Tappe del processo diagnostico
clinico
• acquisizione dati: raccolta delle informazioni che
provengono dall’anamnesi spontanea, dall’anamnesi
mirata, dall’esame obiettivo e neurologico
• organizzazione dei dati: motivata enunciazione delle
possibili ipotesi diagnostiche e motivata decisione per
proporre l’esecuzione dei esami di laboratorio ed esami
strumentali ritenuti necessari per convalidare le ipotesi
sospettate
• elaborazione critica dei dati: riconoscimento dei dati
significativi, loro aggregazione in ipotesi accettabili,
confronto con le diverse ipotesi sulla base delle cognizioni
fisiopatologiche cliniche e sulla base dell’esperienza
personale (diagnosi differenziale).
• E tuttavia l’idea di metodo non è sufficiente.
“La concezione metodica (anche aggiornata o sofisticata) trascura un
interlocutore essenziale. Essa concepisce la ricerca scientifica (in
questo caso, la diagnosi clinica) come una partita a due: la natura ed il
ricercatore (il clinico neurologo) che, grazie al metodo, la interroga e la
legge.
Invece la partita è a tre: occorre la natura (il paziente neurologico con il
suo problema), chi la interroga (il clinico neurologo) e chi (uditorio o
comunità: in questo caso il discente) interrogandola anch’egli, dibatte
con l’altro interrogante (il docente).
Il gioco a tre cambia le cose in modo sostanziale. Là dove c’erano
verdetti sicuri imposti da un codice, ora ci sono accordi precari indotti
da un dibattito.
La tecnica del dibattito, della persuasione e della confutazione, cioè la
retorica, gioca allora un ruolo non ornamentale e non sussidiario nella
scienza (e quindi anche nella Neurologica clinica).
Ma una retorica che entra in modo costitutivo nella scienza
dovrà essere una retorica della scienza. Il primo problema è
allora quello di capire la peculiarità della retorica scientifica.
Ma il punto su cui torna utile insistere è la necessità di
trasmettere le regole del metodo scientifico da utilizzare nel
dibattito a tre prefigurato.
Esse sono le regole di accettazione di rifiuto e di preferenza.
Queste tre regole devono essere trasmesse all’allievo e con lui
applicate al problema concreto della clinica, scelto come
oggetto della esemplificazione del metodo.”
M. Pera da Scienza e Retorica (1991), tratta da V. Bonavita “ Il Metodo
Clinico in Neurologia