Correlazione genotipo-fenotipo in pazienti con malformazioni della corteccia cerebrale

Lo studio delle malformazioni corticali ne ha evidenziato, soprattutto negli ultimi anni, l'alta frequenza in soggetti con ritardo mentale, ritardo dello sviluppo ed epilessia, specialmente in età pediatrica. In particolare la diagnostica per immagini costituisce il principale mezzo per l'identificazione e la classificazione delle diverse sindromi malformative, permettendo un rapido inquadramento diagnostico. La genetica molecolare e l'analisi di linkage rappresentano gli strumenti più importanti per identificare alterazioni in geni noti e per indirizzare lo studio su nuovi loci, al fine di delineare i fattori genetici di rischio per le sindromi identificate. Negli ultimi dieci anni l’avvento della diagnostica mediante neuro-immagini ad alta risoluzione ha consentito l’individuazione o l’ulteriore caratterizzazione di vari tipi di malformazioni corticali. Le variazioni nella distribuzione e profondità dei solchi corticali, nello spessore della corteccia cerebrale, nei confini fra sostanza bianca e sostanza grigia e nell’intensità di segnale permettono il riconoscimento di differenti pattern malformativi. Uno sviluppo anomalo corticale rappresenta una maggiore causa di epilessia, che costituisce generalmente il fenotipo clinico caratteristico di questi pazienti. Le più gravi malformazioni possono tuttavia manifestarsi con quadri di grave ritardo dello sviluppo e precoce insorgenza delle crisi, con conseguente svantaggio riproduttivo. Recentemente è stato dimostrato che diversi geni sono coinvolti nel processo di migrazione neuronale, attraverso cui si formano i sei strati definitivi della corteccia cerebrale. In particolare è stato visto che i geni implicati in questo processo sono FLNA, richiesto per l'allontanamento dei neuroni dalla zona ventricolare, LIS1 e DCX, necessari per la successiva migrazione di questi neuroni verso la corteccia, e i geni RELN, DAB1, VLDLR, APOER2, CDK5 e P35 che permettono il passaggio dei neuroni attraverso la piastra corticale. Lo studio dei geni che guidano la migrazione neuronale è di fondamentale importanza per la comprensione delle anomalie dello sviluppo corticale che spesso sono associate a gravi forme di epilessia e di ritardo mentale. In questo studio è stato effettuata un'analisi clinica, neuroradiologica e molecolare di pazienti con malformazioni della corteccia cerebrale determinate da disturbi della migrazione neuronale (lissencefalie, eterotopia nodulare periventricolare) e da anomalie dell’organizzazione corticale (polimicrogirie). E' stata eseguita una VII analisi di mutazione mediante DHPLC e sequenziamento diretto dei geni che sono responsabili di tali malformazioni: LIS1, DCX, FLNA, GPR56. Inoltre, l'elevata sensibilità e la natura quantitativa della metodica dHPLC ci hanno consentito di caratterizzare due casi di mosaicismo somatico del gene FLNA. La DHPLC rappresenta quindi una valida metodica da utilizzare quando si deve effettuare, in un numero elevato di individui, un’analisi di mutazione rapida e sensibile di un gene di grandi dimensioni come FLNA. I risultati da noi ottenuti evidenziano inoltre come tale metodica sia di grande utilità per l'identificazione e la caratterizzazione di mutazioni presenti sotto forma di mosaico somatico. Infine l'utilizzo di una nuova metodica definita MLPA ci ha permesso di identificare delezioni e duplicazioni genomiche in pazienti con lissencefalia e eterotopia a banda sottocorticale che erano risultati negativi all'analisi di mutazione dei geni LIS1 e DCX effettuata con le metodiche standard. I risultati ottenuti sono stati utilizzati per effettuare correlazioni genotipofenotipo all’interno della casistica di pazienti con malformazioni della corteccia cerebrale pervenuti al nostro centro. In particolare, la tipologia di mutazioni da noi individuate (mutazioni missenso, mutazioni troncanti, delezioni o duplicazioni) e la loro localizzazione all’interno della proteina (ad esempio mutazioni in regioni conservate o in domini coinvolti in meccanismi funzionali importanti) sono stati correlati con i dati neuroradiologici, il livello cognitivo e la presenza di epilessia. I risultati di questo studio sono importanti per formulare linee guida cliniche e genetiche per il trattamento dei pazienti con malformazioni corticali e per offrire una adeguata consulenza genetica alle famiglie dei pazienti affetti.