L’IPERCOLESTEROLEMIA FAMILIARE DOMINANTE

Dal Prof. Stefano Bertolini, Dipartimento di Medicina Interna, Università degli Studi di Genova

L’Ipercolesterolemia Familiare è una patologia genetica caratterizzata da elevate concentrazioni del colesterolo nel plasma, in particolare del colesterolo trasportato dalle lipoproteine a bassa densità (LDL). In condizioni normali queste particelle LDL vengono allontanate dal plasma nel corso di un periodo relativamente breve (circa 2.5 giorni dopo la loro produzione) mediante loro legame ad una specifica proteina recettoriale (recettore per le LDL, LDLR); questo processo si realizza prevalentemente (per il 70%) a livello del fegato che trasforma il colesterolo delle LDL in acidi biliare che vengono escreti nella bile. Prescindendo dal difetto genetico specifico (vedi oltre), nell’Ipercolesterolemia Familiare all’accumulo di colesterolo LDL nel plasma consegue la sua deposizione nella parete delle arterie (in prevalenza coronarie, aorta e valvole cardiache), nei tendini (xantomi nel tendine di Achille e nei tendini estensori delle mani) e nella cute (xantomi piani e tuberosi nelle zone sottoposte a compressione o sfregamento). La principale conseguenza di questa patologia è l’aterosclerosi prematura, responsabile di infarto del miocardio, angina pectoris o morte improvvisa. Queste drammatiche manifestazioni cliniche compaiono in età variabile dalla prima decade di vita all’età adulta (40-60 anni) in relazione al tipo di difetto genetico.

L’Ipercolesterolemia Familiare può essere di tipo Dominante o di tipo Recessivo, ed in ogni caso è presente sin dalla nascita. Nelle forme Dominanti, di gran lunga più frequenti delle Recessive, la patologia si esprime anche nell’individuo che eredita un solo allele difettoso portatore di una mutazione (un allele paterno o un allele materno); in questo caso il soggetto viene definito portatore Eterozigote. Quando solo uno dei genitori è un portatore Eterozigote del difetto genetico la probabilità di trasmissione del difetto alla discendenza è del 50%. Nel soggetto Eterozigote, in assenza di terapia preventiva, la patologia cardiovascolare si può esprimere clinicamente prima di 45-55 anni nei maschi e prima dei 55-65 anni nelle femmine. Nel caso in cui entrambi i genitori sono portatori Eterozigoti del difetto genetico la probabilità statistica nella trasmissione del difetto genetico alla discendenza è la seguente: 25% trasmissione di entrambi gli alleli difettosi dei due genitori (soggetto Omozigote vero quando il soggetto eredita dai genitori due alleli che portano una identica mutazione; soggetto Eterozigote Composto quando i due alleli mutati ereditati dai genitori sono differenti); 50% trasmissione di un solo allele difettoso da uno dei genitori (soggetto Eterozigote); 25% trasmissione dei due alleli normali da ciascun genitore (soggetto esente dalla patologia). Dal punto di vista clinico non esiste differenza tra Omozigote vero ed Eterozigote Composto per quanto riguarda la comparsa della patologia cardiovascolare che, in assenza di terapia, può essere fatale entro la prima o seconda decade di vita (per occlusione coronarica o per lesione aortica valvolare o sopravalvolare).

Allo stato attuale delle conoscenze l’Ipercolesterolemia Familiare a carattere Dominante può essere attribuita a mutazioni di almeno tre differenti geni che causano l’ipercolesterolemia con differenti meccanismi: 1) il gene che codifica per il recettore delle LDL, proteina di 692 amino acidi, LDLR localizzato sul braccio corto del cromosoma 19: 19p13; 2) il gene che codifica per la apolipoproteina B-100 – principale proteina delle LDL di 4563 amino acidi necessaria per il loro legame al recettore LDL – (APOB localizzato sul braccio corto del cromosoma 2: 2p24); 3) il gene che codifica per la proteina PCSK9 di 692 amino acidi, che si esprime prevalentemente nel fegato e nell’intestino e che determina la degradazione intracellulare del recettore LDL (PCSK9 localizzato sul braccio corto del cromosoma 1: 1p32).

I difetti con perdita di funzione del gene LDLR (difetto di sintesi o di maturazione della proteina recettoriale, sua incapacità di legare le LDL o di riciclare sulla superficie cellulare dopo una prima internalizzazione endocellulare) sono responsabili di circa a il 94-96% dei casi di Ipercolesterolemia Familiare Dominante e l’accumulo di LDL nel plasma si realizza per loro difettoso allontanamento dal circolo per riduzione del 50% circa del numero di recettori nel paziente Eterozigote o più drastica riduzione (recettori residui 8-30%) fino alla totale assenza di recettori funzionanti nel paziente Omozigote o Eterozigote composto. In  pazienti Italiani con mutazioni del gene LDLR sono stati riscontrati i seguenti valori di colesterolo LDL: in 1562 Eterozigoti 279.6±65.3 mg/dl (media±DS), 275 mg/dl (mediana), 231-323 mg/dl (range interquartile), 130-507 mg/dl (min-max); in 68 Omozigoti/Eterozigoti Composti 619.0±183.7 mg/dl (media±DS), 626.5 mg/dl (mediana), 481-714 mg/dl (range interquartile), 276-1183 mg/dl (min-max). La prevalenza nella popolazione della patologia dovuta a difetti di LDLR è stata stimata per anni di un individuo su un milione (1:1.000.000) per la forma Omozigote o Eterozigote Composto e di un individuo su 500 (1:500) per la forma Eterozigote. Recentemente, con le nuove tecniche di sequenziamento del DNA che hanno notevolmente implementato la probabilità di identificazione dei difetti genetici, le rispettive prevalenze vengono stimate a 1:300.000/1:400.000  per la forma Omozigote e 1:244/1:320 per la forma Eterozigote.

Una prima particolare peculiarità delle mutazioni di LDLR riscontrate in Italia (attualmente più di 250 differenti difetti genetici identificati) è la loro distribuzione sul territorio nazionale estremamente regionalizzata: mutazioni identificate in famiglie del Nord non sono mai state identificate in pazienti originari del Centro o del Sud Italia e viceversa, salvo rarissime eccezioni, ed alcune mutazioni riscontrate in Sardegna sono risultate esclusive della popolazione Sarda. Tale distribuzione ha comportato una più rapida identificazione del difetto genetico nel singolo paziente in base all’origine geografica della famiglia. Una seconda peculiarità è la presenza di “clusters” costituiti da numerose famiglie apparentemente non imparentate che condividono la stessa mutazione (in alcuni casi più di 50 famiglie) e che sono distribuite in aree specifiche e relativamente ristrette del territorio nazionale. In proposito riferiamo alcuni esempi, associabili peraltro ad interessanti notazioni storiche. La mutazione p.(Asp221Gly) denominata FH Padova-1, riscontrata in più di 80 famiglie del Nord, presenta una massima densità in una area geografica che si estende da Venezia a Bergamo e che corrisponde al territorio della Repubblica Veneta Serenissima del XIV secolo. La mutazione FH Savona-Parma, dovuta a duplicazione di 4 basi (ACAT) dell’esone 10 del gene e che da origine ad un recettore troncato p.(Gln474Hisfs*63), è stata identificata esclusivamente in Liguria in più di 50 famiglie originarie dall’alta via Appenninica utilizzata nei secoli scorsi dai mercanti liguri per il trasporto di merci a dorso di mulo verso il nord Europa utilizzando i passi montani tra Liguria ed Emilia; l’analisi di queste famiglie mediante marcatori genetici multiallelici prossimi al gene LDLR e intragenici ha permesso di stabilire l’esistenza di un comune progenitore vissuto 600-800 anni fa. La mutazione p.(Gly549Asp) denominata FH Palermo-1, identificata in più di 70 famiglie, presenta una distribuzione geografica che include alcune regioni del Sud e la Sicilia e che corrisponde al territorio occupato dai Greci nel VI secolo a.c. (Magna Grecia); degno di nota è il fatto che questa mutazione è una delle più frequenti riscontrate attualmente in Grecia in pazienti con Ipercolesterolemia Familiare. L’identificazione di questi “clusters”, comprendenti numerose famiglie ed individui affetti, ha permesso una classificazione basata su differenze di gravità clinica dei più frequenti difetti genetici del recettore LDL presenti in Italia.

I difetti del gene APOB che alterano la capacità di legame dell’apolipoproteina B-100 delle LDL ai recettori LDLR provocano ipercolesterolemia per accumulo nel plasma di LDL con difetto di legame ai recettori che sono qualitativamente e quantitativamente normali. Attualmente 8 differenti varianti del gene APOB sono state inequivocabilmente associate ad ipercolesterolemia; 5 di queste varianti sono localizzate nella porzione della proteina apoB che si lega al recettore LDL e 3 in regioni lontane dal sito di legame. Tali varianti sono responsabili di circa il 5% dei casi di Ipercolesterolemia Familiare Dominante (con maggiore prevalenza nel Nord-Europa). Nei pazienti Eterozigoti per mutazioni APOB la concentrazione plasmatica del colesterolo LDL risulta inferiore a quella degli Eterozigoti per mutazioni LDLR (in 286 Eterozigoti per mutazioni APOB le concentrazioni di colesterolo LDL sono risultate le seguenti: 239.5±55.8 mg/dl (media±DS), 232 mg/dl (mediana), 204-273 mg/dl (range interquartile), 121-452 mg/dl (min-max) ed il rischio relativo di sviluppare una patologia coronarica rispetto a soggetti di pari età e sesso non affetti da ipercolesterolemia è risultato pari a 2.86 e 8.54, rispettivamente per le due patologie. Solo 10 Omozigoti sono stati attualmente descritti in letteratura ed in questi pazienti le concentrazioni di colesterolo LDL variavano da 221 a 352 mg/dl (301.8±49.0 mg/dl).

Alcune varianti del gene PCSK9 codificano per proteine con guadagno di funzione (GOF), ovvero proteine PCSK9 con maggiore capacità di legame ai recettori LDL e maggiore capacità di degradazione intracellulare dei recettori. Attualmente 29 differenti varianti GOF PCSK9 sono state identificate. Nei portatori di queste varianti l’ipercolesterolemia consegue ad una ridotta disponibilità di recettori LDL per accelerata loro degradazione. Questa forma di ipercolesterolemia dominante ha una prevalenza inferiore all’1% e presenta una estrema variabilità clinica dipendente dalla differente attività funzionale delle varie mutazioni GOF. In 129 pazienti Eterozigoti per mutazioni di PCSK9 GOF le concentrazioni plasmatiche di colesterolo LDL sono risultate le seguenti: 298.9±108.6 mg/dl (media±DS), 270 mg/dl (mediana), 216-348 mg/dl (range interquartile), 121-662 mg/dl (min-max). Alcune mutazioni PCSK9 GOF sono particolarmente gravi in quanto dotate di affinità per il recettore LDL 10 volte superiore alla affinità della proteina PCSK9 normale; tali mutazioni, prevalentemente identificate in pazienti del Nord-Europa, si associano ad elevato rischio cardiovascolare e sono particolarmente resistenti alla usuale terapia farmacologica. L’Omozigosi per mutazioni GOF PCSK9 è stata attualmente descritta in 13 pazienti Giapponesi portatori di una mutazione con modesto impatto funzionale (colesterolo LDL 305.8±112.9 mg/dl) ed in un paziente Portoghese Eterozigote Composto (colesterolo LDL 234 mg/dl).

Un evento raro ma non eccezionale è l’ipercolesterolemia dominante da Doppia Eterozigosi che si realizza quando un individuo riceve da un genitore un allele patologico di un gene dominante, di solito LDLR, e dall’altro genitore un allele patologico di un altro gene dominante, APOB o PCSK9. In questi casi si osserva una variabilità clinica con una espressione fenotipica intermedia tra l’Eterozigosi e l’Omozigosi o Eterozigosi Composta per mutazioni di LDLR sia in termini di concentrazione del colesterolo LDL che di eventi cardiovascolari. In 30 soggetti Doppi Eterozigoti per mutazioni LDLR e APOB sono state osservate le seguenti concentrazioni plasmatiche di colesterolo LDL: 351.4±100.2 mg/dl (media±DS), 327.5 mg/dl (mediana), 273-392 mg/dl (range interquartile), 240-583 mg/dl (min-max). In 35 Doppi Eterozigoti per mutazioni LDLR e PCSK9 i corrisponde valori di colesterolo LDL erano: 326.5±122.0 mg/dl (media±DS), 255 mg/dl (mediana), 223-412 mg/dl (range interquartile), 183-580 mg/dl (min-max).

L’obiettivo terapeutico, di non facile realizzazione, in ogni forma di Ipercolesterolemia Familiare Dominante è la riduzione della concentrazione plasmatica del colesterolo LDL ad un valore di 100 mg/dl e nei soggetti con pregresso evento cardiovascolare a valori inferiori a 70 mg/dl. I presidi terapeutici nel paziente Eterozigote comprendono le resine sequestranti gli acidi biliari (Colestiramina, Colestipolo – di solito scarsamente tollerate – ed il Colesevelam), gli inibitori della sintesi del colesterolo (Statine della prima generazione: lovastatina, simvastatina, pravastatina, fluvastatina; Statine della seconda generazione: atorvastatina, rosuvastatina, pitavastatina) a dosi variabili in relazione al risultato ottenuto ed alla tolleranza, in monoterpia o in associazione con Ezetimibe (inibitore dell’assorbimento del colesterolo a livello intestinale e del riassorbimento del colesterolo dal canalicolo biliare). Nei casi in cui l’obiettivo terapeutico non viene realizzato e nei pazienti con pregressi eventi cardiovascolari alla terapia convenzionale può essere associato il trattamento con LDL-aferesi ogni 15 giorni o con anticorpi monoclonali anti-PCSK9 che antagonizzano la degradazione recettoriale operata dal PCSK9 (tale trattamento è meno traumatizzante e di maggiore efficacia in molti casi). La terapia con anticorpi monoclonali anti-PCSK9 è di elezione nella terapia dei pazienti con mutazioni GOF del PCSK9; in questi soggetti infatti l’inibizione della sintesi epatica del colesterolo comporta anche un aumento di espressione della proteina PCSK9 mutata.

Nel paziente Omozigote ed Eterozigote Composto che conserva ancora una modesta attività recettoriale residua può essere ancora considerata la terapia tradizionale con statine ed ezetimibe associata con gli anticorpi monoclonali anti-PCSK9, riservando la LDL-aferesi ai casi con risultati insoddisfacenti. Nell’Omozigote ed Eterozigote Composto con totale assenza di attività recettoriale la terapia di elezione è l’inibizione della sintesi epatica di lipoproteine contenenti apolipoproteina B (VLDL, IDL, LDL) con Lomitapide (un farmaco inibitore della proteina MTP che permette l’assemblaggio dell’apoB-100 con i lipidi). In questi casi il trattamento con Lomitapide viene spesso associato con una seduta settimanale o bisettimanale con LDL aferesi. Il trapianto di fegato, non sempre coronato da successo, deve essere preso in considerazione come ultima alternativa terapeutica.

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