Introduzione: Chi Dovrebbe Sottoporsi alla Diagnostica

La carenza di arginasi è una malattia ereditaria rara che influisce sul modo in cui il corpo elabora l’azoto proveniente dalle proteine. Poiché questa condizione può causare seri problemi di salute se non trattata, sapere quando richiedere test diagnostici è importante per le famiglie e gli operatori sanitari. La diagnostica dovrebbe essere presa in considerazione in diverse situazioni, ciascuna delle quali indica la possibilità che qualcosa potrebbe non funzionare correttamente nel sistema di smaltimento dei rifiuti del corpo.^[1]

I neonati in alcune regioni degli Stati Uniti vengono ora sottoposti di routine allo screening per la carenza di arginasi come parte dei programmi di screening neonatale esteso. Questo test viene effettuato nei primi giorni di vita, prima che compaiano sintomi. Quando un test di screening risulta con livelli elevati di arginina (un amminoacido che costituisce le proteine), sono necessari ulteriori esami per confermare se il bambino ha veramente la condizione. L’identificazione precoce attraverso lo screening neonatale consente di iniziare il trattamento prima che si verifichino danni al sistema nervoso.^[2]

I bambini che non sono stati sottoposti a screening alla nascita, o che vivono in aree dove lo screening non è disponibile, dovrebbero essere testati se mostrano determinati segnali di allarme. I genitori e i medici devono prestare attenzione ai sintomi che tipicamente compaiono tra uno e tre anni di età. Questi includono rigidità muscolare insolita, specialmente nelle gambe, crescita più lenta del previsto per l’età del bambino e ritardi nel raggiungimento delle tappe dello sviluppo come camminare o parlare. Se un bambino cammina persistentemente sulla punta dei piedi, ha difficoltà a muovere le gambe o sembra perdere abilità che aveva acquisito in precedenza, questi sono motivi per procedere con test diagnostici.^[4]

Occasionalmente, bambini o anche adulti possono sperimentare episodi che suggeriscono un accumulo di ammoniaca nel sangue. Questi episodi potrebbero verificarsi dopo aver consumato un pasto ricco di proteine, durante una malattia con febbre, dopo un intervento chirurgico o durante periodi senza cibo. I sintomi di tali episodi includono vomito, rifiuto di mangiare, stanchezza estrema, irritabilità o cambiamenti nell’umore o nel pensiero. Chiunque sperimenti questi sintomi, specialmente se ha una storia familiare di disturbi metabolici o problemi neurologici inspiegabili, dovrebbe essere valutato per la carenza di arginasi.^[3]

Alcune persone hanno forme più lievi di carenza di arginasi che non si manifestano fino alla tarda infanzia, all’adolescenza o persino all’età adulta. In questi casi, il sintomo principale può essere una rigidità progressiva nelle gambe, nota come paraparesi spastica, che peggiora gradualmente nel tempo. Le persone con spasticità inspiegabile, difficoltà a camminare o problemi con il controllo intestinale o vescicale dovrebbero essere testate, in particolare se non è possibile identificare nessun’altra causa. Questo è importante perché la carenza di arginasi può talvolta essere confusa con altre condizioni come la paralisi cerebrale.^[5]

I membri della famiglia di qualcuno a cui è stata diagnosticata la carenza di arginasi possono anche beneficiare di test, in particolare se stanno pianificando di avere figli. Poiché questa condizione è ereditata con modalità autosomica recessiva, i genitori di un bambino affetto portano ciascuno una copia modificata del gene. La consulenza genetica e i test possono aiutare le famiglie a comprendere i loro rischi e prendere decisioni informate sulla gravidanza e sui test prenatali.^[8]

Metodi Diagnostici per Identificare la Carenza di Arginasi

Una volta che un medico sospetta la carenza di arginasi sulla base dei sintomi o di un risultato positivo dello screening neonatale, possono essere utilizzati diversi test per confermare la diagnosi e distinguerla da altre condizioni. Il processo diagnostico coinvolge tipicamente esami del sangue, test genetici e talvolta ulteriori studi specializzati. Ogni test fornisce informazioni diverse che aiutano i medici a comprendere cosa sta accadendo nel corpo del paziente.^[4]

Esami del Sangue per Amminoacidi e Ammoniaca

Il test iniziale più importante è un’analisi degli amminoacidi nel sangue, che misura i livelli dei diversi amminoacidi che circolano nel flusso sanguigno. Nelle persone con carenza di arginasi, l’amminoacido arginina si trova a livelli molto elevati—spesso fino a quattro volte superiori alla norma. Questo riscontro è considerato patognomonico per la carenza di arginasi, il che significa che è così caratteristico della condizione da indicare fortemente questa diagnosi specifica quando sono presenti anche altri sintomi.^[5]

L’esame del sangue viene solitamente eseguito dopo un periodo di digiuno o in un momento standard della giornata per garantire risultati accurati. Un operatore sanitario preleverà il sangue da una vena, tipicamente nel braccio, e invierà il campione a un laboratorio specializzato in grado di misurare i livelli di amminoacidi con precisione. I risultati sono solitamente disponibili entro pochi giorni o una settimana. Quando i livelli di arginina sono molto elevati, sono necessari ulteriori test per confermare la diagnosi ed escludere altre cause.^[14]

I medici possono anche controllare il livello di ammoniaca nel sangue. A differenza di altri disturbi del ciclo dell’urea (il gruppo di condizioni a cui appartiene la carenza di arginasi), le persone con carenza di arginasi non hanno sempre ammoniaca gravemente elevata. Molti individui affetti hanno livelli di ammoniaca normali o solo leggermente aumentati per la maggior parte del tempo. Tuttavia, durante episodi di malattia, stress o elevato apporto proteico, l’ammoniaca può aumentare più rapidamente. Per questo motivo, un singolo test dell’ammoniaca normale non esclude la carenza di arginasi.^[2]

Test Genetici

Dopo che gli esami del sangue suggeriscono la carenza di arginasi, viene eseguito un test genetico per confermare la diagnosi. Questo comporta l’analisi del gene ARG1, che fornisce le istruzioni per produrre l’enzima arginasi. Nelle persone con carenza di arginasi, entrambe le copie di questo gene contengono modifiche dannose chiamate varianti patogene o mutazioni. Il test genetico cerca queste modifiche per fornire una prova definitiva della diagnosi.^[8]

Il test genetico richiede tipicamente un campione di sangue, anche se talvolta può essere utilizzato un campione di saliva o un tampone della guancia. Il campione viene inviato a un laboratorio di genetica molecolare dove i tecnici esaminano la sequenza del DNA del gene ARG1. Il laboratorio identificherà eventuali varianti e le classificherà come patogene (che causano malattia), probabilmente patogene, benigne (innocue) o di significato incerto. Quando vengono trovate due varianti patogene o probabilmente patogene, la diagnosi è confermata.^[5]

In rari casi, il test genetico può trovare varianti di significato incerto (VUS), il che significa che il laboratorio non può essere sicuro se i cambiamenti siano dannosi o innocui. Quando questo accade, potrebbero essere necessari ulteriori test per chiarire la diagnosi. I risultati dei test genetici richiedono solitamente da diverse settimane a diversi mesi, a seconda del laboratorio e della complessità dell’analisi.^[14]

Test dell’Attività Enzimatica

Sebbene meno comunemente eseguito oggi, il test dell’attività enzimatica può essere utile quando i risultati dei test genetici non sono chiari o quando una diagnosi deve essere confermata rapidamente. Questo test misura quanto bene funziona l’enzima arginasi nei globuli rossi. Nelle persone con carenza di arginasi, l’attività enzimatica è solitamente inferiore all’uno per cento dei livelli normali.^[4]

Il test richiede un campione di sangue che viene elaborato in un laboratorio specializzato. I tecnici estraggono i globuli rossi e misurano quanta arginina le cellule possono scomporre in un periodo di tempo specifico. Un’attività enzimatica molto bassa o assente supporta la diagnosi di carenza di arginasi. Tuttavia, poiché i test genetici sono diventati più ampiamente disponibili e forniscono informazioni più specifiche, il test enzimatico viene ora utilizzato principalmente quando i risultati genetici sono inconcludenti.^[5]

Ulteriori Studi di Laboratorio

I medici possono ordinare altri test di laboratorio per valutare gli effetti della carenza di arginasi sul corpo e per monitorare le complicazioni. Questi test non diagnosticano la condizione in sé ma forniscono informazioni importanti sulla salute generale del paziente. Uno di questi test misura l’acido orotico nelle urine, che può essere elevato in alcuni disturbi del ciclo dell’urea. I risultati possono aiutare a distinguere la carenza di arginasi da altre condizioni simili.^[12]

I test di funzionalità epatica vengono spesso eseguiti perché l’arginasi si trova principalmente nel fegato. Alcune persone con carenza di arginasi sviluppano lievi problemi epatici nel tempo. Gli esami del sangue che misurano gli enzimi epatici, le proteine prodotte dal fegato e altri marcatori della salute epatica possono aiutare i medici a rilevare precocemente qualsiasi disfunzione epatica in modo da poterla monitorare o trattare se necessario.^[5]

Imaging e Altri Studi

Mentre gli esami del sangue e i test genetici forniscono le prove principali per la diagnosi, i medici a volte utilizzano studi di imaging o altre valutazioni per comprendere come la condizione sta influenzando il corpo, in particolare il cervello e il sistema nervoso. Questi test non vengono utilizzati per fare la diagnosi iniziale ma possono aiutare a valutare la gravità della condizione e guidare le decisioni terapeutiche.^[4]

L’imaging cerebrale con risonanza magnetica (RM) può essere eseguito in alcuni pazienti, specialmente quelli con sintomi neurologici significativi come ritardi nello sviluppo, convulsioni o grave spasticità. La RM può mostrare se ci sono cambiamenti nella struttura o nell’aspetto del tessuto cerebrale. Tuttavia, i risultati della RM cerebrale nella carenza di arginasi sono spesso aspecifici, il che significa che non indicano questa diagnosi particolare ma possono mostrare segni generali di coinvolgimento neurologico.^[7]

Screening Neonatale

Nelle regioni dove lo screening neonatale esteso è disponibile, la carenza di arginasi può essere rilevata prima che compaiano sintomi. Il test di screening utilizza poche gocce di sangue raccolte dal tallone del bambino su una speciale card di carta, solitamente quando il bambino ha uno o due giorni. La macchia di sangue viene inviata a un laboratorio statale dove viene analizzata utilizzando la spettrometria di massa tandem, una tecnologia che può misurare molte sostanze diverse contemporaneamente, inclusi amminoacidi come l’arginina.^[21]

Se il test di screening mostra livelli elevati di arginina, il bambino viene richiamato per ulteriori test. È importante capire che un test di screening positivo non significa che il bambino abbia sicuramente la carenza di arginasi—significa che è necessaria un’ulteriore valutazione. I test di follow-up con un’analisi completa degli amminoacidi nel sangue e test genetici confermeranno o escluderanno la diagnosi. I bambini identificati attraverso lo screening neonatale che vengono diagnosticati precocemente e trattati tempestivamente sembrano avere esiti migliori rispetto a quelli diagnosticati più tardi dopo lo sviluppo dei sintomi.^[2]

Distinguere la Carenza di Arginasi da Altre Condizioni

Poiché i sintomi della carenza di arginasi possono sovrapporsi ad altre condizioni mediche, parte del processo diagnostico comporta l’esclusione di spiegazioni alternative. La rigidità progressiva delle gambe osservata nella carenza di arginasi può essere scambiata per paralisi cerebrale, un gruppo di disturbi del movimento causati da danni cerebrali prima o durante la nascita. Tuttavia, la paralisi cerebrale non causa peggioramento dei sintomi nel tempo né livelli elevati di arginina nel sangue.^[4]

Se i livelli elevati di ammoniaca sono il risultato principale, i medici devono considerare altri disturbi del ciclo dell’urea così come cause secondarie di iperammonemia (eccesso di ammoniaca nel sangue). Questi includono altre carenze enzimatiche nel ciclo dell’urea, certe acidurie organiche (condizioni che influenzano la scomposizione di amminoacidi e grassi), malattie mitocondriali e insufficienza epatica. I pattern degli amminoacidi nel sangue, l’analisi degli acidi organici nelle urine e i test genetici aiutano a distinguere queste condizioni l’una dall’altra.^[14]

Quando la spasticità senza iperammonemia è la preoccupazione principale, i medici possono considerare paraplegias spastiche ereditarie, altre condizioni genetiche che influenzano il movimento o problemi strutturali con il midollo spinale. La combinazione di spasticità progressiva, regressione dello sviluppo ed elevata arginina nel sangue è distintiva per la carenza di arginasi e aiuta a separarla da queste altre possibilità.^[5]

Diagnostica per la Qualificazione agli Studi Clinici

Mentre i ricercatori lavorano per sviluppare nuovi trattamenti per la carenza di arginasi, gli studi clinici stanno testando terapie sperimentali che potrebbero aiutare le persone con questa condizione. Per partecipare a uno studio clinico, i potenziali partecipanti devono soddisfare criteri specifici stabiliti dai ricercatori. Questi criteri assicurano che lo studio arruoli persone che hanno maggiori probabilità di beneficiare del trattamento sperimentale e che possono essere monitorate in modo sicuro durante lo studio.^[21]

Il primo e più fondamentale requisito per qualsiasi studio clinico sulla carenza di arginasi è la conferma della diagnosi. Questo richiede tipicamente test genetici documentati che mostrino due varianti patogene nel gene ARG1. Alcuni studi possono anche accettare partecipanti con carenza documentata dell’enzima arginasi nei globuli rossi se i test genetici sono incompleti o inconcludenti. Il team dello studio esaminerà tutti i documenti diagnostici per verificare che il partecipante abbia veramente la carenza di arginasi e non un’altra condizione.^[8]

Gli studi clinici hanno spesso requisiti di età. Alcuni studi si concentrano sui bambini, mentre altri possono includere adulti. I partecipanti devono rientrare nell’intervallo di età specificato al momento dell’arruolamento. Lo studio può anche avere requisiti sulla gravità della malattia o sulla presenza di sintomi specifici. Ad esempio, uno studio che testa un trattamento per la spasticità potrebbe richiedere che i partecipanti abbiano rigidità muscolare misurabile, mentre uno studio mirato a prevenire i sintomi potrebbe concentrarsi su neonati appena diagnosticati che non hanno ancora sviluppato problemi.^[10]

Prima di iscriversi a uno studio clinico, i partecipanti vengono sottoposti a test di base per stabilire il loro stato di salute attuale. Questi test servono a diversi scopi: aiutano i ricercatori a comprendere il punto di partenza prima dell’inizio del trattamento, assicurano che la persona sia abbastanza sana per partecipare in sicurezza e forniscono dati che saranno confrontati con misurazioni successive per vedere se il trattamento sta funzionando. I test di base per gli studi sulla carenza di arginasi includono tipicamente esami del sangue per misurare i livelli di arginina e ammoniaca, pannelli metabolici completi per valutare la funzione epatica e renale e emocromi completi.^[8]

Le valutazioni neurologiche sono spesso parte del processo di qualificazione per gli studi clinici nella carenza di arginasi. Queste possono includere test standardizzati della funzione motoria per misurare la spasticità e la capacità di camminare, test cognitivi per valutare le abilità di pensiero e apprendimento e valutazioni delle tappe dello sviluppo nei bambini. Alcuni studi utilizzano scale specializzate o questionari per misurare la qualità della vita, il funzionamento quotidiano o la gravità dei sintomi. Queste valutazioni forniscono misurazioni obiettive che possono essere ripetute durante lo studio per vedere se il trattamento sperimentale sta facendo la differenza.^[4]

I partecipanti potrebbero dover sottoporsi a studi di imaging come parte della qualificazione allo studio. Le scansioni RM del cervello possono mostrare l’entità di eventuali cambiamenti neurologici e fornire una base di riferimento per il confronto se vengono eseguite scansioni ripetute durante lo studio. Alcuni studi possono anche includere altri studi specializzati, come test della conduzione nervosa o dell’attività muscolare, per comprendere meglio come la malattia sta influenzando il sistema nervoso.^[7]

Gli studi clinici hanno criteri di esclusione—condizioni o circostanze che impediscono a qualcuno di partecipare. Le esclusioni comuni includono avere altre gravi condizioni mediche che potrebbero interferire con lo studio, assumere determinati farmaci che potrebbero interagire con il trattamento sperimentale, essere in gravidanza o allattare, o aver subito un trapianto di fegato. Alcuni studi escludono persone che hanno già provato altri trattamenti sperimentali o che sono attualmente iscritte a uno studio diverso. I criteri di esclusione specifici variano a seconda del disegno dello studio e del trattamento testato.^[10]

Durante tutto il processo di screening per la qualificazione allo studio, i potenziali partecipanti lavorano a stretto contatto con il coordinatore dello studio e il team medico. Questo team esamina tutti i documenti medici, esegue i test richiesti e assicura che ogni aspetto dei criteri di inclusione ed esclusione sia attentamente valutato. L’obiettivo è determinare se lo studio è appropriato per l’individuo e se l’individuo soddisfa tutti i requisiti per una partecipazione sicura e significativa.^[8]

È importante capire che soddisfare i criteri diagnostici per la carenza di arginasi non qualifica automaticamente qualcuno per ogni studio clinico. Ogni studio ha i propri requisiti specifici basati sulle domande di ricerca poste e sul trattamento studiato. Le famiglie interessate alla partecipazione agli studi clinici dovrebbero discutere le opzioni con il loro specialista in metabolismo, che può aiutare a identificare gli studi rilevanti e determinare se il paziente potrebbe essere idoneo.^[21]