VALUTAZIONE DEL RUOLO DEI GENI ARX E CDKL5 NELLE ENCEFALOPATIE EPILETTICHE AD EZIOLOGIA SCONOSCIUTA CON INSORGENZA NEL PRIMO ANNO DI VITA

SOMMARIO Introduzione: Le encefalopatie epilettiche ad esordio nel primo anno di vita sono un gruppo clinicamente ed eziologicamente eterogeneo di disordini in cui le funzioni cognitive, sensoriali, e/o motorie si deteriorano principalmente a causa dell’attività epilettica. Numerosi sono i fattori eziologici che sono stati riportati, incluse condizioni ereditarie e non ereditarie. Comunque, in quasi un terzo dei casi non è possibile identificare una causa sottostante. Recentemente è stato segnalato il coinvolgimento dei geni CDKL5 ed ARX nella patogenesi dell’epilessia refrattaria ad esordio precoce, in bambini neurologicamente compromessi. Obiettivi: Investigare il ruolo patogenetico di CDKL5 ed ARX nelle encefalopatie epilettiche ad eziologia sconosciuta con esordio nel primo anno di vita e caratterizzare i quadri elettroclinici associati con mutazioni di tali geni. Pazienti e metodi Sono stati reclutati ed analizzati per mutazioni di CDKL5 ed ARX, mediante DHPLC e sequenziamento diretto, ottanta pazienti (40 femmine e 40 maschi, inclusi 2 cugini, nati da madri asintomatiche gemelle monozigoti) con encefalopatia epilettica ad eziologia sconosciuta con esordio durante il primo anno di vita. I dati clinici, neurologici, epilettologici e le registrazioni EEG sono stati retrospettivamente raccolti e globalmente valutati. Risultati: Sono state identificate 6 nuove mutazioni patogenetiche de novo di CDKL5 (3 missense; 2 nonsense; 1 frameshift) in 5 femmine e in un maschio 47,XXY, per un tasso complessivo di mutazione pari all’8%, ovvero una prevalenza del 12,5 % se si considerano solamente le femmine. In tre soggetti maschi, tra cui un caso sporadico ed i due cugini, sono state identificate due nuove diverse mutazioni missense del gene ARX (per un tasso di mutazione pari a 7,5% considerando esclusivamente i soggetti maschi della nostra coorte), dimostrando che mutazioni di ARX, diverse dalle espansioni dei tratti polialaninici, possono essere coinvolte nella patogenesi delle encefalopatie epilettiche. La valutazione del profilo elettroclinico dei nostri pazienti con mutazioni del gene CDKL5 (età media: 5,8 anni, range 15 mesi - 11 anni) ha evidenziato le seguenti caratteristiche: a) esordio precoce di epilessia (1-16 settimane di vita) (6/6) in bambini neurologicamente compromessi con ipotonia assiale e scarso contatto visivo (6/6); frequente commistione ab initio di più tipi di crisi, talora associate nel medesimo evento, quali spasmi (4/6), mioclonie (4/6), crisi focali (3/6), e crisi tonico o tonico cloniche apparentemente generalizzate (2/6); b) normale attività di fondo all’EEG all’esordio (6/6) con presenza di anomalie intercritiche epilettiformi o lente, focali o multifocali (4/6); c) neuroimaging non significativo (6/6); d) successivo progressivo deterioramento dell’attività EEG di fondo (6/6) e comparsa - generalmente entro il secondo anno di vita - di un pattern elettrico inusuale caratterizzato da un’attività theta (4/6) o delta (1/6) di ampio/amplissimo voltaggio, più o meno diffusa, con sovrascritte, spesso subcontinue, anomalie multifocali ampie (5/6) con tendenza a divenire sincrone (4/6); e) contemporaneo incremento in frequenza e persistenza di più tipi di crisi, principalmente crisi toniche (3/6) e spasmi (5/6), che, assieme all’aumento dell’attività EEG parossistica, contribuivano alla stagnazione o regressione dello sviluppo neurologico (6/6), configurando un’encefalopatia epilettica. Tutti assieme questi aspetti costituiscono le più precoci caratteristiche cliniche che abbiamo identificato come una chiara indicazione all’analisi molecolare di CDKL5. La possibile comparsa di caratteristiche cliniche Rett-like, quali stereotipie (5/6) o disfunzioni autonomiche (1/6), e la possibile evoluzione verso un’encefalopatia mioclonica con burst pseudoperiodici di anomalie (3/6), rappresentano ulteriori, ma un po’ tardivi, aspetti che orientano la diagnosi. I tre pazienti identificati con mutazioni del gene ARX (età media: 7 anni, range 2 - 16 anni) presentavano all’esordio una early infantile epileptic encephalopathy with suppression burst (EIEE), nota come Sindrome di Ohtahara. Nel periodo neonatale (3/3), era presente un pattern caratterizzato da burst di attività parossistica separata da episodi di appiattimento o attenuazione in voltaggio del tracciato (3/3). Spasmi o crisi toniche (2/3) costituivano il principale tipo di crisi all’esordio, in associazione con crisi emicloniche (1/3), toniche (1/3) e mioclonie massive (1/3) o erratiche (1/3). Una transizione da EIEE a Sindrome di West atipica (3/3), era seguita, nel paziente più vecchio della nostra serie, da un’evoluzione verso una sindrome di Lennox-Gastaut-like. Uno sviluppo neurologico severamente compromesso (3/3) con ritardo mentale profondo (3/3), assenza di abilità sociali (3/3) e tetraparesi (3/3) erano evidenti al follow up, mentre i controlli neuroradiologici mostravano atrofia cerebrale (3/3). Conclusioni: I nostri dati confermano il ruolo cruciale di mutazioni dei geni CDKL5 e ARX nella patogenesi delle encefalopatie epilettiche dell’infanzia ed identificano delle caratteristiche fenotipiche chiave, sia cliniche che EEG. Con l’aiuto di questi strumenti, l’analisi molecolare di questi due geni (CDKL5 per le femmine ed ARX per i maschi) dovrebbe essere presa in considerazione, nella pratica clinica, in neonati e lattanti neurologicamente compromessi, con epilessia severa ad esordio precoce, altrimenti non spiegata.