Giorgio Pini, Simonetta Monti, Irene Baldi, Pietro Di Marco, Michele Zappella
Centro Rett di area vasta Toscana N-O, Ospedale Versilia – Lido di Camaiore
Introduzione
La sindrome di Rett (RTT) è una patologia dello sviluppo neurologico che colpisce processi maturativi specifici dell’organismo, in particolare delle cellule neuronali. Tale patologia, dopo un intervallo libero, comporta l’arresto dello sviluppo ed un conseguente grave deficit residuo.
L’eziologia della sindrome è imputabile all’alterazione del gene MeCP2, o più raramente di un altro gene chiamato CDKL5, ed i criteri diagnostici clinici rendono il quadro clinico assolutamente specifico, sebbene la variabilità clinica sia molto ampia. La RTT è infatti classificata in una forma classica ed in alcune varianti: forma a Linguaggio Conservato (PSV o variante di Zappella), forma Frusta, forma Congenita (o variante di Rolando), forma ad Esordio precoce di epilessia (o variante di Hanefeld), forma con Regressione tardiva (o variante di Hagberg), variante maschile.
Il dott. Giorgio Pini durante il convegno
Diversamente dalle patologie neurodegenerative progressive, che implicano un inesorabile declino, la RTT è causata da un difetto precoce e permanente, che non comporta una neurodegenerazione. Fino a non molto tempo fa, infatti, la RTT era ritenuta una patologia che comportava una degenerazione del neurone, non lasciando quindi spazio ad ipotesi di reversibilità del danno. Oggi sappiamo invece, grazie agli esperimenti di Bird e Giacometti, che almeno nell’animale la malattia non danneggia in modo permanente i neuroni, ma semplicemente li “addormenta”, bloccandone lo sviluppo dell’arborizzazione dendritica, ovvero riduce le ramificazioni della cellula nervosa che servono per connettersi e comunicare con altre cellule simili.
Sebbene il quadro clinico della RTT sia dominato da sintomi e segni associati al danno del Sistema Nervoso Centrale, come il ritardo cognitivo, la presenza di epilessia, segni piramidali ed extra-piramidali, negli ultimi anni la letteratura internazionale si è soffermata sullo studio delle funzioni autonomiche delle bambine Rett, che nella maggior parte dei casi appaiono gravemente disturbate e costituiscono quindi una grave problema nella cura quotidiana di queste pazienti. In particolare la presenza di disfunzioni dell’apparato gastroenterico e delle funzioni cardio-respiratorie costituiscono una campo di forte interesse.
La presenza di tali problematiche sembra essere in relazione alla presenza di un blocco della maturazione anche delle cellule neuronali del Sistema Nervoso Autonomo, che esita in uno squilibrio tra Sistema Nervoso Parasimpatico e Sistema Nervoso Simpatico, con iperfunzione del primo.
Per studiare le funzioni vegetative delle bambine RTT, recentemente è stato messo a punto uno strumento chiamato NeuroScope, che in numerosi studi, di valenza internazionale, si è dimostrato prezioso, nel classificare e comprendere molto fenomeni clinici osservati nelle bambine RTT. La valutazione consiste nel monitoraggio quantitativo e qualitativo della maturazione cerebrale e dello sviluppo nella sindrome di Rett, attraverso una procedura non invasiva, in cui vengono registrate le seguenti funzioni: funzioni cardiorespiratorie (tono vagale cardiaco (CVT), frequenza cardiaca (HR)), segni vitali respiratori (frequenza e modelli respiratori, pressione parziale transcutanea di ossigeno (pO2) e anidride carbonica (pCO)) e parametri antropometrici (circonferenza cranica occipito-frontale (COF), indici di altezza e massa corporale (BMI)). A tutto questo viene unita una registrazione EEG. L’esame, assolutamente non invasivo, dura un’ora, viene videoregistrato e tutti i parametri vengono registrati in tempo reale e simultaneamente. L’analisi computerizzata delle varie tracce fornisce, oltre che la misurazione delle singole anomalie (presenza, durata nell’unità di tempo, percentuale, etc.), l’indicazione di un fenotipo cardiorespiratorio tipico di ogni paziente.
Scopo del nostro studio è pertanto la valutazione delle funzioni autonomiche, in rapporto alla forma clinica ed alle caratteristiche fisiche dei soggetti, in un campione di persone Rett, afferite consecutivamente all’Ospedale Versilia dall’ottobre 2006 all’aprile 2008.
Metodo ed analisi statistica
Il campione è costituito da 60 pazienti con diagnosi clinica di Sindrome di Rett e di forma clinica classica o variante, secondo i criteri internazionali, attualmente riconosciuti dalla letteratura specialistica (Hagberg et al 2002). In tutti i soggetti la diagnosi clinica è stata completata con un’indagine molecolare di studio del gene MECP2 o CDKL5.
Per ogni bambina o ragazza viene realizzata una cartella clinica contenente dati anamnestici e clinici e viene compilata una scala di valutazione delle caratteristiche personali e patologiche, strumento internazionalmente condiviso: il Clinical Score (Kerr et al. 2001). La scala è costituita da 21 items, relativi a 21 caratteristiche tipiche della Sindrome di Rett, distribuiti in 5 sottoscale: “Crescita e Sviluppo” (circonferenza cranica e progressione dello sviluppo nel primo anno di vita, circonferenza cranica, peso, altezza attuali), “Apparato Muscolo-Scheletrico” (tono muscolare, scoliosi, contratture articolari), “Motricità” (deambulazione, stereotipie manuali, disturbi del movimento, uso volontario delle mani), “Compromissione Corticale” (epilessia, grado di disabilità mentale, sviluppo del linguaggio) e “Compromissione Funzioni Autonomiche” (disturbi della masticazione-deglutizione, distritmia respiratoria, circolazione periferica, agitazione psicomotoria, ritmo sonno/veglia). Per ogni item viene attribuito un punteggio da 0 a 2: “0” corrisponde ad “assenza del sintomo”, “1” a presenza lieve o intermittente, “2” a presenza dominante o costante. Il punteggio così ricavato viene arbitrariamente stratificato in tre livelli di severità clinica, come indicato nella tabella 1
Tab 1: Misura di gravità clinica
| Lieve | Medio | Grave | |
|---|---|---|---|
| Crescita-Sviluppo | 0-3 | 4-6 | 7-10 |
| Muscolo-Scheletrico | 0-2 | 3-4 | 5-6 |
| Motricità | 0-1 | 2-5 | 6-8 |
| Compr. Corticale | 0-2 | 3-4 | 5-6 |
| Compr. Funz. Autonomiche | 0-4 | 5-8 | 9-12 |
| Totale | 0-12 | 13-27 | 28-42 |
Di ogni paziente, attraverso l’utilizzo del NeuroScope, viene riconosciuto il fenotipo cardio-respiratorio, che risulta dalla prevalenza di alcune anomalie rispetto ad altre, insieme a caratteristiche emodinamiche ed emogasanalitiche. E’ possibile delineare tre diversi fenotipi cardio-respiratori:
- Fenotipo Forzato: si caratterizza per la prevalenza di iperpnea, tachipnea e di respirazione profonda. E’ una modalità di respiro molto “faticosa”, che comporta un grande dispendio energetico e molto frequentemente si associa una condizione cronica di ipocapnia.
- Fenotipo Flebile: caratterizzato dalla prevalenza di una respirazione superficiale e rapida, per la maggior parte del tempo. Si associa a frequenti apnee centrali e si complica con una condizione di ipossia ed ipercapnia croniche.
- Fenotipo Apneustico: caratterizzato dalla prevalenza di una respirazione frammentata, dove prevalgono breath-holds isolati o regolari ed inspirazioni protratte. E’ frequente una condizione cronica di ipercapnia.
L’analisi statistica è stata condotta presso il CNR di Pisa. La significatività statistica delle correlazioni studiate è data da una “probabilità” (p) inferiore a 0.05; se il dato non è significativo è indicato “n.s.”
La popolazione è stata suddivisa sia sulla base del fenotipo cardiorespiratorio, sia sulla base della forma clinica. A questo proposito nel gruppo Altro sono stati raccolti i soggetti MecP2 negativi, e le varianti meno rappresentate.
Risultati
Variabili Descrittive
Il campione è formato da 60 soggetti, tutti di sesso femminile, di età media 10 anni (range 1-38 anni). Nel nostro campione 53 soggetti presentavano la mutazione a carico del gene MECP2 (88.3%), 6 soggetti sono risultati MECP2 negativi (10%), 1 soggetto ha presentato mutazione del gene CDKL5. Pertanto il 90% delle pazienti presenta una alterazione genetica nota. Le forme cliniche sono riassunte nella Tabella 2.
Tab 2: Le Forme Cliniche
| Forma Classica | 37 (61.7%) |
| PSV | 10 (16.7%) |
| Forma Frusta | 5 (10,4%) |
| Variante di Hanefeld | 1(0.6%) |
| Variante a Regressione Tardiva | 1 (0.6%) |
| Soggetti MecP2- | 6 (10%) |
Le caratteristiche generali del campione ed i punteggi medi (con le deviazioni standard) dei soggetti al Clinical Score sono riassunti nelle tabelle 3 e 4:
Tab 3: Caratteristiche generali
| Classica | PSV | Frusta | MECP2- | p | |
|---|---|---|---|---|---|
| Età | 9.89 ± 7.86 | 10.3 ± 9.71 | 7 ± 5.83 | 12.87 ± 6.03 | ns |
| BMI | 16.55 ± 4.87 | 21.7 ± 4.30 | 21.16 ± 5.81 | 16.7 ± 4.6 | 0,01 |
| COF | 10.33 ± 14.56 | 39 ± 17.13 | 42 ± 37 | 11.52 ± 16.9 | 0.001 |
Non esistono differenze d’età nei diversi gruppi; per quanto riguarda il BMI e la circonferenza cranica (espressa in percentili), invece, si nota come nella forma classica tali valori sono significativamente più bassi rispetto alla variante parlante.
Tab 4: Clinical Score globale e sottoscale
| Classica | PSV | Frusta | MECP2- | p | |
|---|---|---|---|---|---|
| Clinical Score | 19.7 ± 6.3 | 9.6 ± 4.3 | 15 ± 5.9 | 20.6 ± 7.4 | 0.001 |
| Sviluppo | 4.6 ± 2.38 | 0.3 ± 0.5 | 2.2 ± 1.6 | 4.7 ± 2.3 | 0.001 |
| Musc.-Schel | 2.3 ± 1.8 | 0.4 ± 0.5 | 1.8 ± 1.5 | 1.9 ± 0.1 | 0,001 |
| Motricit | 4.5 ± 1.7 | 3.6 ± 1.65 | 4.4 ± 2.1 | 4.2 ± 2.4 | ns |
| Svil. Mentale | 3.6 ± 1.2 | 2.6 ± 1.3 | 3.6 ± 1.1 | 4.6 ± 1.7 | 0,01 |
| Autonomico | 4.9 ± 1.7 | 2.7 ± 2.1 | 2.8 ± 1.9 | 5.1 ± 2.4 | 0.003 |
Le stesse differenze significative tra forma classica e variante parlante si registrano anche nei confronti del punteggio totale di clinical score e in tutte le sottoscale ad eccezione della “motricità”: si conferma la minore severità della PSV.
Correlazione tra forma clinica, fenotipo cardio-respiratorio e gravità
Tab 5 : Gravità nelle diverse forme cliniche studiate
| Clin Score % | Classica | PSV | Frusta | Altro |
|---|---|---|---|---|
| Lieve | 35,7 | 50 | 7,14 | 7,14 |
| Medio | 69,05 | 7,14 | 9,52 | 14,29 |
| Grave | 75 | 0 | 0 | 25 |
p = 0.016 (PSV vs tutte le altre)
La tabella 5 evidenzia come i punteggi di maggiore gravità clinica siano presenti soprattutto nella forma classica mentre nella variante parlante e in quella frusta i punteggi di gravità sono minori. Ciò conferma la maggiore gravità delle forme classiche rispetto alle varianti (si noti per esempio che il 50% del clinical score “lieve” è rappresentato all’interno delle PSV e 0% del clinical score “grave”).
Tab 6: Correlazione tra forma clinica e fenotipo cardio-respiratorio
| Flebile % (N) | Forzato %(N) | Apneustico % (N) | p (sig<0.05) | |
|---|---|---|---|---|
| Classica (37) | 35,1 (13) | 59,4 (22) | 5,4 (2) | ns |
| PSV (10) | 40 (4) | 60 (6) | 0 | ns |
| Frusta (5) | 100 (5) | 0 | 0 | ns |
| Altro (8) | 62,5 (5) | 37.5 (3) | 0 | ns |
Per quanto riguarda il fenotipo cardio-respiratorio (cfr. tabella 6) in tutti i soggetti sono state rilevate anomalie tali da poterne identificare uno specifico.
In particolare 27 (45%) hanno presentato un Fenotipo Flebile, 31 (51.6%) un Fenotipo Forzato, 2 (3.3%) un Fenotipo Apneustico.
Relazione tra fenotipo cardio-respiratorio, BMI ed età
Si è evidenziata una relazione statisticamente significativa tra fenotipo cardio-respiratorio e BMI (p=0.031): al Forzato corrisponde un BMI più basso rispetto al Flebile ed Apneustico; non pare esserci, invece, alcuna correlazione con l’età, ovvero al momento attuale non pare che il fenotipo cardiorespiratorio sia associato ad una età specifica.
Epilessia
35 pazienti su 60 presentano epilessia di cui 26 ben controllate farmacologicamente e 9 sono farmacoresistenti. Non vi sono differenze significative nelle singole forme cliniche, seppure nelle PSV nessuna aveva epilessia farmacoresistente.
Conclusioni:
I fenotipi cardiorespiratori si distribuiscono proporzionalmente nelle diverse forme cliniche, anche se globalmente i fenotipi Forzato e Flebile sono maggiormente rappresentati. Il fenotipo Apneustico è quello più raro nel nostro campione. Lo sviluppo fisico rappresentato dalla circonferenza cranica (COF) e dall’indice di massa corporea (BMI) è diversamente rappresentato nelle forme cliniche e nei fenotipi cardiorespiratori: COF e BMI più elevati nelle varianti fruste e nelle PSV; BMI più basso nel fenotipo forzato. La crescita generale indicata dall’altezza non è risultata essere in relazione ai suddetti fenotipi. Le diverse forme cliniche sono associate a livelli di gravità differenti, ed in particolare la PSV si conferma una forma a decorso più favorevole. La significatività appare maggiormente legata alla sottoscala che indaga lo sviluppo precoce: ciò potrebbe indicare che la storia naturale della malattia è fortemente influenzata dallo stadio della regressione, tardivo, assente o sfumato.
Le anomalie respiratorie non sono specifiche della RTT (es: s. di Ondine, s. di Pitt Hopkins), tuttavia i pattern respiratori, valutati strumentalmente, risultano un elemento cardine della diagnosi.
L’attività parasimpatica in tutti i soggetti era simile a quella precedentemente riportata nelle pazienti Rett. Gli attacchi ipocapnici sono specifici del fenotipo forzato. Le condizioni respiratorie, cardiovascolari e nutrizionali sono diverse ed uniche rispetto ad ogni tipo di fenotipo cardiorespiratorio. La caratterizzazione precoce della forma clinica e del fenotipo cardiorespiratorio è indispensabile per individuare una cura adeguata. Infine sosteniamo che nella sindrome di Rett si riconoscono fenotipi eterogenei con stati cardiorespiratori e metabolici distinti. Le funzioni del tronco cerebrale possono essere utilizzate per identificare questi fenotipi cardiorespiratori e per monitorare lo sviluppo e il trattamento della sindrome.
La sfida attuale non è quella di trovare un rimedio universale, ma di identificare differenti modalità di cura, specifiche per ciascuna bambina.
Infine occorre sottolineare come nelle pazienti RTT alcune funzioni del cervello e dello sviluppo siano pressoché indenni, in particolare l’area degli affetti. Le bambine Rett provano dunque le nostre stesse emozioni: paura, affetto, vicinanza emotiva, simpatia e rabbia. Possono provare ansia, gioia o tristezza e sono tutte queste le caratteristiche che consentono la comunicazione e l’empatia con i loro genitori e gli operatori che interagiscono con loro. Ignorare questo aspetto sarebbe un grave torto nei loro confronti.
Istituzioni, progetti finanziamenti
Centro Rett di Area Vasta, Toscana Nord-Occidentale è stato istituito dall’ ASL 12 Viareggio e finanziato dalla Regione Toscana (triennio 2006-2008) e dall’ ASL stessa. Si occupa della diagnosi e della terapia della Sindrome di Rett, a prescindere da provenienza geografica ed età. Responsabile: Dott. Giorgio Pini (Neuropsichiatra Infantile).
Progetto Versilia
Si occupa di assistenza, educazione, qualità della vita delle bambine e donne Rett della Lucchesia e della Toscana e promuove attività di auto-aiuto per le famiglie. Il Progetto è finanziato dall’AIR, attraverso un contributo dell’ Ente Fondazione Cassa di Risparmio di Lucca, destinato appositamente al territorio della Lucchesia. Responsabile: Dott. Paolo Fazzini (genitore).
Progetto europeo E-Rare.
E’ finanziato dalla Comunità Europea con l’adesione di AIR (uno dei sottogruppi italiani è costituito da Renieri, Guerrini, Pini e Russo, quest’ultima responsabile).
Il Centro Rett Toscana N-O aderisce alla Frösön Declaration, gruppo europeo, non ancora finanziato, costituito attualmente da 4 stati europei: Svezia (Ingegerd Witt-Engerström, Bengt Engerström), Inghilterra (Peter Julu, Shane Delamont), Scozia (Stig Hansen e Flora Apartopoulos), Olanda ( Eric Smeets) ed Italia (Giorgio Pini).
Proprio alla viglia del congresso dell’AIR il gruppo si è riunito nel nostro centro in Versilia per la stesura di un progetto europeo che necessita di un finanziamento da 300.000 euro. Gli obiettivi dello studio sono stati pubblicati su The Lancet nei giorni scorsi: “Cardiorespiratory challenges in Rett’s syndrome” The Lancet 2008; 371:1981-1983.
Ringraziamenti:
si ringraziano le famiglie che hanno permesso lo studio in corso.
Si ringraziano inoltre Fabrizio Bianchi e Anna Romanelli dell’Istituto di Fisiologia Clinica del CNR di Pisa per l’analisi statistica del materiale.
Peter, Bengt, Ingegerd, Stig, Flora, Giorgio ed Eric (nella foto) salutano le famiglie e le bambine italiane.
