L’insomnia familiare fatale (FFI) è una malattia da prioni ereditaria causata dalla sostituzione dell’acido aspartico con asparagina al codone 178 del gene PRNP (mutazione D178N). È a trasmissione autosomica dominante e il rischio di sviluppare la malattia nel corso della vita supera il 90%. 1)
Fu descritta per la prima volta da Lugaresi et al. nel 1986. Sono state riportate circa 70 famiglie con FFI e 25 casi di insomnia fatale sporadica (sFI) in tutto il mondo, rendendola una malattia estremamente rara. 2)
Il polimorfismo al codone 129 (tipo Met-Met o Met-Val) influenza l’espressione della malattia. Nella popolazione cinese Han, la frequenza genotipica dell’omozigosi Met-Met (M/M) è più alta che negli europei, il che potrebbe comportare una maggiore suscettibilità. 3) L’età di insorgenza varia da 12 a 89 anni, con una media di circa 50-51 anni. La durata della malattia è compresa tra 8 e 72 mesi. 1)
La triade principale dell’FFI è costituita da disturbi del sonno, disfunzioni motorie e iperattività autonomica. I segni oculari (intrusione di saccadi e diplopia fluttuante) possono manifestarsi precocemente nella malattia.
L’insomnia fatale sporadica (sFI) presenta un quadro clinico simile all’FFI, ma non è associata a mutazioni del PRNP.
QQuanto è rara l'insomnia fatale familiare?
A
Sono state riportate solo circa 70 famiglie con FFI e 25 casi di sFI in tutto il mondo, rendendola una malattia da prioni estremamente rara. 2) Sembra essere più comune in famiglie con specifici background etnici, come gli Han cinesi.
Diplopia fluttuante: uno dei sintomi che può comparire precocemente nella FFI. Nel primo caso descritto da Lugaresi, la diplopia transitoria è comparsa 6 mesi dopo l’insorgenza dell’insonnia.
Visione offuscata: può manifestarsi come sensazione di visione annebbiata.
Disturbi del sonno: insonnia progressiva, messa in atto dei sogni (comportamenti onirici vividi), anomalie respiratorie durante il sonno. Sintomo centrale dell’FFI.
Ipersonnia e sonnolenza diurna: insonnia e ipersonnia possono coesistere. 2)
I reperti neuro-oftalmologici sono importanti come segni precoci caratteristici di questa malattia.
Intrusioni saccadiche (saccadic intrusions): l’anomalia dei movimenti oculari più marcata e costante nella FFI. Reperto di movimenti oculari a scatto involontari inseriti durante la fissazione. Presente in tutti e 6 i pazienti con FFI iniziale riportati da Mastrangelo et al.
Movimenti oculari simili a saccadi: nel caso di Lugaresi et al., sono comparsi 7 mesi dopo l’insorgenza dell’insonnia.
Iperattività parasimpatica pupillare: confermata dal test di dilatazione pupillare con cocaina al 4% e omatropina al 5%.
Spasmo di convergenza oculare (ocular convergence spasm): osservato in una paziente di 54 anni con FFI descritta da Patel et al. È stato identificato durante la valutazione oftalmologica in questo caso, che si era presentato con diplopia. 2)
Esoforia scompensata (decompensated esophoria): confermata durante la valutazione oftalmologica nello stesso caso. 2)
Altri segni clinici sistemici sono i seguenti.
Disfunzione autonomica: ipertensione, tachicardia, tachipnea, febbre, sudorazione eccessiva, aumento della lacrimazione, disfunzione erettile, incontinenza sfinterica.
Anomalie motorie: disfagia, disartria, atassia, spasticità, mioclono, aprassia della marcia.
Differenze fenotipiche in base al polimorfismo del codone 129: il tipo Met-Met si presenta con comportamento onirico, confusione periodica e segni autonomici marcati, con un decorso rapido di circa 9-10 mesi. Il tipo Met-Val mostra disturbi somatomotori gravi e incontinenza precoce, con una durata della malattia 2-3 volte superiore rispetto al tipo Met-Met.
QIn quale stadio della FFI compaiono i sintomi oculari?
A
L’intrusione di saccadi e la diplopia fluttuante possono manifestarsi precocemente nella FFI. Nello studio di Mastrangelo et al., l’intrusione di saccadi è stata osservata in tutti i pazienti con FFI iniziale, e potrebbe rappresentare un indicatore precoce di danno talamico. La diplopia può essere il primo sintomo della FFI e portare alla visita medica. 2)
La causa della FFI è la mutazione D178N (codone 178: GAC→AAC) del gene PRNP (cromosoma 20). La mutazione causa un misfolding della proteina prionica normale (PrP) nell’isoforma anomala (PrPSc), con accumulo di PrP insolubile nel tessuto nervoso e conseguente degenerazione.
Mutazione del codone 178 (D178N): sostituzione dell’acido aspartico con asparagina. Forma il quadro patologico specifico della FFI. 1)
Interazione con il polimorfismo del codone 129: il residuo di metionina del codone 129 senza mutazione interagisce con D178N, formando un’isoforma anomala di PrP specifica per FFI. Quando il codone 129 è un residuo di valina (tipo Val-Met), si presenta una forma clinica diversa, simile alla GSS.
Tipo Met-Met (omozigote): più comune negli asiatici orientali, può essere associato a una progressione più rapida. La frequenza del genotipo 129 M/M nella popolazione cinese (Han) è significativamente più alta rispetto agli europei. 3)
Penetranza: il rischio di sviluppare la malattia nel corso della vita per la mutazione D178N supera il 90%. È difficile prevedere l’età di insorgenza tra genitori e figli e non si osserva una tendenza sistematica all’anticipazione tra le generazioni. 1)
FFI sporadico (sFI): si presenta senza mutazione PRNP, ma con quadro clinico e reperti patologici simili alla FFI. Si ritiene che il meccanismo di insorgenza sia diverso.
La diagnosi di FFI è difficile e spesso ritardata. MRI, EEG e esame del liquido cerebrospinale possono risultare normali, pertanto è necessario un alto sospetto clinico per la diagnosi.
Test genetico: gold standard per la diagnosi definitiva. Identifica la mutazione GAC→AAC (D178N) nel gene PRNP. 1)
Polisonnografia (PSG): la scomparsa dei fusi del sonno e dei complessi K è caratteristica e utile per la diagnosi. Nel caso di Tan et al., sono stati registrati circa 1 ora di sonno efficace, REM a latenza breve, ostruzione respiratoria e sonno REM eccessivo. 3)
Risonanza magnetica cerebrale (MRI): Nella FFI di solito non si osservano le tipiche alterazioni della restrizione della diffusione della CJD. Possono essere presenti una lieve atrofia corticale cerebrale o un aumento del segnale nelle aree di sostanza grigia. Una RM normale non esclude la FFI. 2) Nel caso di Tan et al. sono state osservate atrofia frontotemporale e atrofia ippocampale. 3)
FDG-PET: L’ipometabolismo talamico è caratteristico della FFI. Con la progressione della malattia, l’ipometabolismo si estende al giro del cingolo, al sistema limbico e alla corteccia cerebrale (in particolare al lobo frontale). Nello studio di Cortelli et al., le PET seriali nello stesso paziente hanno confermato un aumento graduale delle aree ipometaboliche, in accordo con la distribuzione di PrPSc. 1)
La tabella seguente riassume i principali esami e i relativi risultati.
Esame
Reperti e sensibilità
EEG
Onde θ e δ eccessive. Di solito assenti le complesse onde acute periodiche tipiche della CJD
Proteina 14-3-3 nel CSF
Anormale solo nel 50% dei pazienti con FFI2)
RT-QuIC nel CSF
Positivo nell’83% dei casi di FFI e nel 50% dei casi di sFI2)
CSF T-Tau >284 pg/ml
Sensibilità 78% e specificità 80% per la diagnosi di FFI1)
DaT scan: ridotta captazione nei gangli della base (positivo nel caso di Patel et al.).2)
Biopsia cerebrale: solitamente negativa nella FFI. La PrPSc può essere difficile da rilevare con l’immunoistochimica standard; l’analisi PET blot è utile.2)
Esame post-mortem del cervello: si osserva una riduzione del 50-80% dei grandi neuroni nel nucleo anteriore del talamo e nel nucleo dorsomediale, e astrogliosi (aumento di 2-3 volte degli astrociti reattivi). 2)
Per una diagnosi clinica di “probabile”, oltre ai cambiamenti legati al sonno, è richiesta la presenza di disfunzione autonomica progressiva o segni somatici motori.
CJD (malattia di Creutzfeldt-Jakob): ha un periodo di malattia più breve della FFI e presenta estese alterazioni spongiformi. I disturbi del sonno e le anomalie autonomiche sono meno marcati rispetto alla FFI.
GSS (sindrome di Gerstmann-Sträussler-Scheinker): decorso lento. La perdita progressiva del controllo motorio è precoce, mentre il declino cognitivo si manifesta successivamente.
Encefalite autoimmune: si differenzia mediante test anticorpali e risposta alla terapia immunomodulante. 1)2)
Demenza a corpi di Lewy (DLB): può presentare sintomi psichiatrici e allucinazioni visive simili. 2)
QSi può diagnosticare la FFI senza test genetici?
A
Il test genetico è il gold standard e una diagnosi definitiva senza di esso è difficile. MRI, EEG e analisi del CSF (proteina 14-3-3, RT-QuIC) possono risultare tutti normali e non escludono la FFI. 2) La PSG che mostra assenza di fusi del sonno e la FDG-PET che evidenzia ipometabolismo talamico forniscono forti evidenze diagnostiche.
Attualmente non esiste una terapia curativa efficace per la FFI. La gestione si concentra sul trattamento sintomatico e sulle cure palliative.
Terapia sintomatica: trattare sintomaticamente i sintomi autonomici, motori e psichiatrici.
Cure palliative: considerata l’irreversibilità della malattia, è importante un’assistenza completa volta a mantenere la qualità della vita e alleviare la sofferenza. 2)
GHB (acido gamma-idrossibutirrico): in un caso è stato riportato un effetto stimolante del sonno a onde lente, ma l’impatto sulla durata della malattia è sconosciuto.
Consulenza genetica: è importante fornire supporto e informazioni ai familiari a rischio. 1)2)
QI sonniferi sono efficaci per l'insonnia nella FFI?
A
I comuni sonniferi e sedativi, inclusi i farmaci benzodiazepinici, sono inefficaci per l’insonnia nella FFI. 3) Ciò è considerato dovuto al fatto che l’insonnia nella FFI è basata sulla degenerazione neuronale del talamo, rendendo difficile indurre il sonno con farmaci. È stato riportato un caso di induzione del sonno a onde lente con GHB, ma non è stato confermato un effetto di miglioramento della prognosi.
6. Fisiopatologia e meccanismi dettagliati di insorgenza
La patologia centrale della FFI è la degenerazione selettiva del talamo. La proteina PrP normale si ripiega in modo errato nell’isoforma anomala (PrPSc), che funge da modello per l’auto-replicazione, portando all’accumulo di PrP insolubile resistente alle proteasi e alla progressione della degenerazione neuronale.
Degenerazione talamica e anomalie dei movimenti oculari
Nuclei anteriori e dorsomediali del talamo: il 50-80% dei grandi neuroni va perduto. Gli astrociti reattivi aumentano di 2-3 volte (astrogliosi).
Reperti FDG-PET: il metabolismo della regione talamica è significativamente ridotto. È la causa principale dei disturbi del sonno e della disfunzione autonomica.
Lesioni di altre regioni cerebrali
Corteccia cerebrale, corteccia cerebellare e oliva inferiore: si verifica una gliosi reattiva. Raramente è associata a cambiamenti spongiformi della corteccia cerebrale, ma sono relativamente lievi e poco frequenti.
Corrispondenza con la distribuzione di PrPSc: è stato dimostrato che il pattern di progressione del metabolismo ridotto corrisponde alla distribuzione intracerebrale di PrPSc. 1)
Mastrangelo et al. hanno suggerito che il talamo sia il primo a essere danneggiato prima della comparsa dei sintomi clinici. Poiché il talamo svolge un ruolo importante nel controllo dei movimenti oculari, il deficit di fissazione con intrusioni saccadiche potrebbe essere un indicatore precoce del danno talamico nella FFI.
Cortelli et al. hanno confermato, mediante FDG-PET seriale in uno stesso paziente con FFI, un progressivo aumento delle aree di ipometabolismo, inizialmente limitate al talamo, che si estendono successivamente al giro del cingolo, al sistema limbico e alla corteccia cerebrale (corteccia frontale basale e corteccia frontale laterale). Questa distribuzione è coerente con la diffusione intracerebrale di PrPSc. 1)
Immunoistochimica convenzionale: nella FFI, la rilevazione di PrPSc è spesso difficile. 2)
Analisi PET blot: anche in casi difficili da rilevare con IHC standard, è possibile rilevare PrPSc nel lobo temporale mediale. Nel caso di Patel et al., è stato confermato un frammento parzialmente resistente alla proteasi (tipo 2B) mediante Western blot. 2)
7. Ricerche recenti e prospettive future (studi in fase di ricerca)
Patel et al. hanno riportato un caso di FFI confermato all’autopsia nonostante un RT-QuIC negativo nel liquido cerebrospinale. 2) L’RT-QuIC raggiunge una sensibilità del 97% e una specificità del 100% nella sCJD, ma la sensibilità diminuisce nelle malattie da prioni ereditarie e atipiche come FFI, GSS e sFI (FFI: 83%, sFI: 50%). Presenta limiti come biomarcatore ante-mortem nella diagnosi di FFI, e sono necessari saggi migliorati.
Ricerca sui biomarcatori del liquido cerebrospinale
Schmitz et al. hanno valutato l’accuratezza dei biomarcatori del CSF nelle malattie da prioni genetiche, riportando che nei pazienti con FFI, T-Tau >284 pg/ml ha una sensibilità del 78% e una specificità dell’80%. 1) Inoltre, nello studio di coorte cinese di Chen sulle malattie da prioni genetiche, il 41,47% dei pazienti con FFI presentava T-Tau <2000 pg/ml, e nei casi con mioclono la T-Tau era relativamente più alta. 1)
Significato della pleiocitosi leucocitaria nel CSF
Wang et al. hanno riportato un caso di FFI con pleiocitosi leucocitaria nel CSF (36,60×10⁶/L alla prima puntura) durante la pandemia di COVID-19. 1) La pleiocitosi leucocitaria nel CSF nelle malattie da prioni è rara ma documentata (lieve aumento in 5 su 26 casi di CJD genetica e 3 su 298 casi di CJD sporadica), suggerendo meccanismi diversi dalla classica reazione infiammatoria. La pleiocitosi può essere scambiata per infezione o encefalite autoimmune, causando ritardo diagnostico.
Lo sviluppo di terapie mirate alla formazione di PrPSc con mutazione D178N è considerato l’obiettivo finale della ricerca. Poiché la penetranza supera il 90%, in futuro si valuterà anche la progettazione di studi di intervento preventivo per portatori asintomatici della mutazione. La difficoltà nel prevedere l’età di insorgenza tra genitori e figli lascia sfide nella progettazione di studi preventivi. 1)
Wang Z, Huang Y, Wang S, et al. A case report of fatal familial insomnia with cerebrospinal fluid leukocytosis during the COVID-19 epidemic and review of the literature. Prion. 2024;18(1):1-10.
Patel D, Ibrahim H, Rankin J, et al. Fatal insomnia: the elusive prion disease. BMJ Case Rep. 2021;14:e241289.
Tan Y, Liang J, Li X, et al. A fatal familial insomnia patient newly diagnosed as having depression: A case report. Medicine. 2021;100:41(e27544).
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