Aciduria combinata malonica e metilmalonica: differenze tra le versioni
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L{{'}}'''aciduria combinata malonica e metilmalonica (CMAMMA)''', detta anche '''acidemia combinata malonica e metilmalonica''', è una [[malattia metabolica]] ereditaria caratterizzata da livelli elevati di [[acido malonico]] e [[acido metilmalonico]].<ref name=":0">{{Cita libro|nome=Monique G. M.|cognome=de Sain-van der Velden|nome2=Maria|cognome2=van der Ham|nome3=Judith J.|cognome3=Jans|titolo=A New Approach for Fast Metabolic Diagnostics in CMAMMA|url=http://link.springer.com/10.1007/8904_2016_531|accesso=|data=2016|editore=Springer Berlin Heidelberg|lingua=en|pp=
== Sintomi e segni ==
I fenotipi clinici della CMAMMA sono molto eterogenei e vanno da sintomi asintomatici, lievi o gravi.<ref name=":2">{{Cita pubblicazione|nome=Ping|cognome=Wang|nome2=Jianbo|cognome2=Shu|nome3=Chunyu|cognome3=Gu|data=25 novembre 2021
* [[acidosi metabolica]]<ref name=":5">{{Cita pubblicazione|nome=Alina|cognome=Levtova|nome2=Paula J.|cognome2=Waters|nome3=Daniela|cognome3=Buhas|data=2019-01|titolo=Combined malonic and methylmalonic aciduria due to ACSF3 mutations: Benign clinical course in an unselected cohort|rivista=Journal of Inherited Metabolic Disease|volume=42|numero=1|pp=
* [[coma]]<ref name=":4" /><ref name=":1" />
* [[ipoglicemia]]<ref name=":5" /><ref name=":4" /><ref name=":1" />
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== Fisiopatologia ==
ACSF3 codifica una [[Acil-coenzima A|acil-CoA]] [[sintetasi]], localizzata nei [[Mitocondrio|mitocondri]] e con un'elevata specificità per l'acido malonico e l'acido metilmalonico.<ref name=":7">{{Cita pubblicazione|nome=Andrzej|cognome=Witkowski|nome2=Jennifer|cognome2=Thweatt|nome3=Stuart|cognome3=Smith|data=2011-09|titolo=Mammalian ACSF3 Protein Is a Malonyl-CoA Synthetase That Supplies the Chain Extender Units for Mitochondrial Fatty Acid Synthesis|rivista=Journal of Biological Chemistry|volume=286|numero=39|pp=
[[File:ACSF3 pathophysiology overview.svg|centro|miniatura|900x900px|Panoramica schematica della fisiopatologia della CMAMMA]]
=== Difetto della sintesi mitocondriale degli acidi grassi (mtFASII) ===
ACSF3, nella sua funzione di malonil-CoA sintetasi, catalizza la conversione dell'acido malonico in [[malonil-CoA]], che è il primo passo della via di sintesi mitocondriale degli acidi grassi (mtFASII).<ref name=":4" /><ref name=":7" /> La mtFASII - da non confondere con la più nota [[sintesi degli acidi grassi]] (FASI) nel [[citoplasma]] - svolge un ruolo importante nella regolazione del metabolismo energetico e nei processi di segnalazione mediati dai lipidi.<ref name=":4" /><ref>{{Cita pubblicazione|nome=Caitlyn E.|cognome=Bowman|nome2=Michael J.|cognome2=Wolfgang|data=2019-01|titolo=Role of the malonyl-CoA synthetase ACSF3 in mitochondrial metabolism|rivista=Advances in Biological Regulation|volume=71|pp=
La carenza di ACSF3 nella CMAMMA porta a un accumulo di acido malonico e a una carenza mitocondriale di malonil-CoA.<ref name=":8">{{Cita pubblicazione|nome=Caitlyn E.|cognome=Bowman|nome2=Susana|cognome2=Rodriguez|nome3=Ebru S.|cognome3=Selen Alpergin|data=2017-06|titolo=The Mammalian Malonyl-CoA Synthetase ACSF3 Is Required for Mitochondrial Protein Malonylation and Metabolic Efficiency|rivista=Cell Chemical Biology|volume=24|numero=6|pp=673–684.e4|lingua=en|accesso=|doi=10.1016/j.chembiol.2017.04.009|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2451945617301095}}</ref> Mentre l'acido malonico [[Inibitore competitivo|inibisce competitivamente]] il [[Succinato deidrogenasi (ubichinone)|complesso II]] e ha un effetto [[Citotossicità|citotossico]], la carenza del substrato malonil-CoA porta a sua volta a una ridotta [[Modificazione post traduzionale|malonilazione]] delle proteine mitocondriali, che influisce sull'attività degli enzimi metabolici e altera il metabolismo cellulare.<ref name=":8" /> Tuttavia, la richiesta di malonil-CoA può ancora essere soddisfatta in parte attraverso l'enzima mtACC1, un'isoforma mitocondriale dell'[[acetil-CoA carbossilasi]] 1 (ACC1), che spiega l'ampio fenotipo clinico della CMAMMA.<ref name=":9">{{Cita pubblicazione|nome=Sara|cognome=Tucci|data=2020-12|titolo=Brain metabolism and neurological symptoms in combined malonic and methylmalonic aciduria|rivista=Orphanet Journal of Rare Diseases|volume=15|numero=1|lingua=en|accesso=18 luglio 2024
Tuttavia, nonostante il loro elevato fabbisogno energetico, le [[Cellula neurale|cellule neurali]] non sono in grado di utilizzare in modo efficiente gli acidi grassi per la produzione di energia, ad eccezione delle [[Cellula della glia|cellule gliali]] e dei [[Neurone|neuroni]] specializzati nell'[[ipotalamo]].<ref name=":9" /> Tuttavia, esiste una stretta interazione metabolica tra le cellule gliali sotto forma di [[Astrocita|astrociti]] e i neuroni per mantenere la funzionalità cellulare.<ref name=":9" /> Si ipotizza quindi che la CMAMMA porti anche a una upregulation della β-ossidazione nelle [[Cellula cerebrale|cellule cerebrali]], con conseguente aumento del rischio di [[Anossia cerebrale|ipossia]] e [[stress ossidativo]], che può contribuire ai sintomi neurologici a lungo termine.<ref name=":9" />
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La carenza di ACSF3 nella CMAMMA porta quindi a una ridotta degradazione e di conseguenza a un aumento dell'accumulo di acido metilmalonico nei liquidi e nei tessuti del corpo, noto anche come [[Acidemia metilmalonica|aciduria metilmalonica]]. Il metilmalonil-CoA si forma dagli [[Amminoacidi essenziali|aminoacidi essenziali]] [[valina]], treonina, [[metionina]] e isoleucina, dagli [[acidi grassi]] a catena dispari, dall'[[acido propionico]] e dalla catena laterale del [[colesterolo]] e può essere convertito in acido metilmalonico dalla [[D-metilmalonil-CoA idrolasi]] ancor prima di raggiungere il ciclo di Krebs attraverso la [[Succinil-coenzima A|succinil-CoA]].
La fermentazione batterica nell'intestino è una fonte quantitativamente significativa di acido propionico, che è un precursore dell'acido metilmalonico.<ref name=":10">{{Cita pubblicazione|nome=G.N.|cognome=Thompson|nome2=J.H.|cognome2=Walter|nome3=J.-L.|cognome3=Bresson|data=1990-11|titolo=Sources of propionate in inborn errors of propionate metabolism|rivista=Metabolism|volume=39|numero=11|pp=
Tuttavia, le [[esterasi]] intracellulari sono anche in grado di scindere il [[gruppo metile]] (-CH<sub>3</sub>)dell'acido metilmalonico e di generare la molecola madre acido malonico.<ref name=":12">{{Cita pubblicazione|nome=B.A|cognome=McLaughlin|nome2=D|cognome2=Nelson|nome3=I.A|cognome3=Silver|data=1998-05|titolo=Methylmalonate toxicity in primary neuronal cultures|rivista=Neuroscience|volume=86|numero=1|pp=
In vitro, è stato possibile stabilire un collegamento tra l'acido metilmalonico libero e l'acido malonico alla [[neurotossicità]].<ref name=":12" /><ref>{{Cita pubblicazione|nome=S.|cognome=Kölker|nome2=B.|cognome2=Ahlmeyer|nome3=J.|cognome3=Krieglstein|data=2000-06|titolo=Methylmalonic acid induces excitotoxic neuronal damage in vitro|rivista=Journal of Inherited Metabolic Disease|volume=23|numero=4|pp=
== Diagnosi ==
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Poiché la CMAMMA dovuta all'ACSF3 non comporta un accumulo di [[Metilmalonil-coenzima A|metilmalonil-CoA]], [[malonil-CoA]] o [[Propionil-coenzima A|propionil-CoA]], né si osservano anomalie nel profilo dell'acilcarnitina, la CMAMMA non viene rilevata dai programmi di [[screening neonatale]] standard.<ref name=":5" /><ref name=":1" /><ref name=":3" />
Un caso particolare è rappresentato dalla provincia del [[Québec (provincia)|Québec]] che, oltre all'esame del sangue, effettua anche uno screening delle urine al 21º giorno dalla nascita con il ''Quebec Neonatal Blood and Urine Screening Program'', anche se è probabile che non tutti i soggetti affetti da CMAMMA vengano individuati.<ref name=":3" /><ref>{{Cita web|url=https://www.quebec.ca/en/health/advice-and-prevention/screening-and-carrier-testing-offer/blood-and-urine-screening-in-newborns|titolo=Blood and Urine Screening in Newborns {{!}} Gouvernement du Québec|sito=www.quebec.ca|accesso=
=== Laboratori di routine e biochimici ===
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== Ricerca ==
Nel 1984 è stata descritta per la prima volta in uno studio scientifico la CMAMMA dovuta a un deficit di [[malonil-CoA decarbossilasi]].<ref name=":6" /><ref>{{Cita pubblicazione|nome=G. K.|cognome=Brown|nome2=R. D.|cognome2=Scholem|nome3=A.|cognome3=Bankier|data=1984-03|titolo=Malonyl coenzyme a decarboxylase deficiency|rivista=Journal of Inherited Metabolic Disease|volume=7|numero=1|pp=
Il ''Quebec Neonatal Blood and Urine Screening Program'' rende la provincia del Quebec interessante per la ricerca sulla CMAMMA, in quanto rappresenta l'unica coorte di pazienti al mondo senza bias di selezione.<ref name=":5" /> Tra il 1975 e il 2010, si stima che siano stati sottoposti a screening circa 2.695.000 neonati, con 3 rilevamenti di CMAMMA.<ref name=":3" /> [Tuttavia, sulla base di questo tasso di rilevamento inferiore a quello previsto dalle frequenze eterozigote, è probabile che non tutti i neonati con questo fenotipo biochimico siano stati individuati dal programma di screening.<ref name=":3" /> Uno studio del 2019 ha poi identificato ben 25 pazienti affetti da CMAMMA nella provincia del Quebec.<ref name=":5" /> Tutti, tranne uno, sono giunti all'attenzione clinica attraverso il programma provinciale di screening delle urine neonatali, 20 di loro direttamente e 4 dopo la diagnosi di un fratello maggiore.<ref name=":5" />
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Il termine aciduria combinata malonica e metilmalonica con il suffisso -''uria'' (dal greco ouron, urina) si è affermato nella letteratura scientifica in contrasto con l'altro termine acidemia combinata malonica e metilmalonica con il suffisso -''emia'' (dal greco aima, sangue). Tuttavia, nel contesto della CMAMMA, non viene fatta una chiara distinzione, poiché l'acido malonico e l'acido metilmalonico sono elevati sia nel sangue che nelle urine.
Nell'aciduria malonica, anche l'acido malonico e l'acido metilmalonico sono elevati, per questo motivo la malattia veniva chiamata aciduria malonica e metilmalonica combinata (CMAMMA). Sebbene la carenza di ACSF3 sia stata scoperta solo in seguito, il termine ''aciduria combinata malonica e metilmalonica'' si è ormai affermato nei database medici per la carenza di ACSF3.<ref>{{Cita web|url=https://omim.org/entry/614265|titolo=COMBINED MALONIC AND METHYLMALONIC ACIDURIA; CMAMMA|sito=omim.org|accesso=
== Note ==
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* [https://www.omim.org/entry/614265 Combined malonic and methylmalonic aciduria] su [[Mendelian Inheritance in Man|OMIM]]
* [https://www.patientslikeme.com/conditions/combined-malonic-and-methylmalonic-aciduria Combined malonic and methylmalonic aciduria] su PatientsLikeMe
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[[Categoria:Malattie rare]]
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