A young girl with recurrent calculosis and hypercalcemia

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Introduzione

Il gene CYP24A1 codifica per l’enzima 25-OH-D-24-idrossilasi, che catalizza l’idrolisi e quindi la degradazione della 25(OH)D in 24-25(OH)D, la forma attiva della vitamina D. Mutazioni inattivanti a carico del gene CYP24A1 si associano ad alterata attività della 25-OH-D-24-idrossilasi che può determinare ipercalcemia, bassi livelli sierici di paratormone, ipercalciuria e conseguenti nefrolitiasi e nefrocalcinosi.

Presentiamo il caso di una giovane donna con storia di litiasi renale ricorrente ed infezioni delle vie urinarie, tendenza ad ipercalcemia, ipercalciuria, bassi livelli sierici di paratormone (PTH) ed ipovitaminosi D. Allo screening molecolare la paziente risultava portatrice delle varianti patogenetiche p.E143del e p.R396W del gene CYP24A1; i test genetici eseguiti sui genitori della paziente confermavano che le due varianti erano presenti in eterozigosi.

 

Caso clinico

Una donna di 25 anni giunge alla nostra attenzione per litiasi renale ricorrente. Il primo episodio di calcolosi renale si manifestava all’età di 18 anni con dolore colico ed infezione delle vie urinarie; gli esami ematochimici evidenziavano calcemia ai limiti superiori della norma, insufficienza di vitamina D, bassi livelli di PTH sierici ed ipercalciuria. Gli episodi di colica renale si presentavano ricorrenti ed i reperti laboratoristici ripetuti nel tempo confermavano le tendenze anomale della prima manifestazione (Tabella 1). All’età di 23 anni, in considerazione delle immagini di tomografia computerizzata (TC) che mostravano multipli calcoli al rene di sinistra, la paziente veniva sottoposta ad intervento di ureterorenoscopia e litotrissia, con successivo posizionamento di stent JJ. Per il persistere della sintomatologia, degli esami di laboratorio e delle immagini TC ascrivibili a litiasi renale ricorrente bilaterale, si forniva alla paziente il test di screening molecolare per il gene CYP24A1, dopo estrazione del DNA da sangue periferico ed amplificazione genica (PCR) con sequenziamento diretto. L’esame era stato eseguito sull’intera regione codificante degli esoni 1-11 comprensiva dei tratti di giunzione esone-introne, come da protocollo. L’indagine genetica aveva evidenziato la presenza di due varianti patogenetiche: la delezione p.E143del e la mutazione missenso p.R396W presenti rispettivamente negli esoni 2 e 9 del gene CYP24A1. Tali varianti sono associate ad alterata attività enzimatica dell’enzima 25-OH-D-24-idrossilasi, codificato dallo stesso gene e, come conseguenza, ad un quadro di ipercalcemia, bassi livelli di PTH, ipercalciuria e calcoli renali. L’indagine genetica veniva estesa ai genitori della paziente: il padre, affetto da calcolosi renale ad esordio in età adulta, era risultato portatore della delezione p.E143del, la madre, non affetta da litiasi renale, aveva presentato la mutazione missenso p.R396W del gene CYP24A1. In considerazione della diagnosi genetica e del fenotipo della paziente, si poneva indicazione ad aumento dell’intake idrico (3500 ml/die), dieta ipocalcica, evitare esposizione al sole, evitare integratori contenenti vitamina D, intraprendere terapia con Amiloride cloridrato 5mg/Idroclorotiazide 50 mg/die e Citrato di potassio 3.5 g/die, ottenendo un buon controllo clinico della patologia: nessuna evidenza di nuove formazioni litiasiche od ingrandimento dei calcoli preesistenti.

 

Discussione

Il gene CYP24A1 codifica per l’enzima mitocondriale CYP24A1, che contiene un dominio del citocromo P450 responsabile dell’inattivazione di 1α,25(OH)₂D e 25OHD, risultanti in 1α, 24,25 (OH)3D e 24,25(OH)₂D. L’enzima CYP24A1 è inibito con un meccanismo di feedback da 1α, 24,25 (OH)3D e stimolato da 1α, 25 (OH)₂D e PTH (1). È noto che le mutazioni bialleliche del gene CYP24A1, seppur rare, originano alterazioni nel metabolismo della vitamina D, ovvero determinano accumulo della sua forma inattiva. Il deficit enzimatico di 25-OH-D3-24-idrossilasi può sottendere ad ipercalcemia, ipercalciuria, nefrolitiasi e nefrocalcinosi, ad esordio tardivo o precoce, di variabile severità. In considerazione del fenotipo molto eterogeneo della patologia, è interessante notare che molti pazienti possono presentare le prime complicanze associate al deficit enzimatico, e dunque diagnosticarlo, in età giovanile o adulta e non in età pediatrica, come è stato inizialmente riportato. Infatti la prima traccia in letteratura scientifica descriveva dieci pazienti pediatrici che presentavano ipercalcemia idiopatica infantile e mutazione biallelica del CYP24A1 (1). Da quel momento sono stati pubblicati diversi casi di mutazione del gene CYP24A1 ed ipercalcemia, sia in età pediatrica che in età adulta (2–18). Sebbene la maggior parte degli studi sia concorde nel definire la trasmissione autosomica recessiva, alcuni Autori suggeriscono una trasmissione autosomica dominante a penetranza incompleta. La presenza di una singola mutazione è stata correlata a caratteristiche cliniche e biochimiche intermedie fra quelle tipiche delle mutazioni bialleliche ed il “wild type”: la specifica mutazione, insieme a fattori ambientali come l’esposizione al sole o supplementi di vitamina D, può determinare il fenotipo clinico (18). Le caratteristiche del caso clinico descritto sono coerenti con questa ipotesi: la paziente presentava una mutazione biallelica (delezione p.E143del e missenso p.R396W) ed un aspetto clinico severo, con nefrolitiasi ricorrente fin dalla tarda adolescenza, ipercalcemia, ipercalciuria e PTH ridotto. È possibile che ci sia diretta correlazione, in un soggetto affetto da deficit di 25-OH-D3-24-idrossilasi, fra mutazione biallelica di CYP24A1 ed il palesarsi di un quadro clinico conclamato; altresì, il fenotipo può dipendere ampiamente dal regime dietetico accolto, come l’introduzione supplementare di calcio o di vitamina D, od anche da altre variabili genetiche, come la sensibilità del recettore del calcio (19). Tuttavia, anche il tipo di mutazione potrebbe contribuire alla variabilità fenotipica del deficit enzimatico di 25-OH-D3-24-idrossilasi: infatti, l’analisi molecolare estesa a livello familiare della paziente mostrava nel padre la variante deleta p.E143del e nella madre la variante missenso p.R396W. Quest’ultima si presentava completamente asintomatica, mentre il padre dimostrava in anamnesi calcoli renali ricorrenti ed ipercalcemia, ad esordio tardivo. Tali evidenze supportano l’ipotesi che sia la delezione pE143del a conferire severità al fenotipo clinico, mutazione patogenetica, nondimeno, con una frequenza molto bassa nella popolazione generale (0,06%) (1).

In conclusione, le disfunzioni associate alle varianti patogenetiche del gene CYP24A1 sono associate a litiasi renale ricorrente, ipercalcemia, ipercalciuria, bassi livelli sierici di PTH, sia nell’adulto che nel bambino. Per tali ragioni è pertinente considerare le indagini di genetica molecolare come elemento fondamentale nell’identificazione del deficit di 25-OH-D-24-idrossilasi. Oltre a fornire al paziente una diagnosi circostanziata, l’approccio molecolare potrebbe ampliare le nostre conoscenze sulla patologia, sull’epidemiologia e migliorare il decorso clinico di una condizione potenzialmente grave.

 

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