Sindromi miasteniche congenite

Sindromi miasteniche congenite

Storia

Il primo caso di un paziente con CMS fu riportato nel 1977 da Engel et al. La prima mutazione associata a CMS è stata riportata nel gene CHRNE da Gomez et al. nel 1995. Il primo difetto genetico molecolare con conseguente sindrome miastenica congenita presinaptica è stato segnalato da Ohno nel 2001. Date di rilevamento di mutazioni in uno dei 32 geni CMS riportati in letteratura sono elencati nella tabella 1.

Classificazione

La SMC può essere classificata secondo diversi criteri. Secondo il modo di eredità, CMS può essere classificato come autosomico dominante (AD), autosomico recessivo (AR), come de novo, o come AD o AR. Il CMS può anche essere classificato secondo la proteina mutata (Tabella 2). Seguendo questo criterio di classificazione, 32 diversi tipi di CMS possono essere attualmente differenziati (Tabella 2). Un terzo schema differenzia il CMS dovuto a una patologia presinaptica, sinaptica o postsinaptica. Una quarta categoria si riferisce al CMS dovuto a difetti di glicosilazione. Inoltre, il CMS può essere classificato secondo la funzione della proteina mutata (ad esempio, enzima, proteina strutturale, proteina poro). Un’altra possibilità di classificare la CMS è il tipo di mutazione come mutazioni puntiformi (missenso o troncante (frameshift, sito di splice, nonsense)), delezioni, duplicazioni, indel o inserzioni. Secondo il decorso a lungo termine, la CMS può essere classificata come progressiva, fluttuante o regressiva.

Frequenza

Per quanto riguarda la frequenza della CMS sono disponibili solo dati limitati poiché la maggior parte delle conoscenze attuali è stata ottenuta da rapporti di casi isolati. Secondo una recente revisione, la prevalenza del CMS è stimata come 1/10 di quella della miastenia gravis, che è 25-125/1000000 . In un recente studio sulla frequenza della miastenia autoimmune e della miastenia genetica in pazienti di età inferiore ai 18 anni, la prevalenza di CMS in Gran Bretagna è stata calcolata come 9,2/1000000 ma varia notevolmente tra le regioni tra 2,8 e 14,8/1000000 . Nello stato brasiliano di Parana la prevalenza del CMS è stata stimata come 0,18/100000 . Molto probabilmente, queste cifre di prevalenza sono sottostime perché il CMS può passare inosservato se confuso con una delle molte diagnosi differenziali o se si manifesta solo con sintomi lievi. In diverse regioni del mondo sono stati rilevati aumenti locali di alcune mutazioni. Nella popolazione Rom dell’Europa sud-orientale è stato riportato un aumento della frequenza della variante c.1327delG nel gene CHRNE. Allo stesso modo, un aumento della prevalenza della variante c.1353duplG nel gene CHRNE è stato riportato in Algeria e Tunisia. In Spagna e Portogallo la variante CHRNE c.130dupC è altamente prevalente. CHRNE-related CMS è generalmente considerato come il più comune dei CMS. In Europa occidentale o centrale la variante RAPSN c.264C > A e la variante DOK7 c.1124_1172dupTGCC sono altamente prevalenti. Per quanto riguarda la frequenza dei 32 sottotipi CMS, le mutazioni nel gene CHRNE sono le più frequenti, rappresentando il 30-50% dei casi CMS, una cifra che varia significativamente tra le diverse etnie. Le mutazioni nel gene CHRNE provocano una carenza di recettori dell’acetilcolina o una cinetica anomala del canale. Il secondo difetto più frequente è quello nel gene RAPSN che rappresenta il 15-20% dei casi di CMS. Il terzo e il quarto sottotipo di CMS più frequenti sono le varianti COLQ e DOK7 che rappresentano il 10-15% dei casi di CMS. Le mutazioni nel gene CHAT rappresentano il 4-5% dei casi CMS. Le mutazioni in GFPT1 possono essere trovate nel 2% dei casi CMS. Tuttavia, queste cifre possono variare tra i paesi e le regioni in esame. In uno studio su 34 famiglie CMS di Israele, i geni più frequentemente mutati sono RAPSN (n = 13), COLQ (n = 11) e CHRNE (n = 7). Tutte le altre proteine mutate possono contribuire con meno di 1% dei casi CMS al gruppo generale di CMS. Circa il 75% dei casi di CMS sono dovuti a mutazioni nei geni che codificano diverse subunità del recettore dell’acetilcolina (CHRNA1, CHRNB1, CHRND, CHRNE) o proteine importanti per mantenere la struttura o la funzione del NMJ, come MUSK, RAPSN o DOK7 . I geni causali più comuni sono CHAT, COLQ, RAPSN, CHRNE, DOK7, e GFPT1.

Proteine mutate

Attualmente, 32 proteine situate sulla parte presinaptica, sinaptica o postsinaptica dell’endplata motoria/giunzione neuromuscolare (NMJ) o proteine che subiscono una glicosilazione anormale sono state riportate per essere coinvolte nei vari tipi di CMS. Otto proteine sono associate al CMS presinaptico, quattro al CMS sinaptico, quindici al CMS postsinaptico e cinque ai difetti di glicosilazione. Le proteine colpite in CMS hanno funzioni diverse, come canali ionici (AchR, SNC4A), proteine strutturali (LAMA5, COL13A1, RAPSN, PLEC, COLQ), molecole di segnalazione (AGRN, LRP4, MUSK, DOK7), enzimi catalitici (CHAT, GFPT1, DPAGT1, ALG14, ALG2, GMBBP, PREPL, SLC25A1), proteine sensore (SYT2), o proteine di trasporto (SLC18A3).

CMS pre-sinaptico

La maggior parte dei CMS è causata da difetti nelle proteine post-sinaptiche ma alcuni dei CMS sono anche causati da difetti delle proteine presinaptiche . Questi includono le proteine SLC5A7, CHAT, SLC18A3, SNAP25, VAMP1, SYB1, SYT2, e MUNC13-1 . I difetti presinaptici possono essere ulteriormente classificati come disturbi che riguardano il trasporto assonale, disturbi che riguardano la sintesi e il riciclaggio dell’acetilcolina e disturbi che riguardano l’esocitosi delle vescicole sinaptiche.

Disordini che interessano il trasporto assonale

SLC5A7

Di recente, mutazioni nel trasportatore presinaptico, Na-dipendente, ad alta affinità colina-1 (CHT) codificato dal gene SLC5A7 sono stati identificati come una causa rara di CMS . Le mutazioni in questo gene causano anche forme alleliche AD di neuropatia motoria distale. I pazienti con SLC5A7-correlati CMS presentano una grave debolezza muscolare, che va da letale artrogriposi prenatale e grave ipotonia a una forma neonatale di CMS con apnee episodiche. La prognosi delle apnee è più favorevole se i pazienti rispondono a AchEI. In un’altra famiglia, i pazienti hanno presentato un grave ritardo dello sviluppo neurologico con atrofia cerebrale. La stimolazione nervosa ripetitiva a bassa frequenza (LF-RNS) di solito mostra un decremento, ma a volte solo dopo precedenti RNS ad alta frequenza (HF-RNS) durante 10s con 20 Hz. Tutti i pazienti segnalati hanno risposto favorevolmente all’AchEI e un paziente anche al salbutamolo .

Disturbi che riguardano la sintesi e il riciclo dell’acetilcolina

Chat

Il gene CHAT codifica per la colina acetiltransferasi, che promuove la risintesi dell’acetilcolina . Clinicamente, i pazienti presentano ptosi, debolezza muscolare degli arti, facile affaticabilità ed episodi ricorrenti di apnea potenzialmente fatale. Gli episodi di apnea hanno un esordio brusco, ma possono essere innescati da stress fisico o emotivo o da una malattia acuta. L’ipossia/ischemia cerebrale durante gli episodi apneici può secondariamente provocare un ritardo di sviluppo globale con mielinizzazione ritardata e segni di lesioni ipossico-ischemiche sull’imaging cerebrale. L’apnea può essere presente già alla nascita o può raramente iniziare durante l’infanzia o la prima età adulta. Infezioni o stress possono portare ad un fallimento della trasmissione neuromuscolare che mette in pericolo la vita. La risonanza magnetica muscolare è solitamente normale. Le indagini ultrastrutturali dell’NMJ possono essere non informative. Gli studi di microelettrodi in vitro eseguiti nel muscolo biopsied possono mostrare una moderata riduzione del rilascio quantico. L’AchEI può essere utile per i sintomi lievi, ma non può prevenire il verificarsi di episodi apneici. Alcuni pazienti possono richiedere una ventilazione permanente. Nonostante l’applicazione di AchEI, la debolezza muscolare prossimale permanente può svilupparsi e può portare alla dipendenza dalla sedia a rotelle .

SLC18A3

Il gene SLC18A3 codifica il trasportatore vescicolare di acetilcolina VAchT . VAchT carica l’acetilcolina appena sintetizzata dal citoplasma neuronale nelle vescicole sinaptiche. SLC18A3-correlati CMS sono stati segnalati in solo tre famiglie. I casi indice delle prime due famiglie hanno presentato ptosi, oftalmoparesi, affaticamento, debolezza e crisi apneiche. È interessante notare che le manifestazioni muscolari in questi pazienti sono peggiorate in acqua fredda (paramiotonia). Uno dei pazienti aveva anche difficoltà di apprendimento e disfunzione sistolica ventricolare sinistra. I due pazienti della famiglia 3 hanno presentato un’insufficienza respiratoria dalla nascita che richiedeva una ventilazione meccanica. I pazienti indice della famiglia 1 e 3 hanno mostrato un decremento prominente su LF-RNS seguita da un periodo prolungato di esaurimento post-attivazione. In un paziente la risposta decrementale poteva essere smascherata solo dopo la contrazione isometrica, una caratteristica ben riconosciuta della malattia presinaptica. Gli AchEI erano solo moderatamente efficaci.

Disturbi che influenzano l’esocitosi delle vescicole sinaptiche

SNAP25

SNAP25 codifica una proteina “solubile N-ethyl-maleimide sensitive fusion (NSF) attachment” (SNARE) essenziale per l’esocitosi delle vescicole sinaptiche dai terminali nervosi e delle vescicole dense-core dalle cellule endocrine . L’esocitosi innescata dal Ca++ è iniziata quando la sinaptobrevina, attaccata alle vescicole sinaptiche (v-SNARE), si assembla con SNAP25B e la sintaxina, ancorata nella membrana presinaptica (t-SNAREs) in una spirale α-elica, tenuta insieme da interazioni idrofobiche. Mutazioni nel gene SNAP25 provocano l’inibizione dell’esocitosi delle vescicole sinaptiche. SNAP25-correlato CMS è stato segnalato solo in una singola femmina che ha presentato con miastenia, contratture congenite, ipereccitabilità corticale, atassia cerebellare, e grave disabilità intellettuale. In questo paziente la trasmissione neuromuscolare era compromessa a causa del ridotto rilascio quantico.

VAMP1

Il gene VAMP1 codifica per una proteina presinaptica, che è fondamentale per la fusione delle vescicole sulla membrana presinaptica. Finora, VAMP1-correlato CMS è stato segnalato in un Kuwaitiano e una famiglia israeliana. I due pazienti della famiglia kuwaitiana si sono presentati poco dopo la nascita con ipotonia, debolezza muscolare, difficoltà di alimentazione che richiedevano un’alimentazione gavage, sviluppo motorio ritardato e oftalmoparesi. Un paziente aveva contratture articolari. I due pazienti della famiglia israeliana hanno presentato una grave ipotonia congenita e debolezza muscolare, difficoltà di alimentazione che richiedevano l’impianto di un’entero-gastrostomia percutanea (PEG) e un grave ritardo nello sviluppo. Uno di loro aveva inoltre lassità articolare e cifoscoliosi, l’altro aveva contratture al ginocchio e insufficienza respiratoria. Entrambi i pazienti non erano in grado di generare posture o movimenti antigravitari. L’esame elettrofisiologico ha rivelato potenziali d’azione muscolari composti (CMAP) gravemente bassi e compromissione presinaptica. Entrambi i pazienti israeliani hanno beneficiato della piridostigmina.

SYB1

SYB1 codifica per la proteina SNARE sinaptobrevina, che è essenziale per l’esocitosi delle vescicole sinaptiche. Mutazioni in SYB1 sono stati segnalati in un singolo paziente con CMS. La femmina ha presentato alla nascita con ipotonia marcata e difficoltà di alimentazione. All’età di 2 anni, grave debolezza muscolare, deperimento, e lieve oftalmoparesi sviluppato. LF-RNS è stato seguito da una risposta decrementale, e 20 Hz stimolazione durante 5 s aumentato il CMAP-ampiezza fino a 9 volte. La piridostigmina ha avuto un moderato effetto benefico. Nel corso degli anni, la debolezza muscolare è leggermente migliorata, tanto che poteva sedersi da sola, ma persisteva la difficoltà di parola e l’incapacità di deglutire. È morta per insufficienza respiratoria precipitata da un’infezione all’età di 14 anni.

SYT2

SYT2 codifica la proteina presinaptica synaptotagmin che interagisce con SNAP25 ed è coinvolta nel rilascio di acetilcolina provocato dal calcio. SYT2-correlato CMS è stato segnalato in due famiglie. Clinicamente, i pazienti hanno presentato con prominente debolezza muscolare degli arti inferiori e areflessia. La neuropatia motoria è stata un’altra caratteristica fenotipica. Vari membri della famiglia hanno presentato deformità del piede (pes cavus (piedi cavi), dita a martello, pes planus, clawing), iperlaxity, displasia dell’anca, ipotonia, debolezza diffusa degli arti e spreco, e ptosi lieve. LF-RNS ha evocato una risposta decrementale in diversi membri della famiglia. La contrazione volontaria massima per 10s (facilitazione) ha provocato un marcato aumento della CMAP. 3,4-DAP era più efficace di piridostigmina.

MUNC13-1

MUNC13-1 agisce come un regolatore principale del rilascio di neurotrasmettitori, mediando docking-priming di vescicole sinaptiche e vari processi di plasticità presinaptica. MUNC13-1 fa da ponte tra le vescicole e le membrane plasmatiche dalla periferia dell’interfaccia membrana-membrana. Nello stato inattivo, MUNC13-1 blocca la sintaxina, un’altra proteina SNARE, in uno stato ripiegato. All’ingresso di Ca2+ nel terminale nervoso, MUNC13-1 sblocca la sintaxina spostando MUNC18 permettendo alla sintaxina di interagire con la sinaptobrevina e SNAP25B per effettuare l’esocitosi delle vescicole. Mutazioni in MUNC13-1 sono state riportate solo in un singolo paziente. In una bambina di 2 anni con ipotonia generalizzata, difficoltà di alimentazione, insufficienza respiratoria, microcefalia, atrofia callosa, dismorfismo facciale, ptosi variabile, quadruparesi, scoliosi, contratture di flessione e attività EEG parossistica, il sequenziamento dell’esoma intero (WES) ha rivelato la mutazione omozigote c.304C > T nel gene MUNC13-1 . La CMAP era bassa a riposo, e LF-RNS ha rivelato un decremento del 20-40% e HF-RNS un incremento tra 0,8 e 4 mV . Piridostigmina e 3,4-DAP erano solo parzialmente efficaci.

CMS sinaptico

Quattro dei 32 sottotipi di CMS sono dovuti a mutazioni nei geni che codificano proteine sinaptiche. Questi includono COLQ, LAMB2, LAMA5, e COL13A1 .

COLQ

COLQ codifica una proteina funzionale multidominio del NMJ, cruciale per l’ancoraggio AChE alla lamina basale e accumulo AChE al NMJ . COLQ-correlati CMS può essere dovuto non solo a mutazioni puntiformi, delezioni o duplicazioni, ma anche a causa di mutazioni numero di copia variante (delezione o duplicazione del gene intero) . Le mutazioni in COLQ causano carenza di AchE. Clinicamente, il CMS correlato al COLQ si presenta con una vasta gamma di caratteristiche e gravità, dalle manifestazioni muscolari lievi, come il disturbo dell’andatura con deambulazione indipendente e l’insufficienza respiratoria lieve, alla costrizione sulla sedia a rotelle, o alla morte precoce. Di solito, tuttavia, le manifestazioni cliniche sono gravi. In particolare i muscoli assiali possono essere gravemente colpiti e i muscoli oculari sono di solito risparmiati. Sono stati segnalati diversi pazienti con un fenotipo simile alla distrofia muscolare degli arti (LGMD). Alcuni pazienti possono avere ricadute a breve o lungo termine, innescate da AchEI, infezioni, pubertà o gravidanza. Occasionalmente, il fenotipo include ptosi, oftalmoparesi o diplegia facciale. La risposta pupillare può essere rallentata. Alcuni pazienti possono presentare un’insufficienza respiratoria alla nascita o più tardi nel corso della malattia. Alcuni pazienti possono presentare una grave scoliosi. In due pazienti è stata riportata come manifestazione iniziale una paralisi isolata delle corde vocali, che non ha risposto alla piridostigmina, lievemente al 3,4-DAP, ma favorevolmente all’efedrina. Raramente, la microcefalia è stata riportata. È interessante notare che i portatori eterozigoti possono presentare una ptosi congenita. I singoli stimoli nervosi possono evocare risposte doppie. La risonanza magnetica muscolare può essere normale. La biopsia muscolare può mostrare una lieve variazione delle dimensioni delle fibre e una marcata predominanza di fibre muscolari di tipo I. Alcuni pazienti possono mostrare caratteristiche distrofiche e carenza di distrofina. Le indagini biochimiche possono rivelare una carenza di complesso-I. La piridostigmina è inefficace o addirittura dannosa. Tuttavia, diversi pazienti hanno risposto favorevolmente all’efedrina e alcuni al salbutamolo.

LAMB2

Il gene LAMB2 codifica per la proteina laminina-beta-2, che svolge un ruolo importante nello sviluppo della NMJ. Il gene è espresso ubiquitariamente, ma si manifesta principalmente al NMJ. LAMB2-correlato CMS è stato segnalato solo in una singola donna di 22 anni finora. Il paziente ha presentato clinicamente con episodi di distress respiratorio, ritardo delle tappe motorie e pupille persistentemente costrette e sindrome nefrosica (sindrome di Pierson), richiedendo il trapianto di rene. Più tardi nel corso, il paziente ha sviluppato ptosi, oftalmoparesi e scoliosi. LF-RNS era decrementale, che è diventato più pronunciato alla stimolazione 10 Hz. Registrazioni di microelettrodi hanno rivelato una profonda riduzione del contenuto quantico dei potenziali di endplate. AchEI causato deterioramento, tale che il paziente ha richiesto supporto ventilatorio. Al contrario, il paziente ha risposto favorevolmente all’efedrina.

LAMA5

Il gene LAMA5 codifica per la proteina laminina-A5 coinvolta nel mantenimento e nella funzione della matrice extracellulare. La laminina-A5 è un componente principale della membrana basale e coopera con fattori di crescita e recettori dipendenti dalla matrice nella proliferazione e differenziazione cellulare. LAMA5-correlato CMS è stato segnalato solo in un singolo paziente. La donna ha presentato all’età di 24 anni con debolezza muscolare, miopia e tic facciali. La risonanza magnetica cerebrale ha mostrato una lieve perdita di volume e iperintensità T2 periventricolare. LF-RNS ha evocato un decremento del 55% ma un incremento del 250% dopo 10s di contrazione massima. Gli studi dell’endplate hanno identificato una profonda riduzione del contenuto quantico potenziale dell’endplate e degli endplate con normale ripiegamento post-sinaptico che erano denervati o innervati da piccoli terminali nervosi .

COL13A1

Il gene COL13A1 codifica la catena α di un collagene atipico non fibrillare con un singolo dominio transmembrana . COL13A1 è localizzato nel NMJ, dove è responsabile del raggruppamento dell’AchR durante la differenziazione dei miotubi. Le mutazioni in questo gene si manifestano clinicamente come CMS, che è stato segnalato in tre pazienti (2 femmine, 1 maschio) da due famiglie. Due di questi pazienti si sono manifestati con insufficienza respiratoria congenita, debolezza bulbare o debolezza facciale. Tutti e tre i pazienti hanno presentato difficoltà di alimentazione, ptosi, debolezza degli arti e dismorfismo. Due pazienti hanno presentato ciascuno con rigidità spinale o lassità articolare distale, e un paziente con oftalmoparesi e deterioramento cognitivo. Due hanno mostrato una risposta decrementale alla RNS e due un jitter aumentato. Due hanno richiesto una ventilazione non invasiva a pressione positiva (NIPPV). In due pazienti la piridostigmina era inefficace. Salbutamolo rispettivamente 3,4-DAP era benefico.

Disordini postsinaptici

Quindici dei sottotipi CMS sono dovuti a mutazioni nei geni che codificano proteine postsinaptiche. Questi includono CHRNA1, CHRNB1, CHRND, CHRNE, CHRNG, DOK7, MUSK, MYO9A, AGRN, LRP4, PREP1, SCN4A, RAPSN, PLEC, e SLC25A1. Così, post-.synaptic CMSs rappresentano la stragrande maggioranza dei sottotipi CMS. Le CMS postsinaptiche sono suddivise in carenza primaria di AchR, anomalie cinetiche dell’AChR e difetti all’interno della via di raggruppamento dell’AchR.

carenza primaria di AchR

CHRNA1

Il gene CHRNA1 codifica la subunità α dell’AchR nicotinergico, postsinaptico. L’mRNA di CHRNA1 subisce uno splicing alternativo e vengono prodotte due varianti di splicing (P3A- e P3A+). Le mutazioni in CHRNA1 provocano uno squilibrio tra le due varianti di splicing con un aumento di P3A+. Le mutazioni CHRNA1 riducono il numero di AchR alla membrana postsinaptica. Il modello di eredità è AD se le mutazioni CHRNA1 causano un canale lento CMS (SCCMS) o AR in caso di deficit primario di AchR . Il primo CHRNA1-correlato CMS sono stati segnalati in 2008 (Tabella 1). I pazienti hanno presentato già prenatale con ritardo di crescita, movimenti ridotti, edema, contratture, e postnatale con dismorfismo, deperimento muscolare, scoliosi, contratture, e pterigio. Per quanto riguarda la frequenza delle mutazioni CHRNA1, sono state trovate solo in una singola delle 18 famiglie brasiliane con CMS. CHRNA1-correlato CMS sembra rispondere favorevolmente a AchEI. Gli oligonucleotidi antisenso (AON) hanno dimostrato di ristabilire l’equilibrio tra le due varianti di splicing e quindi dovrebbero essere utili nei pazienti portatori di tali mutazioni.

CHRNB1

Il gene CHRNB1 codifica per la subunità β dell’AchR nicotinergico, postsinaptico. Le prime mutazioni in CHRNB1 che causano CMS sono state riportate in uno studio brasiliano nel 2008 (Tabella 1). Il primo paziente pubblicato era un maschio di 28 anni che si manifestava dalla nascita con ptosi, oftalmoparesi, disfagia, debolezza muscolare degli arti prossimali, alare scapolare, debolezza dei muscoli assiali, deperimento e scoliosi. Ha mostrato una risposta decrementale alla RNS, aveva scariche doppie e un EMG miopatico. Il decorso è stato progressivo ma ha beneficiato della fluoxetina. Il secondo paziente portatore di una mutazione CHRNB1 era un maschio di 3 anni che si manifestava con ptosi, debolezza facciale, grave ipotonia e insufficienza respiratoria che richiedeva una ventilazione assistita. La risposta alla LF-RNS era decrementale. AchEI erano inefficaci e lui è stato messo su chinidina, ma è stato perso al follow-up. In uno studio spagnolo di una coorte CMS, un terzo paziente con una mutazione CHRNB1 è stato identificato, ma non sono stati forniti dettagli clinici.

CHRND

Il gene CHRND codifica la subunità δ dell’AchR nicotinergico postsinaptico. La prima mutazione in CHRND che causa il CMS è stata riportata in un paziente tedesco con CMS ad esordio precoce che si manifestava con difficoltà di alimentazione, debolezza moderata e generalizzata, ed episodi ricorrenti di insufficienza respiratoria provocati da infezioni. Il secondo paziente era una donna di 20 anni con manifestazioni miasteniche da moderate a gravi dalla nascita. Aveva una marcata risposta decrementale alla LF-RNS. Rispondeva poco all’AchEI ma chiaramente al 3,4-DAP. Uno dei suoi fratelli con una presentazione simile era morto all’età di 11 m. Altri due pazienti sono stati riportati in uno studio di pazienti CMS da Israele, ma non sono stati forniti dettagli clinici.

CHRNE

Il gene CHRNE codifica per la subunità ε dell’AchR. La prima mutazione nel gene CHRNE che causa un CMS è stata riportata già nel 2000 (Tabella 1). Da allora sono stati riportati diversi tipi di mutazioni e si stima che fino alla metà dei pazienti con un CMS portano una mutazione CHRNE, rappresentando così il gene più frequentemente mutato in CMS. In uno studio di 64 pazienti CMS dalla Spagna, le mutazioni CHRNE sono state rilevate nel 27% dei pazienti. In uno studio di 45 pazienti di 35 famiglie CMS israeliane, le mutazioni CHRNE sono state trovate in 7 parentele. In uno studio di 23 famiglie con CMS dai paesi del Maghreb, la mutazione fondatore c.1293insG è stata trovata nel 60% di questi pazienti. Il tipo e la gravità delle manifestazioni cliniche delle mutazioni CHRNE possono variare notevolmente tra le famiglie colpite. Alcuni pazienti possono presentare solo ptosi, mentre altri possono presentare una grave miastenia generalizzata. La maggior parte dei pazienti si presenta alla nascita con una debolezza bulbare, respiratoria o generalizzata degli arti lievemente progressiva con ptosi o oftalmoplegia. Singoli pazienti possono morire prematuramente nell’infanzia per insufficienza respiratoria. Alcuni pazienti possono avere sintomi miastenici dalla nascita e raggiungere la deambulazione in ritardo o non del tutto. I pazienti singoli si presentano con un decorso fluttuante. I singoli pazienti sviluppano una grave scoliosi. La RNS può essere decrementale o normale. L’EMG a fibra singola (SF-EMG) può rivelare un jitter aumentato. Alcuni pazienti possono mostrare CMAPs ripetitivi. La maggior parte dei pazienti risponde favorevolmente all’AchEI. Tuttavia, in alcuni pazienti la piridostigmina e il 3,4-DAP possono essere inefficaci o possono peggiorare il fenotipo. L’albuterolo può essere molto efficace in singoli pazienti. Altri pazienti possono beneficiare significativamente del salbutamolo. La fluoxetina da sola può essere inefficace ma in combinazione con il salbutamolo si può ottenere un miglioramento significativo.

CHRNG

Il gene CHRNG codifica per la subunità γ fetale dell’AchR. Le mutazioni nel gene CHRNG causano CMS con pterigie multiple (sindrome letale delle pterigie multiple (LMPS) o la variante Escobar della sindrome delle pterigie multiple (EVMPS)). In uno studio di sette famiglie con la sindrome di Escobar (contrazioni, pterigie multiple, difficoltà respiratorie), mutazioni nel gene CHRNG sono state rilevate in 12 membri della famiglia. Il rapporto femmina-maschio era di 7:5. Alcuni pazienti hanno presentato con movimenti fetali diminuiti, debolezza facciale, distress respiratorio, artrogriposi, bassa statura, cifosi/scoliosi, dismorfismo, palato alto, palatoschisi, aracnodattilia o criptorchismo. Nessuno ha presentato manifestazioni miasteniche postnatali. Le mutazioni CHRNG possono anche essere responsabili della malattia allelica sequenza di deformazione acinesia fetale (FADS). In uno studio di 46 pazienti CMS dalla Spagna, cinque hanno portato una mutazione nel gene CHRNG. Tutti hanno presentato con artrogriposi e ritardato motorio pietre miliari, e alcuni di loro con scarsa suzione. È interessante notare che nessuno di loro ha ricevuto farmaci di solito dato per CMS. In uno studio su tre pazienti iraniani CHRNG-correlati CMS, nessun trattamento farmacologico è stato applicato. Uno dei pazienti ha presentato con collo corto, lieve pterigrafia ascellare, gomiti e ginocchia, contratture articolari, mani serrate con i pollici tenuti attraverso il palmo e piedi a bastone (varismo). Il paziente aveva i piedi a dondolo, con quasi nessun movimento nelle caviglie. Il dismorfismo facciale includeva un emangioma sulla fronte e sul naso, strabismo, ponte nasale piatto e angoli della bocca rovesciati.

Anomalie cinetiche dell’AChR

Secondo la cinetica dell’AChR, si differenziano due tipi funzionalmente distinti di CMS, CMS a canale veloce (FCCMS) e SCCMS.

FCCMS

FCCMS è caratterizzato da un tempo di apertura solo breve dell’AchR. La FCCNS è dovuta a mutazioni di perdita di funzione nelle subunità dell’AchR. Queste mutazioni causano aperture del canale AChR anormalmente brevi migliorando il tasso di chiusura del canale o riducendo il tasso di apertura del canale. . La diminuzione dell’affinità dell’AChR per l’acetilcolina o la fedeltà alterata delle aperture del canale possono anche causare aperture del canale accorciate. Il margine di sicurezza della trasmissione neuromuscolare è compromesso dalla diminuita probabilità di apertura dei canali e dal decadimento accelerato della risposta sinaptica. La FCCMS si presenta di solito nella prima infanzia con un fenotipo infantile. La FCCMS risponde al 3,4-DAP in combinazione con la piridostigmina.

SCCMS

SCCMS, al contrario, è caratterizzata da un tempo di apertura prolungato dell’AchR. Le SCCMS sono solitamente dovute a mutazioni gain-of-function nei geni delle subunità AchR. Nella maggior parte dei pazienti, la SCCMS segue un tratto di eredità AD. Al contrario, la maggior parte delle sindromi da deficit primario di AchR seguono un tratto di eredità AR. Mutazioni in una qualsiasi delle quattro subunità adulte AChR può alterare la funzione di canale ionico del AchR. L’esordio dei sottotipi di SCCMS è di solito dopo l’adolescenza con fenotipi inizialmente lievi. Solo rari casi si presentano nei primi anni di vita e diventano gravemente disabili nella prima decade. Nella maggior parte dei pazienti c’è un coinvolgimento selettivo e grave della cervicale e dei muscoli estensori del polso e delle dita. Le indagini elettrofisiologiche della SCCMS rivelano frequentemente scariche ripetitive (un singolo stimolo nervoso evoca potenziali d’azione muscolari composti ripetitivi). L’assunzione di AchEI in genere peggiora le manifestazioni cliniche. Le SCCMS non rispondono all’edrofonio.

Defetti all’interno della via AchR-clustering

DOK7

Il gene DOK7 (downstream-of-kinase) codifica per la proteina DOK7, che è coinvolta nella segnalazione a valle delle fosfotirosin-chinasi recettoriali e non recettoriali. DOK7 attiva MUSK attraverso la dimerizzazione. Varie mutazioni sono state riportate nel gene DOK7. In particolare sono state riportate delezioni. Esse possono verificarsi durante la replicazione del DNA in quanto vi è microomologia breakpoint e una ripetizione invertita. Per quanto riguarda la frequenza di DOK7-correlata CMS, è stato il secondo sottotipo più frequente in una coorte brasiliana. L’esordio clinico è caratterizzato da disturbi dell’andatura dovuti alla debolezza muscolare dopo le normali tappe motorie. I muscoli degli arti prossimali sono più fortemente colpiti rispetto ai muscoli degli arti distali (LGMD-like pattern). La CMS congenita legata al DOK7 può manifestarsi come stridore dovuto alla paralisi delle corde vocali, che occasionalmente richiede l’intubazione e la ventilazione artificiale. Occasionalmente, i pazienti presentano ptosi, ma solo raramente con oftalmoparesi. L’affaticamento è spesso assente, ma possono verificarsi periodi prolungati di debolezza. Le difficoltà di alimentazione possono richiedere l’alimentazione con tubo nasogastrico o anche l’impianto di PEG. La biopsia muscolare può mostrare lipidosi e ramificazione difettosa degli assoni terminali, che si traduce in un unico assone terminale che contatta en passant coppe post-sinaptiche. Gli AchEI sono di solito inefficaci e possono anche peggiorare le manifestazioni cliniche. L’efedrina (inizialmente 25 mg/d e aumentata a 75-100 mg/d) sembra essere un’alternativa efficace. Il salbutamolo può essere efficace anche nella CMS legata al DOK7. Singoli pazienti traggono vantaggio dall’albuterolo, che può prevenire la progressione della debolezza muscolare nella LGMD di tipo DOK7-related CMS.

Musk

MUSK codifica per una proteina che è coinvolta nella maturazione dell’endplate, nel mantenimento delle funzioni dell’endplate, nel corretto funzionamento di rapsyn e nel funzionamento dell’AchR. MUSK forma un co-recettore per l’agrina con LRP4 e induce il raggruppamento di AchR. CMS a causa di mutazioni MUSK è raro e si manifesta come insufficienza respiratoria, ptosi neonatale, debolezza muscolare degli arti prossimali, e deboli muscoli bulbari, facciali, o oculari. Un maschio cinese di 30 anni con il tipo LGMD di MUSK-correlato CMS ha sviluppato una lieve atrofia dei muscoli delle gambe. LF-RNS era decrementale. La piridostigmina ha deteriorato le manifestazioni cliniche. Un altro neonato maschio si è manifestato con insufficienza respiratoria congenita che richiede la ventilazione meccanica, debolezza assiale con caduta della testa, debolezza facciale, debolezza degli arti prossimali, e oftalmoparesi. Il salbutamolo era efficace, ma il 3,4-DAP aveva solo un effetto lieve, e l’AchEI peggiorava il fenotipo. In una femmina con ipotonia congenita e distress respiratorio che richiedeva la ventilazione meccanica per 8 m, il distress respiratorio e l’apnea notturna con paralisi delle corde vocali si sono ripresentati all’età di 8 anni. 3,4-DAP era efficace. In due fratelli turchi mutazioni MUSK manifestato come LGMD-tipo CMS. MUSK-correlate CMS può anche manifestare come ptosi congenita e più tardi nella vita con affaticamento. In un altro paziente con MUSK-correlata CMS e insufficienza respiratoria congenita, albuterolo era moderatamente efficace, ma AchEI, 3,4-DAP, e efedrina erano inefficaci .

MYO9A

Il gene MYO9A codifica una miosina non convenzionale . Mutazioni nel gene MYO9A che causano CMS sono state riportate in 3 pazienti di 2 famiglie non imparentate. Paziente-1 presentato come un neonato con disfagia che richiede PEG-alimentazione, debolezza muscolare degli arti, apnea episodica, insufficienza respiratoria e ptosi. L’SF-EMG ha mostrato un jitter aumentato nel muscolo orbicularis oculi. Il paziente ha risposto favorevolmente a una combinazione di piridostigmina e 3,4-DAP. I pazienti 2 e 3 erano due fratelli curdi, entrambi con esordio prenatale con movimenti fetali ridotti. Alla nascita la paziente 2 ha presentato una ptosi bilaterale e dopo 2 mesi un’ipotonia generalizzata, disfagia e difficoltà di masticazione. Aveva ritardato le tappe motorie, nistagmo simmetrico e multivettoriale, deviazione upgaze dell’occhio sinistro e oftalmoplegia. Le crisi respiratorie potevano essere scatenate dal 3,4-DAP, dalla fluoxetina e dalle infezioni respiratorie. Il paziente 3 ha presentato una ptosi bilaterale entro la prima settimana dalla nascita, oftalmoplegia, nistagmo e aprassia oculomotoria, e ha sviluppato ipotonia generalizzata, assenza di controllo della testa e del tronco e difficoltà di deglutizione e masticazione. La seduta è stata raggiunta a 12 m, il controllo della testa a 18 m, e la capacità di camminare senza assistenza a 30 m di età. La RNS era decrementale. Entrambi i pazienti hanno risposto favorevolmente alla piridostigmina. I genitori non affetti erano consanguinei e avevano precedentemente perso quattro figli durante il primo anno di vita, tutti con insufficienza respiratoria, difficoltà di alimentazione e ipotonia.

AGRN

Il gene AGRN codifica per un proteoglicano, che viene secreto dal nervo terminale nella fessura sinaptica. Sulla membrana postsinaptica l’agrina si lega al recettore LRP4 per fosforilare e attivare MUSK. Così, l’agrina gioca un ruolo critico nello sviluppo e nel mantenimento della NMJ. Le mutazioni nel gene AGRN si manifestano fenotipicamente come early-onset o late-onset CMS. Il tipo ad esordio infantile è caratterizzato da debolezza e deperimento degli arti inferiori con sostituzione grassa dei miociti nel comparto posteriore. Il tipo ad insorgenza tardiva è caratterizzato da ptosi, oftalmoparesi e lieve debolezza facciale e bulbare. Raramente, le mutazioni nel gene AGRN possono essere associate alla sindrome della testa caduta. In uno studio su 5 pazienti di 3 famiglie portatrici di mutazioni AGRN, tutti hanno presentato una debolezza muscolare distale permanente e spreco oltre alla miastenia. Entrambi i tipi di CMS legati a AGRN rispondono favorevolmente all’efedrina. Piridostigmina e amifampridina erano inefficaci.

LRP4

Il gene LRP4 codifica per una proteina, che funziona come un recettore per agrina. LRP4 forma un complesso con MUSK e media l’attivazione di MUSK da parte di agrina. MUSK attivata insieme a DOK7 stimola rapsyn a concentrarsi e ancorare AchR alla membrana postsinaptica e interagisce con altre proteine implicate nell’assemblaggio e nel mantenimento del NMJ. LRP4 è quindi essenziale per la specializzazione pre e post-sinaptica della NMJ. La prima mutazione nel gene LRP4 che causa CMS è stata riportata nel 2014 (Tabella 1). Una neonata femmina ha presentato con arresto respiratorio e difficoltà di alimentazione, e ha richiesto alimentazione e supporto ventilatore fino a 6 m di età. Le tappe motorie sono state ritardate e ha sviluppato una facile affaticabilità con dipendenza temporanea dalla sedia a rotelle. All’età di 9 e 14 anni ha presentato ptosi, oftalmoparesi e debolezza degli arti. La RNS ha evocato una risposta decrementale, che è migliorata con l’applicazione dell’edrofonio. L’AchEI ha peggiorato le manifestazioni cliniche. Una seconda parentela portatrice di mutazioni LRP4 è stata segnalata nel 2015. Le due sorelle, di 34 e 20 anni, hanno presentato con ritardi motori, lievi difficoltà di masticazione e deglutizione, e successivamente hanno sviluppato debolezza degli arti.

PREPL

PREPL codifica per una propil-endopeptidasi ubiquitaria, con livelli massimi nel cervello, nei reni e nei muscoli. PREPL agisce come un effettore della proteina adattatrice clatrina-associata-1 (AP-1) legandosi alla sua subunità m1A per rilasciare AP-1 dalle membrane bersaglio. Poiché il traffico del trasportatore vescicolare di acetilcolina tra la membrana delle vescicole sinaptiche e il citosol dipende da AP-1, l’assenza di PREPL potrebbe spiegare il ridotto riempimento delle vescicole sinaptiche con acetilcolina. Le mutazioni nel gene PREPL causano una carenza isolata di PREPL. Finora è stato riportato solo un singolo paziente con deficit isolato di PREPL. La femmina ha presentato con ipotonia congenita, difficoltà di alimentazione, ptosi e debolezza muscolare prossimale. Più tardi ha sviluppato un’andatura waddling e ha usato un deambulatore. LF-RNS non ha evocato un decremento. Il paziente ha risposto favorevolmente all’edrofonio e alla piridostigmina.

SCN4A

SCN4A codifica per un canale post-sinaptico del sodio responsabile della generazione dei potenziali d’azione di membrana. Fenotipicamente, le mutazioni in questo gene si manifestano nell’infanzia con ipotonia globale, suzione compromessa, disfagia, sviluppo posturale e motorio ritardato e più tardi nella vita con episodica, debolezza muscolare fluttuante come nella paralisi periodica, paralisi facciale bilaterale, ptosi, e oftalmoparesi. Episodi di debolezza periodica non potrebbe essere innescato da esercizio, riposo, carico di potassio, o il cibo, come nella paralisi periodica. Nei pazienti più anziani, SCN4A-correlate CMS può manifestare esclusivamente come facile affaticamento. In una donna normokalemica di 20 anni, SCN4A-correlato CMS manifestato come attacchi improvvisi di paralisi respiratoria e bulbare dalla nascita, della durata di 3-30 min e ricorrente da una a tre volte al mese, sviluppo motorio ritardato, facile affaticabilità, ptosi, oftalmoparesi, e più tardi come persistente facciale, tronco, o debolezza degli arti. Alcuni pazienti presentano dismorfismo, come il palato alto e arcuato, deformità di adduzione delle ginocchia o delle caviglie e aumento della lordosi lombare. Alcuni pazienti sono mentalmente ritardati con atrofia cerebrale su MRI. La RNS può essere normale, ma una maggiore frequenza dello stimolo può innescare una risposta decrementale. Gli AchEI sono solo marginalmente efficaci. L’acetazolamide insieme al potassio è inefficace.

RAPSN

RAPSN codifica per rapsyn, una proteina di membrana post-sinaptica che ancora l’AchR nicotinico all’endplate motorio e si lega anche al β-distroglicano. Rapsyn è essenziale per il raggruppamento dell’AchR alla membrana postsinaptica e richiesto per la fosforilazione di CHRNB1. Le mutazioni RAPSN sono una causa comune di CMS postsinaptico. La più comune della mutazione RAPSN è N88G, ma possono verificarsi anche mutazioni etero-alleliche diverse da N88K. Occasionalmente, le mutazioni in RAPSN diventano patogene solo nel caso in cui mutazioni nel gene AK9 sono contemporaneamente presenti. Clinicamente, i pazienti si presentano con ptosi fluttuante, occasionalmente sintomi bulbari, muscoli del collo e lieve debolezza muscolare degli arti prossimali. Le infezioni possono precipitare l’esacerbazione delle manifestazioni cliniche. In singoli pazienti può verificarsi un’iperlordosi prominente. Di solito, la risposta all’AchEI è favorevole ma può essere migliorata aggiungendo 3,4 DAP. La fluoxetina può peggiorare la risposta decrementale nei singoli pazienti. In alcuni pazienti l’anestesia generale può esacerbare la debolezza muscolare. Il decorso generale è stabile con peggioramenti intermittenti.

PLEC1

PLEC1 codifica per la plectina, che collega i filamenti intermedi ai loro obiettivi in diversi tessuti. Il gene è espresso ubiquitariamente ma si manifesta principalmente nella pelle, nel tratto gastrointestinale e nell’NMJ. Il primo paziente con CMS a causa di una mutazione PLEC1 aveva distrofia muscolare precoce e manifestazioni tardive di una sindrome miastenica (Tabella 1). RNS ha evocato una risposta decrementale prominente. L’AchEI (piridostigmina) ha prodotto un netto miglioramento delle manifestazioni muscolari. Un secondo paziente con epidermiolisi bullosa e CMS ha portato non solo una mutazione PLEC1, ma anche una mutazione CHRNE omozigote perché era difficile decidere in quale misura la mutazione PLEC1 ha contribuito al fenotipo CMS. Un terzo paziente afroamericano con epidermiolisi bullosa (EDB) ha sviluppato sintomi miastenici all’età di 39 anni. RNS ha indotto una risposta decrementale già all’età di 15 anni. Istologicamente, le NMJ hanno mostrato distruzione delle pieghe giunzionali e rimodellamento. Il paziente è morto immobile all’età di 42 anni.

SLC25A1

SLC25A1 codifica il trasportatore mitocondriale del citrato attraverso la membrana mitocondriale interna e si ritiene che sia un giocatore chiave nella biosintesi degli acidi grassi e steroli, nell’integrità cromosomica e nella regolazione dell’autofagia. Le mutazioni missense nel gene SLC25A1 provocano una funzione anomala del trasportatore, aciduria idrossil-glutarica e CMS. Finora, CMS dovuto le mutazioni SLC25A1 è stato segnalato in 3 fratelli inglesi. Due di loro hanno presentato con facile affaticabilità e debolezza permanente dalla prima infanzia. Uno aveva una moderata disabilità intellettuale. Un altro ha sviluppato tendenze convulsive ossessive e aveva pes cavus. Il terzo paziente aveva un fenotipo più grave con scarsa suzione, ipotonia, apnee, atrofia ottica, ritardo psicomotorio, disfunzione bulbare, epilessia, agenesia del corpo calloso, perdita dell’udito, ed elevati acidi organici urinari. RNS era normale, ma SF-EMG ha rivelato un jitter aumentato. Solo uno dei tre pazienti ha risposto favorevolmente al 3,4-DAP. La piridostigmina era inefficace in un caso.

Disturbi della glicosilazione

La SMC può essere dovuta non solo a mutazioni in geni coinvolti nella struttura e nella funzione dell’endplate motorio ma anche in geni coinvolti nella glicosilazione di proteine, lipidi o agliconi. In particolare la glicosilazione di AchR è compromessa in CMS a causa di una glicosilazione difettosa. La glicosilazione è essenziale per il corretto funzionamento della NMJ e avviene nel reticolo endoplasmatico (ER). Attualmente, sono note mutazioni in cinque geni che sono coinvolti nella glicosilazione delle proteine e possono essere associati a CMS. Questi geni includono ALG2, ALG14, DPAGT1, GFPT1 e GMPPB. Anche se sono espressi ubiquitariamente, si manifestano prevalentemente al NMJ. A causa dei risultati clinici e istologici è stato coniato il termine “sindrome miastenica degli arti con aggregati tubolari”.

GFPT1

GFPT1 codifica per la glutammina-fruttosio-6-fosfato transaminasi-1, che è un enzima chiave che controlla il flusso di glucosio nella via biosintetica dell’esosamina, fornendo i mattoni per la glicosilazione di proteine e lipidi. GFPT1 è ubiquitariamente espresso, ma non è immediatamente evidente perché le mutazioni in questo gene causano sintomi limitati al NMJ. Le mutazioni in GFPT1 possono portare al legame illegittimo di micro-RNA con conseguente espressione ridotta della proteina. I pazienti si manifestano clinicamente con una debolezza precoce e prominente simile alla LGMD, facile affaticabilità e minimi sintomi cranio-bulbari. La risonanza magnetica muscolare può rivelare iperintensità T1. Il mantenimento delle NMJ è drammaticamente compromesso con la perdita delle pieghe giunzionali post-sinaptiche e l’evidenza di processi di denervazione-rinnervazione che interessano le tre principali componenti NMJ. Ci può essere una lieve riduzione delle dimensioni del terminale assonico e la semplificazione delle pieghe post-sinaptiche. La maggior parte dei pazienti risponde beneficamente all’AchEI. In alcuni pazienti l’effetto benefico può essere drammatico.

GMPPB

GMPPB codifica l’enzima catalitico GMPPB, che converte il mannosio-1-fosfato e GTP in GDP-mannosio. Il GDP-mannosio serve come donatore di zucchero. La quantità di proteina può essere appena ridotta. Le mutazioni di GMPPB si manifestano come lieve, CMS a insorgenza tardiva. Come con altri difetti di glicosilazione, i muscoli oculari e facciali sono in gran parte risparmiati e i muscoli degli arti sono prevalentemente interessati. La debolezza muscolare può essere fluttuante e associata a mialgie e ipertrofia dei polpacci. La creatina-chinasi (CK) è spesso elevata. La RNS può essere decrementale, la SF-EMG indica un difetto di trasmissione e l’EMG può essere miogena. La debolezza muscolare nei pazienti portatori di mutazioni GMPPB non è proporzionalmente prominente rispetto a solo lievi anomalie su EMG o risonanza magnetica muscolare. Al contrario, la biopsia muscolare mostra marcate caratteristiche distrofiche. In una revisione di cinque pazienti portatori di mutazioni GMPPB, quattro avevano caratteristiche distrofiche con ridotta etichettatura per alfa-distroglicano. La risonanza magnetica muscolare può mostrare degenerazione grassa dei muscoli paraspinali, degli adduttori della coscia e dei polpacci o edema nel muscolo soleo o coinvolgimento selettivo dei polpacci in singoli casi. L’inizio delle manifestazioni cliniche può essere >70 anni di età. I pazienti di solito rispondono favorevolmente all’AchRI da solo o in combinazione con 3,4-DAP e/o salbutamolo.

ALG2

ALG2 codifica la α-1,3-mannosil-transferasi che catalizza i primi passi nella via di glicosilazione legata all’asparagina. Le mutazioni di ALG2 risultano in un’espressione gravemente ridotta di ALG2 nel muscolo. Fenotipicamente, le mutazioni ALG2 si manifestano con debolezza muscolare prossimale ad insorgenza infantile, ipotonia, ritardi motori e contratture. Alcuni pazienti possono non raggiungere mai la deambulazione, altri possono sviluppare sintomi bulbari. La gravità e la progressione dell’affetto muscolare LGMD-come modello può essere altamente variabile anche all’interno di una singola famiglia. La RNS può essere decrementale. La biopsia muscolare può rivelare una predominanza di fibre muscolari di tipo I o una maggiore variazione delle dimensioni delle fibre. La biopsia muscolare può mostrare caratteristiche miopatiche, fibre rosse frastagliate e un accumulo sub-sarcolemmale di mitocondri strutturati in modo anomalo.

ALG14

ALG14 codifica una proteina che si pensa formi un complesso multi-glicosil-transferasi con ALG13 e DPAGT1 per catalizzare la prima delle due fasi di glicosilazione delle proteine legate all’asparagina. Clinicamente, una forma rapidamente progressiva, ad insorgenza precoce e una forma benigna ad insorgenza tardiva con presentazione clinica variabile può essere delineata. I primi due pazienti segnalati portatori di mutazioni ALG14 avevano debolezza muscolare ad insorgenza adulta. I pazienti con malattia ad esordio precoce possono presentare un fenotipo leggermente diverso rispetto ai pazienti con malattia ad esordio tardivo. In uno studio recente di 5 pazienti ad esordio precoce, tutti hanno presentato una grave ipotonia muscolare, atrofia cerebrale progressiva ed epilessia refrattaria alla terapia. Tre pazienti avevano contratture congenite. In 2 pazienti, la RNS era decrementale. Il trattamento con AchEI ha portato solo ad un miglioramento temporaneo. Tutti i pazienti sono morti durante il loro primo anno di vita.

DPAGT1

DPAGT1 codifica per un enzima essenziale ER-residente che catalizza il primo passo impegnato della glicosilazione delle proteine N-collegate. DPAGT1 è richiesto per la glicosilazione efficiente delle subunità AchR e per l’esportazione efficiente di AchR alla superficie cellulare. Di conseguenza, il numero di AchRs è ridotto. Clinicamente, i pazienti presentano una debolezza prominente simile alla LGMD e sintomi cranio-bulbari minimi. La carenza isolata di PREPL può accompagnarsi a carenza di ormone della crescita e cistinurea. Alcuni pazienti presentano disabilità intellettuale e caratteristiche autistiche. Singoli pazienti possono presentare un’abduzione oculare limitata e contrazioni dei flessori delle dita lunghe. LF-RNS evoca un tipico decremento. La risonanza magnetica muscolare può rivelare iperintensità T1. La biopsia muscolare nello stadio avanzato mostra aggregati tubolari, endplates ipoplasiche, fibre di tipo disproporzione, e la degenerazione degli organelli delle fibre muscolari con conseguente autofagocitosi. In genere, AchEI e 3,4-DAP sono efficaci. La neostigmina ha ridotto la diminuzione ma la piridostigmina non ha avuto alcun effetto. 3,4DAP ha migliorato la forza del paziente.

Eterogeneità fenotipica e varianti alleliche

Ci sono diverse proteine in cui le stesse mutazioni possono andare insieme con eterogeneità fenotipica (varianti alleliche) . Per esempio le mutazioni GMPPB possono simulare LGMD o distrofia muscolare congenita nei casi in cui le caratteristiche distrofiche sono più prominenti delle caratteristiche CMS. In questi pazienti il NMJ può essere morfologicamente normale. Le mutazioni in GMPPB non solo si manifestano come CMS ma anche come distroglicanopatia. Le mutazioni PLEC possono non solo causare CMS ma anche LGMD2Q, atresia pilorica, o epidermiolisi bullosa. Le mutazioni in SLC25A7 non solo causano CMS ma anche forme AD di neuropatia motoria distale. Le mutazioni in DPAGT1 anche causare congenita glicosilazione-I difetto e LGMD. Inoltre, vi è eterogeneità fenotipica intra- e inter-familiare nonostante lo stesso genotipo e un possibile effetto di genere. È anche importante menzionare che le miopatie primarie possono accompagnarsi a malattie a trasmissione secondaria, che non rappresentano CMS, come nei pazienti con miopatia congenita dovuta a mutazioni TPM2 , o pazienti portatori di mutazioni in KLHL40, BIN1, DNM2, MTM1, TPM3, o RYR1. Importante, la malattia secondaria di trasmissione risponde frequentemente beneficamente a AchEI.

Diagnosi

Diagnosticare CMS si basa su un work-up completo per mezzo della storia, esame clinico, esami del sangue, indagini elettrofisiologiche, test di funzionalità polmonare, polisonnografia, il test tensilon, eventualmente biopsia muscolare, e la conferma di un eterocigote o variante patogena biallelica in uno dei 32 geni CMS. Un CMS dovrebbe essere generalmente sospettato se 1. c’è facile affaticabilità o debolezza permanente, più frequentemente nei muscoli oculari, facciali, bulbari, assiali, respiratori, o degli arti con insorgenza dalla nascita all’infanzia; 2. la storia familiare è positiva per le manifestazioni cliniche del CMS; 3. la storia e l’esame clinico suggeriscono miastenia gravis ma dove AchR-, MUSK-, e LRP4- test anticorpali sono negativi; 4. LF-RNS evoca un decremento di > 10% o se SF-EMG mostra jitter aumentato o blocchi; 5. manifestazioni cliniche rispondono a AchEI; 6. c’è una mancanza di miglioramento su terapia immunosoppressiva; 7. la storia familiare suggerisce una malattia trasmessa AD/AR; 8. c’è assenza di una patologia importante sulla biopsia muscolare; e se 9. una sindrome specifica (ad esempio la sindrome di Escobar, sindrome Pierson (malattia degli occhi e nefropatia) è presente . Mescolando il fenotipo e l’età di insorgenza, tre fenotipi possono essere differenziati, che sono il tipo a insorgenza infantile, il tipo a insorgenza infantile e il tipo LGMD.

Storia

Nel caso in cui l’anamnesi possa essere presa, i pazienti possono riferire facile affaticabilità, debolezza fluttuante o permanente dei muscoli oculari, bulbari, facciali, assiali o degli arti, visione doppia, ptosi, disartria, disfagia, ipoacusia, caduta della testa o insufficienza respiratoria. I pazienti possono anche riconoscere il dismorfismo, possono riferire dolore neuropatico, convulsioni, pterigie, contratture, iperlassità delle articolazioni, linguaggio anormale, deterioramento cognitivo, insufficienza respiratoria o deformità scheletriche.

Esame clinico

L’esame neurologico può essere normale o anormale.

Caratteristiche muscolari

Le anomalie muscolari includono ptosi, oftalmoparesi, debolezza facciale, debolezza bulbare (disartria, disfagia), debolezza assiale (caduta della testa, camptocormia), dispnea, debolezza degli arti, ipotonia o riflessi tendinei ridotti. Raramente, i pazienti possono presentare deperimento muscolare, in particolare dei muscoli degli arti. L’atrofia dei muscoli scheletrici è particolarmente riportata nel CMS legato a MUSK.

Segni non muscolari

Dismorfismo facciale

Ci sono una serie di caratteristiche dismorfiche che si verificano in specifici sottotipi CMS. Questi includono il viso lungo (SYB1), l’ipertelorismo (SYB1), la mascella stretta (RAPSN), il naso a sella (SYB1) e il palato alto (SCN4A). In una femmina saudita portatrice di una mutazione COLQ, è stata riportata microcefalia (Tabella 3) . La microcefalia è stata riportata anche in MUNC13-1-correlata CMS.

Anomalie scheletriche

Iperlordosi o ipercifosi sono state riportate in pazienti portatori di mutazioni SCN4A , RAPSN , o SYB1. La scoliosi può verificarsi in CHRNE-related CMS ma anche in COLQ-related CMS . Deformità del piede includono pes cavus (piede cavo), pes planus, o dita a martello (SYT2-correlate CMS, SLC25A1). I piedi a bastone sono stati trovati in RAPSN-correlato CMS, e COLQ-correlato CMS. In SCN4A-correlato CMS deformità adduzione delle ginocchia e caviglie sono stati segnalati. Cubito valgo è stato segnalato in PLEC1-associato CMS. Iperlassità delle articolazioni e displasia dell’anca possono verificarsi in SYT2-correlate CMS. Lassità articolare e cifoscoliosi sono stati segnalati in associazione con VAMP1 e COL13A1 variants.

Cognitive impairment/neurodevelopmental delay

Cognitive dysfunction è solo raramente una manifestazione di un fenotipo CMS. Il deterioramento cognitivo da lieve a grave è stato segnalato in pazienti portatori di mutazioni nel gene SLC5A7, nel gene DPAGT1, nel gene SNAP25, nel gene COL13A1, nel gene MYO9A, nel gene MUNC13-1 e nel gene SCN4A-related CMS. In uno studio di 6 famiglie, la metà dei probandi che portavano una mutazione SLC25A7 aveva un lieve deterioramento cognitivo. Recentemente, le mutazioni nel gene SLC18A3 hanno dimostrato di manifestarsi come ritardo del neurosviluppo con atrofia cerebrale. Le mutazioni in questo gene possono anche essere associate alla letalità infantile. Una lieve atrofia cerebrale è stata riportata in SCN4A-correlata CMS e in ALG14-correlata CMS.

Neuropatia

Mutazioni nei geni CMS, come in SYT2, non solo si manifestano nel muscolo scheletrico ma anche nei nervi periferici come polineuropatia. Anche le mutazioni SLC5A7 possono manifestarsi con neuropatia distale.

Epilessia

Ci sono un certo numero di pazienti con diagnosi di CMS che avevano anche epilessia. L’epilessia è stata riportata in pazienti con CMS a causa di mutazioni SLC25A1, a causa di mutazioni MUNC13-1, o a causa di mutazioni ALG14.

Altri

Bolle cutanee del derma o della mucosa possono essere trovate in PLEC1-related CMS. Agenesia del corpo calloso e perdita dell’udito sono stati riportati in MUNC13-1-correlato e SLC25A1-correlato CMS. Due pazienti con COLQ-correlato CMS manifestato con paralisi delle corde vocali. Singoli pazienti con AchR-correlato CMS possono sviluppare pterigie. In SLC18A3-correlato CMS, disfunzione sistolica è stato segnalato. In una donna con una variante LAMA5, sono stati descritti miopia e tic facciali.

I test del sangue

CK possono essere normali o leggermente elevati (al massimo 10 volte il limite superiore), con l’eccezione del GMPPB-correlato CMS. Gli anticorpi contro AchR, MUSK, o RLP4 sono solitamente assenti, essendo uno dei criteri diagnostici per CMS.

Valutazione elettrofisiologica

Le indagini elettrofisiologiche più importanti per sostenere la diagnosi di CMS sono LF-RNS e HF-RNS. LF-RNS di solito mostra un decremento e solo raramente un incremento. Se la RNS è normale in due muscoli degli arti, si dovrebbe provare la RNS dei muscoli facciali. HF-RNS di solito mostra un incremento e solo raramente un decremento. Nei pazienti portatori di varianti SCN4A, LF-RNS può essere normale, ma può mostrare una risposta decrementale a tassi di stimolo più elevati. Pre-sinaptica CMS può essere rilevato non solo su un profondo decremento di LF-RNS, ma anche da un periodo prolungato di esaurimento post-attivazione (diminuzione della trasmissione neuromuscolare su RNS dopo precedente contrazione muscolare intensa). Nei pazienti con RAPSN-correlato CMS, HF-RNS è stato seguito da un decremento invece dell’aumento previsto. Se la RNS è normale, le contrazioni muscolari o l’esercizio devono essere eseguiti prima del test. Invece di contrazioni muscolari volontarie, stimolazione 10 Hz durante 5-10 min prima di LF-RNS può aiutare a smascherare un decremento anormale o incremento. Nei pazienti portatori di mutazioni SYT1, ampiezze CMAP può essere inizialmente basso, ma può aumentare notevolmente dopo l’esercizio forzato, come nella sindrome miastenica di Lambert-Eaton . Se RNS è ancora normale, ma ancora sospetto di un CMS, EMG singola fibra è indicato, che può mostrare un aumento jitter o aumentato numero di blocchi nonostante RNS normale. Un altro test per smascherare un difetto di NMJ è l’applicazione di un singolo stimolo, che può essere seguito da un secondo stimolo spontaneo (doppia risposta). Il fenomeno della doppia risposta può essere tipicamente osservato nella CMS legata al COLQ e nella SCCMS. In alcuni pazienti l’ago-EMG può essere miopatico. Contrariamente ai pazienti con paralisi periodica, la miotonia può essere assente sull’EMG nella CMS SCN4A-correlata.

Funzione polmonare, polisonnografia

Indagini essenziali per valutare le funzioni respiratorie e per identificare i pazienti con ipoventilazione notturna includono test di funzionalità polmonare, analisi dei gas sanguigni arteriosi e polisonnografia. La polisonnografia è importante per individuare i disturbi del sonno dovuti all’apnea notturna/ipopnea recentemente segnalati nel CMS legato al COLQ e al RAPSN. I sintomi indicativi di ipoventilazione notturna includono mal di testa diurno, sonno agitato, concentrazione compromessa, russamento, infezioni respiratorie ricorrenti o perdita di peso. L’applicabilità dei test di funzionalità polmonare è limitata ai pazienti cooperativi. I pazienti che non collaborano possono essere studiati solo con analisi dei gas sanguigni e polisonnografia.

Tensilon test

Anche se il test con edrofonio è proposto frequentemente, ci sono pochi rapporti sui dettagli nei pazienti con CMS. Generalmente, il test dovrebbe essere effettuato solo in un’unità di cura intermedia (ICU). Inizialmente, 2 mg dovrebbe essere applicato, seguito da altri 2-5 mg in pazienti > 30 kg . Il dosaggio può essere inferiore nei neonati e nei bambini. L’effetto più forte sarà raggiunto dopo 30s. Prima del test, è importante definire un endpoint, come ptosi, oftalmoparesi o debolezza dei muscoli degli arti. In alternativa all’edrofonio, la piridostigmina può essere applicata per via orale. Alcuni pazienti con mutazioni CHRNE possono mostrare una risposta sorprendente al test dell’impacco di ghiaccio.

Biopsia muscolare

La biopsia muscolare è normale nella maggioranza dei casi. Tuttavia, nei disordini di glicosilazione dovuti a mutazioni nel gene GFPT1 si possono trovare aggregati tubulari con sinaptopatia e drammatica perdita di pieghe funzionali post-sinaptiche ed evidenza di processi di denervazione/rinnervazione che interessano le tre principali componenti NMJ . Nei pazienti portatori di mutazioni MUSK, è stato riportato un aumento della variabilità delle dimensioni delle fibre. I pazienti con COLQ- o GMPPB-correlati CMS possono mostrare caratteristiche distrofiche sulla biopsia muscolare. I pazienti con COLQ- e ALG2-correlati CMS possono mostrare una predominanza di fibre di tipo I.

Test genetici

Le indagini più importanti per la diagnosi di CMS sono i test genetici. Possono essere applicati diversi approcci per i test genetici, tra cui test di un singolo gene, test di un pannello di geni multipli o test genetici completi (WES, sequenziamento del genoma intero (WGS)). Il test di un singolo gene è indicato se un singolo gene è responsabile di una grande proporzione del fenotipo o se il fenotipo e l’ascendenza suggeriscono come più probabile una mutazione in un particolare gene. Il sequenziamento del gene di interesse viene effettuato per primo, seguito da un’analisi di delezione/duplicazione mirata al gene. Particolari caratteristiche fenotipiche (apnea, non risposta all’AchEI, doppia risposta, incremento sulla RNS, dismorfismo, deformità del piede, neuropatia, epilessia, contratture, tratto AD/AR, o l’origine etnica (Maghreb, Roma, Spagna/Portogallo, Europa centrale/occidentale) possono guidare il medico a sospettare un particolare sottotipo CMS. Per esempio, la trasmissione di AD è indicativa dei sottotipi SYT1-, SLC5A7-, SNAP25-related, e SCCMS, di solito presenti dopo l’adolescenza con fenotipi lievi. Solo rari casi si presentano nei primi anni di vita e diventano gravemente disabili nella prima decade. Al contrario, la FCCMS di solito si presenta nella prima infanzia con un fenotipo infantile.

A causa dell’eterogeneità fenotipica, tuttavia, i pannelli multi-gene stanno emergendo come strumento diagnostico di prima linea. Se i test seriali di un singolo gene o i pannelli multi-gene non riescono a stabilire la diagnosi, si dovrebbe considerare la WES.

Diagnosi differenziali

Diagnosi differenziali che devono essere escluse prima di diagnosticare la CMS negli adulti includono la miastenia gravis, la malattia del motoneurone, compresa la malattia di Kennedy, la distrofia muscolare dei cingoli degli arti, la distrofia muscolare facio-scapolo-omerale, i disturbi mitocondriali e le neuropatie ereditarie (Tabella 4). La miastenia gravis di solito ha il suo esordio in età adulta, tuttavia, quando i pazienti con miastenia sono giovani e siero-negativi, la differenziazione da CMS può essere difficile. Le diagnosi differenziali che devono essere escluse prima di diagnosticare CMS nei neonati o nei bambini includono miastenia gravis neonatale transitoria, atrofia muscolare spinale, distrofia muscolare congenita, distrofia miotonica congenita-1, disturbo mitocondriale ad insorgenza precoce, miopatia congenita, lesioni del tronco encefalico, sindrome di Moebius e botulismo (Tabella 4). I fenotipi clinici di CMS condividono una significativa sovrapposizione nelle loro presentazioni cliniche con i disturbi mitocondriali, portando a sfide nello stabilire la diagnosi corretta.

Terapia

La terapia di CMS non è standardizzata a causa del basso numero di pazienti e quindi la mancanza di studi di trattamento sufficientemente alimentati. Inoltre, l’eterogeneità genotipica e fenotipica rende difficile reclutare gruppi omogenei richiesti per gli studi di trattamento. A causa della rarità della CMS, gli studi terapeutici soddisfano i requisiti di uno studio di trattamento appropriato solo quando si applica un disegno internazionale e multicentrico. In generale, il trattamento può essere classificato come sintomatico o causale, invasivo o non invasivo, o come stabilito o sperimentale. Poiché non è disponibile alcun trattamento causale per la CMS, solo le misure sintomatiche possono essere offerte a questi pazienti. Tra le misure sintomatiche non invasive, il trattamento farmacologico e quello non farmacologico possono essere differenziati. Lo svantaggio della maggior parte dei rapporti è che i dosaggi degli agenti applicati, il tipo di combinazioni e la durata della terapia farmacologica spesso non sono riportati o sono insufficienti. Ci sono anche pochi rapporti disponibili sugli effetti collaterali dei vari agenti applicati.

Trattamento sintomatico non invasivo

Farmaci

Ci sono diversi farmaci disponibili, che vengono applicati ai pazienti CMS, ma poiché alcuni di essi possono presentare gravi effetti collaterali, questi farmaci devono essere applicati con cautela fino a quando non ci sono chiare prove che un particolare paziente trae vantaggio da tali composti. Solo in caso di emergenza in un sospetto CMS, i farmaci possono essere provati senza una precedente conferma genetica della diagnosi.

AchE-inibitori

AchEI sono i farmaci più frequentemente dati ai pazienti CMS (Tabella 5) ma possono non essere efficaci in ognuno di loro (Tabella 5) . AchEI può anche peggiorare le manifestazioni cliniche in alcuni sottotipi di CMS, come in COLQ-, LAMB2-, DOK7-, MUSK-, o LRP4-correlato CMS. In caso di infezione, l’applicazione profilattica di AchEI può essere raccomandata. L’AchEI profilattico insieme agli antibiotici può prevenire la comparsa di apnea episodica e insufficienza respiratoria.

4-Diaminopiridina

Il farmaco più frequentemente applicato in alternativa all’AchEI o quello più frequentemente dato in combinazione con AchEI è il 3,4-DAP. Il 3,4-DAP aumenta la quantità di acetilcolina rilasciata nella fessura sinaptica. Inoltre, prolunga il potenziale d’azione presinaptico. Il 3,4-DAP non è solo efficace nel pre-sinaptico ma anche nel CMS postsinaptico. 3,4-DAP può avere solo un lieve effetto benefico in COLQ-related o LAMB2-related CMS (Tabella 5). 3,4-DAP può essere inefficace in CHRNE- o MUSK-correlati CMS (Tabella 5). Il 3,4-DAP può essere dannoso nella FCCMS a causa di mutazioni AR loss-of-function e dovrebbe essere evitato in queste condizioni.

Salbutamolo

Salbutamolo è un β2-mimetico, che è stato riportato benefico in SLC5A7-, COLQ-, CHRNE-, DOK7-, MUSK-, COL13A1-, e GMPPB-correlati CMS (Tabella 5) .

Albuterolo

L’albuterolo è un broncodilatatore e un’alternativa all’efedrina e ha un ruolo benefico in CHRNE- e MUSK-related CMS (Tabella 5).

Efedrina

L’efedrina è un alcaloide del gruppo delle fenil-etil-ammine, proveniente dalla pianta Efedra. È usata in medicina come agente simpaticomimetico, per l’asma, come decongestionante, e in oftalmologia come supplemento di atropina. L’efedrina è solitamente ben tollerata. È stata riportata come efficace nella CMS legata a COLQ, LAMB2, DOK7 e AGRN (Tabella 5). In un paziente con COLQ-correlato CMS che si manifesta come paralisi delle corde vocali, ipotonia, ptosi, oftalmoparesi e diplegia facciale, l’efedrina era altamente efficace. Efedrina era inefficace in MUSK-correlato CMS.

Fluoxetina

Le relazioni sull’effetto della fluoxetina in CMS sono contrastanti. Mentre un effetto benefico è stato riportato in CHRNB1 e CHRNE-correlati CMS (Tabella 5), la fluoxetina ha peggiorato le manifestazioni cliniche in MYO9A- e RAPSN-correlati CMS. La fluoxetina è stata riportata come benefica per la debolezza muscolare nei pazienti con SCCMS.

Altri/sperimentali

Sono disponibili solo singoli rapporti sull’effetto di acetazolamide, chinidina e atracurio. Recentemente, la zonisamide è stata dimostrata benefica nella CMS sperimentale, essendo attribuita alla sua attività di distensione dei nervi.

Trattamento non farmacologico

Il trattamento non invasivo e non farmacologico si basa sulla fisioterapia, la logopedia e la terapia occupazionale. Per garantire la mobilità, possono essere utilizzati ortesi, deambulatori o sedie a rotelle. In generale, i pazienti con CMS dovrebbero evitare l’esercizio fisico faticoso o le infezioni, che possono esacerbare i sintomi di una malattia di trasmissione. La NIPPV durante la notte o l’intera giornata può sostenere un’insufficiente auto-respirazione. Negli animali, gli oligonucleotidi antisenso (AON) hanno dimostrato di essere utili nel CMS legato a CHRNA1.

Misure invasive

In caso di disfagia, insufficienza respiratoria o disturbi nutrizionali, può essere necessario l’impianto di una PEG. In caso di insufficienza respiratoria senza la possibilità di una NIPPV, l’intubazione e la ventilazione meccanica possono essere indicate. Una scoliosi grave e sintomatica può richiedere una correzione chirurgica della colonna vertebrale. Le deformità del piede possono richiedere correzioni chirurgiche.

Gravidanza e CMS

È stato riportato che la gravidanza aggrava le manifestazioni cliniche della CMS. In uno studio di 17 gravidanze di femmine di 8 famiglie con una CMS è risultato che la gravidanza ha peggiorato le manifestazioni cliniche della CMS. Nella maggior parte dei casi, le femmine colpite hanno recuperato lo status quo ante entro sei mesi postnatali. L’esito dei neonati nati da femmine con CMS è discreto, tranne nelle femmine con SCCMS. Per garantire un buon risultato dalla gravidanza, è necessaria una stretta sorveglianza neurologica.

Prognosi ed esito

Studi di esito prospettici non sono disponibili, ma in diversi studi osservazionali, studi di casi e case report, l’esito è stato menzionato. In uno studio su 79 pazienti CMS, quelli che portavano una mutazione DOK7 avevano il risultato peggiore. Tra gli 8 pazienti in sedia a rotelle e ventilati, 6 portavano una variante DOK7. Poiché la presentazione clinica è molto variabile, anche il risultato e la prognosi possono variare notevolmente tra i vari tipi di CMS. L’esito è ulteriormente influenzato da deterioramenti acuti dovuti a infezioni, febbre o stress psicosociale.