Il medico spiega alcuni comuni disturbi metabolici ereditari e i loro sintomi, cause e trattamenti.
Che cos'è il metabolismo?
Il metabolismo si riferisce a tutte le reazioni chimiche che avvengono nell'organismo per convertire o utilizzare l'energia. Alcuni esempi principali di metabolismo sono:
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Scomposizione dei carboidrati, delle proteine e dei grassi presenti negli alimenti per liberare energia.
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Trasformazione dell'azoto in eccesso in prodotti di scarto espulsi nelle urine.
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Scomposizione o conversione di sostanze chimiche in altre sostanze e loro trasporto all'interno delle cellule.
Il metabolismo è una catena di montaggio chimica organizzata ma caotica. Materie prime, prodotti semilavorati e materiali di scarto vengono costantemente utilizzati, prodotti, trasportati ed espulsi. Gli "operai" della catena di montaggio sono gli enzimi e le altre proteine che fanno avvenire le reazioni chimiche.
Cause dei disturbi metabolici ereditari
Nella maggior parte dei disturbi metabolici ereditari, un singolo enzima non viene prodotto dall'organismo o viene prodotto in una forma che non funziona. L'enzima mancante è come un operaio assente alla catena di montaggio. A seconda del compito di quell'enzima, la sua assenza comporta l'accumulo di sostanze chimiche tossiche o la mancata produzione di un prodotto essenziale.
Il codice o il progetto per la produzione di un enzima è solitamente contenuto in una coppia di geni. La maggior parte delle persone affette da disturbi metabolici ereditati eredita due copie difettose del gene, una da ciascun genitore. Entrambi i genitori sono "portatori" del gene difettoso, cioè ne portano una copia difettosa e una normale.
Nei genitori, la copia normale del gene compensa quella difettosa. I loro livelli enzimatici sono di solito adeguati, quindi possono non avere sintomi di un disturbo metabolico genetico. Tuttavia, il bambino che eredita due copie genetiche difettose non riesce a produrre una quantità sufficiente di enzimi efficaci e sviluppa il disturbo metabolico genetico. Questa forma di trasmissione genetica è chiamata eredità autosomica recessiva.
La causa originaria della maggior parte dei disturbi metabolici genetici è una mutazione genica avvenuta molte, molte generazioni fa. La mutazione genetica viene trasmessa attraverso le generazioni, assicurandone la conservazione.
Ogni disturbo metabolico ereditario è piuttosto raro nella popolazione generale. Considerati tutti insieme, i disturbi metabolici ereditari possono colpire circa 1 su 1.000-2.500 neonati. In alcune popolazioni etniche, come gli ebrei Ashkenazi (ebrei di origine europea centrale e orientale), il tasso di disturbi metabolici ereditari è più elevato.
Tipi di disturbi metabolici ereditari
Sono state identificate centinaia di disordini metabolici ereditari e se ne scoprono sempre di nuovi. Alcune delle più comuni e importanti malattie metaboliche genetiche includono:
Disordini da accumulo lisosomiale
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I lisosomi sono spazi all'interno delle cellule che scompongono i prodotti di scarto del metabolismo. Diverse carenze enzimatiche all'interno dei lisosomi possono provocare l'accumulo di sostanze tossiche, causando disturbi metabolici tra cui:
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Sindrome di Hurler (struttura ossea anormale e ritardo nello sviluppo)
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Malattia di Niemann-Pick (i bambini sviluppano un ingrossamento del fegato, difficoltà di alimentazione e danni ai nervi)
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Malattia di Tay-Sachs (debolezza progressiva in un bambino di pochi mesi, che progredisce fino a gravi danni ai nervi; il bambino di solito vive solo fino a 4 o 5 anni)
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Malattia di Gaucher (dolore alle ossa, ingrossamento del fegato e bassa conta piastrinica, spesso lieve, nei bambini o negli adulti)
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Malattia di Fabry (dolori alle estremità nell'infanzia, con malattie renali e cardiache e ictus in età adulta; sono colpiti solo i maschi)
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Malattia di Krabbe (danno nervoso progressivo, ritardo nello sviluppo nei bambini piccoli; occasionalmente sono colpiti gli adulti)
Galattosemia:
L'alterata scomposizione dello zucchero galattosio provoca ittero, vomito e ingrossamento del fegato dopo l'allattamento al seno o con latte artificiale del neonato.
Malattia delle urine da sciroppo d'acero:
La carenza di un enzima chiamato BCKD causa un accumulo di aminoacidi nell'organismo. Ne conseguono danni ai nervi e l'urina ha un odore di sciroppo.
Fenilchetonuria (PKU):
La carenza dell'enzima PAH provoca elevati livelli di fenilalanina nel sangue. Se la condizione non viene riconosciuta, si verifica una disabilità intellettiva.
Malattie da accumulo di glicogeno:
I problemi di immagazzinamento dello zucchero portano a bassi livelli di zucchero nel sangue, dolori muscolari e debolezza.
Disturbi mitocondriali:
I problemi all'interno dei mitocondri, le centrali energetiche delle cellule, portano a danni muscolari.
Atassia di Friedreich:
I problemi legati a una proteina chiamata frataxina causano danni ai nervi e spesso problemi cardiaci. L'incapacità di camminare si manifesta solitamente in età adulta.
Disturbi perossisomiali:
Simili ai lisosomi, i perossisomi sono piccoli spazi pieni di enzimi all'interno delle cellule. Un cattivo funzionamento degli enzimi all'interno dei perossisomi può portare all'accumulo di prodotti tossici del metabolismo. I disturbi perossisomiali comprendono:
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Sindrome di Zellweger (caratteristiche facciali anormali, fegato ingrossato e danni ai nervi nei neonati)
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Adrenoleucodistrofia (i sintomi di danno nervoso possono svilupparsi nell'infanzia o nella prima età adulta, a seconda della forma).
Disturbi del metabolismo dei metalli:
I livelli di metalli in tracce nel sangue sono controllati da speciali proteine. I disturbi metabolici ereditari possono causare il malfunzionamento delle proteine e l'accumulo tossico dei metalli nell'organismo:
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Malattia di Wilson (i livelli di rame tossico si accumulano nel fegato, nel cervello e in altri organi)
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Emocromatosi (l'intestino assorbe una quantità eccessiva di ferro, che si accumula nel fegato, nel pancreas, nelle articolazioni e nel cuore, causando danni)
Acidemie organiche:
acidemia metilmalonica e acidemia propionica.
Disturbi del ciclo dell'urea:
deficit di ornitina transcarbamilasi e citrullinemia
Sintomi dei disturbi metabolici ereditari
I sintomi dei disturbi metabolici genetici variano notevolmente a seconda del problema metabolico presente. Alcuni sintomi dei disturbi metabolici ereditari includono:
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Letargia
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Scarso appetito
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Dolore addominale
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Vomito
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Perdita di peso
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Ittero
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Mancato aumento di peso o crescita
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Ritardo nello sviluppo
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Crisi epilettiche
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Coma
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Odore anomalo di urina, alito, sudore o saliva
I sintomi possono comparire improvvisamente o progredire lentamente. I sintomi possono essere provocati da alimenti, farmaci, disidratazione, malattie minori o altri fattori. In molte condizioni i sintomi compaiono entro poche settimane dalla nascita. Altri disturbi metabolici ereditari possono richiedere anni prima che i sintomi si sviluppino.
Diagnosi dei disturbi metabolici ereditari
I disturbi metabolici ereditari sono presenti alla nascita e alcuni vengono individuati con uno screening di routine. Tutti i 50 Stati effettuano lo screening dei neonati per la fenilchetonuria (PKU). La maggior parte degli Stati esamina i neonati anche per la galattosemia. Tuttavia, nessuno Stato esamina i neonati per tutti i disturbi metabolici ereditari conosciuti.
Il miglioramento della tecnologia dei test sta portando molti Stati a espandere lo screening neonatale per i disturbi metabolici genetici. Il National Newborn Screening and Genetics Resources Center fornisce informazioni sulle pratiche di screening di ogni Stato.
Se un disturbo metabolico ereditario non viene individuato alla nascita, spesso non viene diagnosticato fino alla comparsa dei sintomi. Una volta che i sintomi si sviluppano, sono disponibili test specifici del sangue o del DNA per diagnosticare la maggior parte dei disturbi metabolici genetici. Il rinvio a un centro specializzato (di solito presso un'università) aumenta le probabilità di una diagnosi corretta.
Trattamento dei disordini metabolici ereditari
I trattamenti disponibili per i disturbi metabolici ereditari sono limitati. Il difetto genetico essenziale che causa la condizione non può essere corretto con la tecnologia attuale. I trattamenti cercano invece di aggirare il problema del metabolismo.
I trattamenti per le malattie metaboliche genetiche seguono alcuni principi generali:
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Ridurre o eliminare l'assunzione di qualsiasi alimento o farmaco che non può essere metabolizzato correttamente.
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Sostituire l'enzima o un'altra sostanza chimica mancante o inattiva, per riportare il metabolismo il più vicino possibile alla normalità.
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Eliminare i prodotti tossici del metabolismo che si accumulano a causa del disturbo metabolico.
Il trattamento può comprendere misure quali:
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Diete speciali che eliminano alcuni nutrienti
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Assunzione di sostituti enzimatici o di altri integratori che supportano il metabolismo
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Trattamento del sangue con sostanze chimiche per disintossicare i sottoprodotti metabolici pericolosi
Quando possibile, una persona affetta da un disturbo metabolico ereditario dovrebbe essere curata presso un centro medico con esperienza in queste rare condizioni.
I bambini e gli adulti affetti da disturbi metabolici ereditari possono ammalarsi gravemente, richiedendo il ricovero in ospedale e talvolta il supporto vitale. Il trattamento durante questi episodi si concentra sulle cure di emergenza e sul miglioramento della funzionalità degli organi.
