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MODY
RESPONSABILE DELLO STUDIO
Dott. Marco Songini, primario della Struttura Complessa di Diabetologia, Dipartimento Internistico, dell’Azienda Ospedaliera Brotzu, sarà il coordinatore del progetto.
REPARTO DI RICERCA
Il progetto di ricerca è condotto dalla Struttura Complessa di Diabetologia, Dipartimento Internistico, dell’Azienda Ospedaliera Brotzu in collaborazione con il Laboratorio Centrale di Analisi dell’Azienda Ospedaliera Brotzu di Cagliari.
TITOLO DELLO STUDIO
MODY: NUOVE FRONTIERE NELLA GENETICA DEL DIABETE IN SARDEGNA
BASI SCIENTIFICHE
Il termine MODY (Maturity Onset Diabetes of the Young) descrive un gruppo di malattie del metabolismo dei carboidrati caratterizzate da una iperglicemia familiare con un’eredità autosomica dominante.[1][2][5] [6][10]
Il MODY è quindi una forma di diabete non autoimmune a trasmissione autosomica dominante con elevata penetranza, causato da una mutazione puntiforme o da una delezione di geni importanti nello sviluppo o nella funzione della ß-cellula pancreatica, con conseguente alterazione della secrezione insulinica.
In considerazione del fatto che il MODY è caratterizzato da un esordio precoce (di solito prima del 25° anno di età)[2][9], contrariamente al classico diabete tipo 2 (dell’adulto) che esordisce dopo i 50 anni, è possibile di solito costruire con facilità un albero genealogico. Se si accerta che il diabete si “trasmette” direttamente da una generazione all’altra per tre generazioni di seguito, allora si può parlare di ereditarietà autosomica dominante.
Queste caratteristiche differenziano il MODY dagli altri tipi di diabete.
Le tecniche attualmente disponibili di biologia molecolare consentono di diagnosticare queste forme di diabete non autoimmune generate da una mutazione genetica. Le mutazioni sono responsabili dello sviluppo della malattia diabetica e vengono rintracciate preferenzialmente in soggetti in età pediatrica. Tuttavia nell’ambito della stessa famiglia è possibile riscontrare la mutazione del gene MODY anche in individui di età più elevate.
Il riscontro di iperglicemia in molti casi è fortuito e può avvenire durante un check-up di routine (scuola) o durante un esame fatto in seguito ad una forte familiarità per diabete. E’ quindi possibile che il diabete tipo MODY possa rimanere clinicamente quiescente fino all’età adulta e non essere mai scoperto. [2]
Infatti anche nell’adulto le circostanze della diagnosi possono essere simili a quelle dei bambini: esami di routine (servizio militare, lavoro, gravidanza) o in seguito ad un analisi di laboratorio svolta per un nuovo esordio di diabete in famiglia. Questo andamento tuttavia è tipico di un tipo di diabete MODY, mentre in altri casi l’iperglicemia peggiorerà con l’età ed evolverà in diabete.
Può infine capitare che pazienti identificati come Diabete Tipo 2 siano in realtà soggetti con diabete MODY: questo spesso accade per una svista del medico curante che potrebbe non accorgersi di un’eventuale elevata familiarità per diabete, IGT o IFG con un’eredità autosomica dominante. E quindi una più accurata analisi della storia familiare e dell’andamento della malattia da parte del medico così come la conferma attraverso l’esame genetico sono in grado di correggere una erronea classificazione.
In alcuni pazienti potrebbe esserci una rapida progressione dei sintomi necessitando così un trattamento con ipoglicemizzanti orali o insulina. [2]
Sono attualmente classificate 6 forme di MODY causate da mutazioni di geni situati su differenti cromosomi che vengono espressi tutti nelle ß-cellule [2] (MODY 1, MODY 2, MODY 3, MODY 4, MODY 5, MODY 6) [1][2][5][6][7] anche se in realtà possono essere presenti ancora altre forme di MODY sconosciute e classificate come MODY X. Una settima forma, piuttosto rara, attende conferma. [1]
Questi geni sono espressi anche in altri tessuti e un’anormalità nella funzione epatica e renale potrebbe essere evidente in alcune forme di MODY. [2]
In particolare il maggior numero di pazienti descritti (tra il 75 e il 90%) appartengono alle classi MODY 2 e MODY 3 che sono - dal punto di vista clinico - notevolmente differenti tra loro. [1][2][5][6][7]
Il MODY 2, associato ad un difetto della glucochinasi, è il più comune tra i difetti genetici MODY quando l’individuo oggetto di studio è un bambino o fanciullo. Si riscontra anche in donne con un Diabete Gestazionale (GDM) [3][4][7]. Questo tipo di diabete è stato descritto in persone di tutte le razze e gruppi etnici. [5] In generale, pazienti affetti da MODY 2 non sono obesi ed hanno una leggera iperglicemia a digiuno (110-140 mg/dl) e normale o ridotta tolleranza al glucosio al carico orale. L’iperglicemia può essere riscontrata fin dalla nascita. I soggetti con mutazioni della glucochinasi/MODY 2 vengono controllati con la dieta e solo raramente sono trattati con antidiabetici orali od insulina, probabilmente in modo inappropriato per alcuni di essi. [4]
In questa forma di MODY le complicanze sono molto rare probabilmente perché il livello delle iperglicemie non è mai così severo da creare danni all’organismo. [4]
Il MODY 3 è associato ad una progressiva diminuzione della secrezione insulinica, dovuta alla deficienza del HNF-1a (Hepatocit Nuclear Factor-1a)[13][14][16]. Le persone con mutazione nel gene HNF-1a presentano un difetto nella secrezione insulinica in risposta sia al glucosio che all’arginina ed inoltre presentano un danno nella secrezione del glucagone in risposta all’arginina. Da queste affermazioni si può dedurre che un deficit quantitativo o di funzione di HNF-1a che deriva da mutazioni in questo gene può interessare sia la funzione delle alfa-cellule, che delle beta-cellule pancreatiche.
In generale queste mutazioni del gene HNF-1a hanno un’elevata penetranza e i soggetti mostrano sintomi di diabete a partire dalla adolescenza, anche se buona parte dei pazienti viene diagnosticata dai 25 anni in su.[16] Questi casi possono rappresentare sia esordi che diagnosi tardive, od entrambe le cose. Alcuni pazienti in cui sia stata accertata la presenza di una mutazione nel gene HNF-1a non hanno evidenti alterazioni della glicemia a digiuno e non manifestano diabete. Tra questi, molti sono giovani e probabilmente manifesteranno il diabete ad età più inoltrata o magari mai (rari casi realmente non-penetranti).
Il fenotipo del MODY 3/HNF 1a è dunque differente e più grave del fenotipo MODY 2, essendo possibili l’esordio clinico in chetoacidosi, la necessità di trattamento insulinico e la comparsa di complicanze microvascolari. [14][17]
In molte popolazioni caucasiche (Europa e Stati Uniti) [14] ed asiatiche (Giappone) [15] la mutazione del gene HNF-1a, quando si ricercano i casi nella popolazione adulta è la più comune causa di MODY. [13] Come le persone affette da MODY 2 con un difetto per la glucochinasi anche chi ha un difetto per il gene HNF-1a può presentare solo un leggero innalzamento della glicemia a digiuno, ma tuttavia tali persone presentano una risposta patologica dell’OGTT con valori glicemici elevati alla 2°ora dopo carico. Questo di solito non avviene negli affetti da MODY 2. [12]
Nei pazienti con mutazioni MODY 3 la glicemia tende ad aumentare col tempo e si presenta spesso la necessità, nella maggior parte dei casi, di un trattamento con ipoglicemizzanti orali o con insulina (il 30-40% dei MODY 3 ha bisogno di insulina). I pazienti MODY 3 possono presentare le complicanze del diabete: specialmente quelle microvascolari alla retina e ai reni in relazione con la durata e grado di compenso glicemico. [14]
Come è stato accennato, la diagnosi clinica per MODY 3 in genere viene fatta durante o subito dopo l’adolescenza (>20 anni) e la maggior parte dei soggetti mostra poliuria e polidipsia. Un’alta frequenza di sintomi osmotici all’esordio potrebbe essere accentuata dal ridotto assorbimento del glucosio a livello renale. Peraltro, pazienti adolescenti o adulti possono avere soltanto un minimo innalzamento della glicemia a digiuno ma mostrare valori diabetici a due ore durante l’OGTT. [14][16][17]
Accade spesso tra i medici curanti che alcuni pazienti con MODY 3 possono essere erroneamente classificati tra i pazienti con Diabete Tipo 1 perché necessitano di trattamento insulinico e perché vengono diagnosticati nell’adolescenza. Da questa premessa si può quindi affermare che l’1-2% dei pazienti diabetici non sia formalmente diagnosticato come MODY 3 ma rimanga diagnosticato come Diabete Tipo 1. [13][17]
RISULTATI DEI PIÙ IMPORTANTI STUDI PRECEDENTI EFFETTUATI SULL’UOMO
In Italia esistono due importanti studi di ricerca di screening genetico sul MODY.
Uno dei due studi è condotto dalla dott.ssa Massa, presso i laboratori del Policlinico di Tor Vergata, Roma in collaborazione con il dott. Barbetti. [1] Tale studio afferma che la diagnosi di MODY eseguita su bambini precedentemente screenati per diabete tipo 1 risultati negativi per gli aplotipi di suscettibilità, per autoanticorpi anti-insula, e con diagnosi ricorrente di diabete tra i familiari, è stata correttamente fatta grazie ad un’analisi genetica dei loci di interesse dei vari tipi di MODY. Si è notato infatti che tra tutti i familiari analizzati chi presentava un’iperglicemia aveva la mutazione MODY. [1]
Il secondo studio di screening genetico in Italia è condotto dalla dott.ssa Mantovani presso il policlinico S. Orsola-Malpighi di Bologna. Tale studio afferma che le nuove mutazioni individuate nei pazienti analizzati determinano iperglicemia in tutti i membri della famiglia portatori della mutazione[18].
Nel Regno Unito sono stati condotti diversi studi tra cui uno afferma che l’identificazione delle mutazioni dei geni per il MODY può aiutare a predire la malattia diabetica e quindi migliorare e adeguare un eventuale trattamento clinico [4] mentre un altro studio afferma che di 212 pazienti sospetti MODY il 34% ha presentato la mutazione. Questo suggerisce che è necessario fare lo screening genetico nelle famiglie dove si ha una diagnosi incerta di diabete[5].
In ogni caso gli studi citati affermano che lo screening genetico è un vantaggio per i familiari non affetti o a rischio come forma di prevenzione. [1][2][5][6][7][8][10][11][12][14]
MOTIVAZIONE DELLA RICERCA
Con il presente studio si propone un’analisi dettagliata dei pazienti diabetici e delle loro famiglie che presentano le caratteristiche generali di MODY.
Tutti i familiari, e in particolare quelli che presentano diabete (glicemia >125 mg/dl) saranno studiati approfonditamente da un punto di vista genetico (ma anche da immunologico e metabolico) in modo da confermare la trasmissione ad eredità autosomica dominante del gene della malattia MODY.
E’ importante esaminare da un punto di vista genetico i pazienti che fenotipicamente presentano le caratteristiche MODY per individuare un’eventuale mutazione genetica che rappresenta il fattore determinante della malattia diabetica.
Per tali motivi grazie ad una più dettagliata analisi è possibile affermare che la malattia diabetica è causata da una mutazione che per sue caratteristiche (Eredità Autosomica Dominante) potrebbe essere trasmessa alla progenie nel 50 % dei casi quando un genitore eterozigote sia in possesso della mutazione MODY.
Uno studio di tale rilievo non è mai stato condotto in Sardegna, e pertanto potrebbe risultare interessante esaminare il comportamento della popolazione sarda per quanto riguarda la presenza di mutazioni MODY, sappiamo infatti che per caratteristiche interne (effetto fondatore, ecc...) la popolazione sarda presenta un assetto genetico differente dal resto delle altre popolazioni.
La diagnosi di MODY permette inoltre una migliore scelta terapeutica per il paziente.
OBIETTIVI DELLA RICERCA
Primari
· Determinare il genotipo del paziente e dei suoi familiari per i vari tipi di MODY (Maturity Onset Diabetes of the Young).
· Adeguare la terapia prescritta al paziente secondo una diagnosi certa di MODY
· Studio epidemiologico sui dati ricavati dai pazienti seguiti dalla Struttura Complessa
Secondari
· Caratterizzazione fenotipica dei probandi diabetici: età di insorgenza, necessità di insulina o ipoglicemizzanti orali o regime dietetico, assenza di autoimmunità o altre patologie autoimmuni concomitanti;
· Raccolta della storia familiare di primo e secondo grado di diabete (eredità autosomica dominante);
· Raccolta del materiale genetico dei probandi, dei familiari di primo grado per l’analisi dei loci genetici di interesse conosciuti riguardanti il MODY, e indagine per nuovi loci di interesse;
· Riclassificazione dei probandi e dei familiari alla luce delle acquisizioni di tipo clinico-anamnestico, laboratoristico, genetico e immunologico; costruzione del pedigree;
METODOLOGIE UTILIZZATE
Invasive:
· Prelievo di sangue intero al momento del reclutamento per la genetica
· Eventuale dosaggio autoanticorpale in chi non lo abbia effettuato nei normali controlli di routine
Non Invasive:
· Visita e consulenza diabetologica
· Compilazione pedrigree
CRITERI DI INCLUSIONE
1) Diabete (>126 mg/dl) o IFG (> 100 mg/dl) o IGT (> 199 mg/dl alla 2h) con glicemie elevate in almeno due misurazioni
2) Diabete diagnosticato al di sotto dei 40 anni di età
3) Almeno un parente di primo grado (fratello, padre, madre, figlio) con diabete o una qualsiasi alterazione della glicemia rilevata ad un’età inferiore ai 40 anni (assetto autosomico dominante) o con Diabete Mellito Gestazionale (GDM)
4) Se in terapia insulinica, dose insulinica giornaliera non superiore a 0.5U/Kg di peso corporeo
5) Assenza di autoanticorpi (ICA, GADA, IA-2, IAA) soprattutto alla diagnosi.
SOTTOSTUDIO:
I dati sensibili e il materiale biologico verranno utilizzati esclusivamente dopo aver raccolto un consenso informato da parte dei partecipanti. Essi verranno utilizzati esclusivamente per gli scopi dello studio in oggetto. Qualora ne facesse richiesta, sarà possibile ottenere la distruzione dei dati e dei campioni biologici relativi al soggetto che abbandona lo studio. Il materiale genetico verrà conservato in freezer a –20°C anche per possibili future indagini agli scopi dello studio (studio di altri loci di interesse del “MODY X”). Qualsiasi ulteriore analisi dovrà essere vagliata e approvata dai responsabili del progetto e dal comitato etico della struttura di appartenenza e dovrà ricevere il libero consenso del soggetto secondo le norme vigenti.
PROTOCOLLO OPERATIVO:
Lo studio interesserà i pazienti diabetici afferenti alla S.C. di Diabetologia, Dipartimento Internistico, dell’Azienda Ospedaliera Brotzu di Cagliari e le loro famiglie, nel caso in cui diano il loro consenso di partecipazione al progetto.
PERSONALE E MEZZI:
Lo studio verrà condotto con la collaborazione di tutto personale della S.C. di Diabetologia. Sarà inoltre necessaria la presenza di un biologo borsista che si dedichi esclusivamente al progetto.
La raccolta dei dati e l’archiviazione degli stessi avverrà nei locali alla S.C. di Diabetologia dell’Azienda Ospedaliera Brotzu, nel più completo rispetto della vigente legislazione per la tutela della privacy.
Lo screening genetico avverrà nei locali del laboratorio alla S.C. di Diabetologia dell’Azienda Ospedaliera Brotzu in collaborazione con il Laboratorio Centrale di Analisi dell’Azienda Ospedaliera Brotzu di Cagliari.
PRIMA FASE – RICERCA POTENZIALI FAMIGLIE MODY E QUANTIFICAZIONE :
La selezione delle famiglie MODY verrà fatta tramite la consultazione manuale dell’archivio delle cartelle cliniche presenti nella Struttura Complessa di Diabetologia.
In primo luogo verrà fatta la selezione per familiarità per diabete nei parenti di primo grado dei diabetici che hanno esordito ad un età inferiore ai 45-50 anni. Tra questi selezionati verranno ulteriormente scelti tutti quelli che non presentano autoanticorpi anti-insula, lì dove l’esame è stato già fatto in precedenza, mentre verrà successivamente effettuato nei pazienti che non hanno ancora fatto l’esame. In seguito verranno valutati come idonei quelli che effettuano un trattamento con dieta, ipoglicemizzanti orali o con dosi di insulina giornaliere non superiori alle 0.5U/Kg di peso corporeo.
SECONDA FASE – CONTATTO CON LE FAMIGLIE E PRELIEVO DEL SANGUE INTERO:
La raccolta dei campioni di sangue e dell’anamnesi familiare verrà effettuata, nei limiti del possibile, in associazione con i normali controlli di routine a cui si sottopongono i pazienti diabetici, creando il minor disagio possibile. La famiglia verrà contattata telefonicamente o direttamente in occasione di visite ambulatoriali durante le quali verranno date le informazioni necessarie sulle finalità e modalità del progetto di studio.
I dati raccolti saranno: nome, cognome, sesso, età, data di nascita, presenza di diabete e/o altre patologie, data della diagnosi, presenza di autoimmunità, familiarità per diabete, terapia praticata. Dall’anamnesi familiare verrà steso un pedigree esteso in base ad aspetti clinici, immunologici e genetici.
La raccolta dei dati avverrà su moduli standard e poi riportata su moduli informatici e cartacei di archiviazione. Nel contempo verrà data informazione dettagliata ai pazienti e ai famigliari in merito allo studio e verrà chiesto loro di firmare un consenso al prelievo e al trattamento dei dati personali (secondo le vigenti norme di Legge). Tutti i dati registrati in occasione di queste visite verranno riportati su una scheda cartacea. Tale scheda rimarrà presso la Struttura Complessa di Diabetologia. I dati verranno successivamente inseriti in un database informatico. Il database è protetto da un sistema di password e la sua sicurezza è già stata valutata in studi analoghi a questo.
I campioni ematici degli stessi soggetti verranno custoditi presso la Struttura Complessa di Diabetologia dell’Azienda Ospedaliera Brotzu sotto la responsabilità del primario Dr Marco Songini.
I risultati di queste analisi verranno raccolti presso la S. C. di Diabetologia (Ospedale Brotzu-Cagliari). Tutti i dati e i campioni raccolti verranno utilizzati esclusivamente per gli scopi previsti dallo studio.
Il campionamento del soggetto e dei familiari consenzienti avverrà in due provette in EDTA. Il DNA estratto verrà successivamente suddiviso in due aliquote che verranno utilizzate esclusivamente per l’analisi genetica del MODY.
TERZA FASE – DALL’ESTRAZIONE DEL DNA ALLA SEQUENZA DELLA MUTAZIONE:
I campioni del probando e dei familiari saranno sottoposti all’estrazione del DNA e saranno successivamente analizzati tutti i loci di suscettibilità per il MODY. Successivamente verranno sequenziati tutti gli esoni del gene preso in considerazione. Nel caso in cui la mutazione non risulti nel primo gene sequenziato verranno analizzati tutti i geni che determinano la malattia MODY.
In particolare verranno analizzati i seguenti geni:
------------MODY 1: HNF-4a (Hepatocite Nuclear Factor 4a)
------------MODY 2: GKC (Glucokinase)
------------MODY 3: HNF-1a (Hepatocite Nuclear Factor 1a)
------------MODY 4: IPF-1 (Insulin Promoter Factor – 1)
------------MODY 5: HNF-1b (Hepatocite Nuclear Factor 1b)
------------MODY 6: NeuroD1 o BETA2
------------MODY X: Gene sconosciuto
In futuro, nel caso in cui dovessero essere individuati nuovi geni che determinano il MODY, verranno analizzati anche tali geni, ad ora sconosciuti, i cosidetti “MODY X”. Tali “MODY X”. rappresentano il 20% di tutti i pazienti totali affetti da MODY.
QUARTA FASE – ANALISI STATISTICA DEI DATI:
In una casistica di pazienti afferenti alla S.C di Diabetologia solo l’1-2% dei pazienti totali risulterà dallo screening genetico affetto da MODY. Partendo da uno screening random di 762 famiglie della S.C. di Diabetologia su un totale di 12563 pazienti afferenti alla S.C di Diabetologia si è potuto osservare che per familiarità e età di insorgenza della malattia diabetica (<50 anni) il 7,35% (56 pazienti) può essere considerato presunto MODY in quanto presentava le caratteristiche richieste. Tali soggetti possono essere considerati a tutti gli effetti idonei per l’inclusione nel progetto di studio.
Dalla popolazione totale di 12563 pazienti verranno esaminati circa 925 pazienti.
I dati emersi dallo studio verranno raccolti e archiviati su supporto cartaceo e informatizzato.
Verranno calcolate le prevalenze delle mutazioni nei diversi geni e le prevalenze delle singole mutazioni, in modo da rendere confrontabili tali risultati agli studi esistenti e meglio caratterizzare la popolazione sarda.
ASPETTI ETICI:
La partecipazione al progetto sarà assolutamente volontaria e per tale motivo, al momento dell’arruolamento nello studio, verrà richiesta ai partecipanti la firma di un consenso scritto al prelievo di sangue e al trattamento dei dati personali. Nel caso di raccolta di dati di prelievo di minorenni il consenso verrà sottoscritto da chi esercita la potestà sul minore.
La partecipazione non implicherà modifiche nella qualità e nell’assistenza sanitaria prestata ai pazienti della struttura diabetologica, né interferirà con essa.
Si cercherà inoltre di arrecare il minor disagio possibile, facendo coincidere i prelievi per lo studio con le visite che routinariamente i pazienti eseguono presso la struttura diabetologica.
Il trattamento dei campioni avverrà in modo anonimo previa attribuzione di un codice alfanumerico di identificazione per ciascun individuo. Precauzioni verranno prese per la archiviazione e la custodia di tutti i dati raccolti affinché venga tutelata la privacy dei singoli partecipanti, secondo le vigenti norme di Legge.
L’accesso ai dati sarà consentito esclusivamente ai responsabili del progetto esclusivamente per le finalità dello studio stesso:
· Marco Songini (primario) 070/539648
· Roberta Cavallo (biologo) 347/6818788
· Miriam Loddo (biologo) 070/539346
BIBLIOGRAFIA

Contatti segreteria

Sig.ra Monica Porceddu
E-Mail : asris@tin.it
Fax: 070 - 531947

Dove siamo

S.C. di Diabetologia
Azienda Ospedaliera Brotzu
Via Peretti 2 - 09134 - Cagliari

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