Editoriale. Sulla colestasi intraepatica familiare. Recenti acquisizioni

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1 Editoriale Vol. 98, N. 11, Novembre 2007 Pagg Sulla colestasi intraepatica familiare. Recenti acquisizioni Ludovico Abenavoli 1, Vincenzo De Maria 2, Massimo DeSiena 2, Sebastiano DiSalvo 2, Francesca Giancotti 2, Tiziana Gravina 2, Saverio M. Abenavoli 2 Riassunto. Negli ultimi anni sono stati conseguiti notevoli progressi nella comprensione dei meccanismi coinvolti nello sviluppo della colestasi intraepatica familiare. Il ruolo delle anomalie genetiche appare centrale. L identificazione dei geni coinvolti in queste condizioni ha permesso di meglio comprendere i processi di sintesi degli acidi biliari e di trasporto dei sali biliari, nonché i loro deficit. La complessità dei meccanismi che sovrintendono al flusso biliare suggerisce che molte altre anomalie genetiche devono ancora essere identificate. Parole chiave. Bile, colestasi intraepatica familiare, fegato, ittero, prurito. Summary. Familial intrahepatic cholestasis. Novel evidences. In the last years hepatology has known remarkable improvement to understanding the mechanisms involved in familial intrahepatic cholestasis. The role of genetic anomalies is very important. Identification of genes involved in familial intrahepatic cholestasis has proven to be an important strategy to unravel the processes of bile acid synthesis and bile salt transport. The complexity of the mechanisms of bile flow clearly suggests that many more genetic abnormalities have yet to be identified. Key words. Bile, familial intrahepatic cholestasis, jaundice, liver, pruritus. Introduzione La bile è prodotta per mezzo di un trasporto attivo dei soluti all interno dei canalicoli biliari 1. Un gradiente osmotico è presente tra bile canalicolare e plasma sinusoidale. Un flusso d acqua, elettroliti e piccoli soluti, filtra dai canalicoli principalmente per via paracellulare, attraverso le tight-junction, che presentano una permeabilità selettiva 2,3. Il momento più importante per la formazione della bile è rappresentato dalla secrezione degli acidi biliari attraverso il polo sinusoidale dell epatocita nel torrente biliare 2,3. Gli acidi biliari coniugati, che rappresentano la frazione principale degli acidi biliari nel sangue, sono trasportati attraverso la membrana basolaterale degli epatociti con il sodio, dal sodium-taurocholate Colestasi è una parola greca che significa bile ferma. Questo termine venne utilizzato per la prima volta dal ricercatore tedesco Robert Roessle nel Essa può essere definita come una sindrome clinica e biochimica, caratterizzata da un alterata secrezione biliare associata a ittero e prurito e da aumento dei livelli ematici di fosfatasi alcalina. La colestasi si definisce intraepatica quando la ritenzione biliare si realizza in una sede anatomica compresa tra le membrane epatocitarie e i dotti biliari di taglia media con diametro massimo di 400 µm. cotransporter (NTCP, SLC10A1). Gli acidi biliari non-coniugati e una grande varietà di altri anioni organici, compresa la bilirubina, sono assorbiti dagli epatociti per mezzo dell organic anion-transporting polipeptide 2 (OATP2, SLC21A6). Il passaggio che limita la formazione di bile è il trasporto attivo degli acidi biliari e degli altri soluti attraverso la membrana canalicolare degli epatociti. Questo passaggio è guidato da alcune pompe ATP-dipendenti (ABCtransporters). I sali biliari sono trasportati dalla bilesalt export pump (BSEP o ABCB11), mentre la bilirubina di-glucuronide, il glutatione, gli acidi biliari bivalenti coniugati e una grande varietà di altri anioni organici coniugati, sono trasportati dalla multidrug resistance-associated protein 2 (MRP2, ABCC2) 2. 1 Istituto di Medicina Interna, Università Cattolica del Sacro Cuore, Roma; 2 Unità Complessa di Epatologia, Policlinico Mater Domini, Catanzaro. Pervenuto il 16 febbraio 2007.

2 570 Recenti Progressi in Medicina, 98, 11, 2007 Un particolare ABC-transporters, la multidrug resistance P-glicoproteina 3 (MDR3, ABCB4), trasloca i fosfolipidi dall interno all esterno della membrana canalicolare. Questo passaggio fornisce la fosfatidilcolina alla bile 2. La formazione e la composizione finale della bile dipendono dai trasportatori supplementari nella membrana canalicolare degli epatociti, così come i trasportatori nei colangiociti che aggiungono la bile colangiocellulare alla bile epatocellulare. Fra quelli, il chloride-bicarbonate anion exchanger 2 (AE2, SLC10A2) è presente nella membrana apicale sia degli epatociti, sia delle cellule epiteliali dei dotti biliari, mentre il cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR, ABCC7), è situato nella membrana apicale delle cellule epiteliali dei soli dotti biliari 1,2. La membrana basolaterale degli epatociti possiede un certo numero di trasportatori che sono espressi durante la colestasi e trasportano i soluti in maniera retrograda. Sono questi: MRP4 (ABCC4) che trasporta gli acidi biliari insieme al glutatione, MRP3 (ABCC3) che trasporta la bilirubina coniugata e gli altri anioni organici e OST /OST un trasportatore organico eteromerico che trasporta gli acidi biliari 4. Durante la colestasi, MRP3 e OST /OST risultano essere molto attivi a livello della membrana basolaterale dei colangiociti 5. Colestasi intraepatiche familiari progressive Le colestasi intraepatiche familiari progressive (PFIC) sono un gruppo di malattie rare a trasmissione autosomica recessiva, caratterizzate dalla mutazione dei geni che controllano i sistemi di trasporto intraepatici degli acidi biliari 6 (tabella 1). Le PFIC sono responsabili del 10-15% delle colestasi intraepatiche pediatriche e del 10% delle indicazioni al trapianto di fegato nella stessa fascia di età. Tabella 1 - Basi molecolari delle colestasi intraepatiche familiari progressive. Nome Deficit genetico Funzione PFIC1 o Malattia di Byler FIC1 o ATP8B1 Traslocasi ATP-dipendente degli aminosfingolipidi PFIC2 o Malattia BSEP BSEP o ABCB11 Trasportatore canalicolare ATP-dipendente degli acidi biliari PFIC3 o Malattia MDR3 MDR3 o ABCB4 Traslocasi dei fosfolipidi FHC BAAT e TJP2 Coniugazione degli acidi biliari e proteine delle tight junction PFIC4 o Deficit di sintesi Deficit genetico multiplo Sintesi degli acidi biliari degli acidi biliari Peculiarità di queste patologie è l importante aumento dei livelli sierici degli acidi biliari e la presenza di una severa colestasi intraepatica con rapida progressione verso la cirrosi 6. Clinicamente sono caratterizzate dalla presenza di prurito intrattabile, che determina una scarsa qualità di vita, e dalle manifestazioni secondarie al malassorbimento delle vitamine liposolubili 6,7. In dettaglio: La colestasi intraepatica familiare progressiva tipo I (PFIC1) è una condizione meglio nota come malattia di Byler 8. È una patologia definita su base genetica, caratterizzata dalla mutazione della FIC1 (ATP8B1), una ATP-translocasi espressa a livello della membrana canalicolare degli epatociti, che presiede al passaggio degli aminofosfolipidi dall esterno all interno delle membrane cellulari 6. La prima descrizione risale al 1959 ad opera di Summerskill e Walshe 9. Essa riguardava una famiglia amish americana, i cui componenti erano tutti discendenti da uno stesso capostipite, Jacob Byler, da cui è derivato il nome della malattia. Sette elementi di questa famiglia presentavano comune sintomatologia: steatorrea, diarrea, ittero, epato-splenomegalia e infertilità. Dalla ricostruzione dell albero genealogico della famiglia Byler, è stato osservato che il disordine seguiva una trasmissione di tipo autosomico recessivo. L analisi genetica ha identificato a livello del cromosoma 18q21, il locus sede della mutazione genetica 10. La presenza di elevati livelli di FIC1 nelle cellule dell epitelio intestinale, e i dati forniti dal modello murino della malattia, costituiscono la prova del ruolo svolto dal FIC1 nella regolazione dell assorbimento intestinale degli acidi biliari. La colestasi è probabilmente legata a un aumentato assorbimento degli acidi biliari a livello ileale, associata ad una ridotta secrezione biliare via BSEP 6. Entrambe queste alterazioni sono legate alla ridotta espressione di un recettore nucleare, il farnesoid X receptor (FXR) 6. La colestasi appare nelle primi sei mesi di vita e può evolvere verso un ittero colestatico permanente. Si riscontra presenza di un prurito invalidante con un attività sierica della γ-glutamil-transferasi (γ-gt) normale. La colestasi recidivante benigna, o BRIC, costituisce una forma fenotipicamente meno severa della malattia 11. Essa si manifesta solitamente nell età adulta ed è caratterizzata da episodi ricorrenti di colestasi intraepatica senza danni progressivi del fegato. Nel 1997 è stato mappato un secondo locus genetico per le PFIC a livello del cromosoma 2q24 12.

3 L. Abenavoli et al.: Sulla colestasi intraepatica familiare. Recenti acquisizioni 571 La colestasi intraepatica familiare progressiva tipo II (PFIC2 o malattia BSEP), è determinata dalla mutazione del gene BSEP (ABCB11), trasportatore canalicolare ATP-dipendente degli acidi biliari. Numerose mutazioni sono state descritte nei pazienti affetti da PFIC2. Due mutazioni in particolare, E297G e D482G, sono state descritte rispettivamente in 25 e 16 famiglie. Almeno una di queste due mutazioni è presente nel 30% dei pazienti PFIC2, come risulta negli studi condotti su pazienti di origine caucasica 12,13. Conseguentemente si registra una netta riduzione della secrezione canalicolare degli acidi biliari 13. L accumulo epatocitario degli acidi biliari produce un danno epatico che progredisce nel tempo. Anche in questo caso le γ-gt risultano normali. La colestasi intraepatica familiare progressiva tipo III (PFIC3) è chiamata anche deficit di MDR3 14. Essa è legata a un deficit genetico che determina la riduzione dell escrezione biliare dei fosfolipidi (fasfatidilcolina), che non esercitano più il loro effetto detergente vis-a-vis degli acidi biliari, i quali inducono effetto tossico a livello delle membrane colangiocitarie. A differenza delle altre PFIC, si registra elevazione delle γ-gt, mentre l istologia epatica mette in evidenza notevole proliferazione dei dotti biliari associata a fibrosi. In più, l assenza dei fosfolipidi destabilizza le micelle e accresce la litogenicità della bile e la cristallizazione del colesterolo. Ecco perché la mutazione MDR3 è stata messa in evidenza anche in quei pazienti affetti da litiasi biliare intraepatica di colesterolo 13,14. Mutazioni a carico dello stesso trasportatore svolgono un ruolo nella colestasi recidivante della gravidanza, in alcune colestasi da farmaci e anche in determinate epatopatie colestatiche croniche dell adulto 13. L FHC (Familial hypercholanemia) è un difetto genetico recentemente descritto in 12 famiglie amish nella contea di Lancaster negli USA 15. Nella sua patogenesi sembrerebbero essere coinvolti difetti sia di coniugazione degli acidi biliari (BAAT), sia di proteine delle tight junction (TJP2=ZO-2). Errori intrinseci nella biosintesi dei sali biliari costituiscono una forma supplementare di PFIC, a volte indicata come PFIC4 16. Presentazione clinica e quadri di laboratorio delle colestasi intraepatiche familiari progressive Le mutazioni genetiche responsabili delle PFIC, sono state descritte solo negli ultimi anni 13. Tuttavia il fenotipo completo e la storia naturale di questa famiglia di malattie non sono ancora del tutto noti. In particolare, i fenotipi descritti si basano sulla presentazione clinica delle mutazioni più significative (tabella 2). Le PFIC sono clinicamente caratterizzate dalla presenza di ittero associato a prurito (ad esclusione della PFIC4). La variabilità del quadro è comunque notevole, non esistendo correlazione tra gravità della colestasi e del prurito. L origine stessa del prurito, attribuita classicamente all elevazione dei sali biliari circolanti, resta a oggi controversa. Tabella 2 - Caratteristiche cliniche e biologiche delle PFIC. Caratteristiche cliniche Meccanismo e biologiche Accumulo di bile Ittero Prurito Xantomi, xantelasmi, ipercolesterolemia Anello di Kayser-Fleischer (raro) fosfatasi alcanina e γ-glutamil transpeptidasi Bilirubina Acidi biliari Sostanze pruritogene Lipidi Rame Epatocitonecrosi Malassorbimento intestinale Steatorrea, perdita di peso, unghie fragili Cecità notturna Osteomalacia Neuropatia Deficit coagulativi Grassi Vitamina A Vitamina D Vitamina E Vitamina K Osteomalacia e osteoporosi Calcio I segni biologici classici delle PFIC sono l aumento della bilirubina, della fosfatasi alcalina, del colesterolo e degli acidi biliari, associati a bilirubinuria. Questi quadri sono comunque poco specifici e le alterazioni osservate possono essere simili a quelle registrate in corso di ostacoli biliari extraepatici. In particolare, il PFIC1 e il PFIC2 sono tipicamente associati con livelli normali di colesterolo e di γ GT nel siero, ma con sali biliari elevati 6,13. Al contrario, il deficit di MDR3 è caratterizzato da livelli sierici elevati di γ-gt in presenza di valori normali di sali biliari 14. La differenza si spiega con l assenza di fosfatidilcolina nella bile degli individui con la mutazione MDR3, che provoca l elevata azione detergente degli acidi biliari con conseguente danneggiamento delle cellule dei dotti biliari. Contrariamente al PFIC2 e al deficit di MDR3 che interessano esclusivamente il fegato, in corso di PFIC1 si registra la presenza di diarrea e di pancreatite 6,13. Il tutto depone per una disfunzione della proteina FIC1 anche nei tessuti extraepatici dove essa regola l assorbimento intestinale dei sali biliari. Il riscontro della bile di Byler (cioè di bile rudemente granulare presente nei canalicoli) all analisi ultrastrutturale del fegato, è specifica della malattia PFIC1 13. Infine l assenza di lipoproteina X nel siero dei pazienti con ipercolesterolemia e/o livelli molto bassi di fosfolipidi nella bile sono indici di deficit di MDR3 14.

4 572 Recenti Progressi in Medicina, 98, 11, 2007 Trattamento delle colestasi intraepatiche familiari progressive Attualmente non sono stati individuati trattamenti ottimali per le PFIC. Le terapie si basano sulla somministrazione di acido ursodesossicolico (10-15 mg/die), per aumentare il flusso biliare e per ridurre la stasi dei sali biliari a livello epatico 17. Il supporto nutrizionale standard di questi pazienti prevede, in caso di steatorrea, la somministrazione di trigliceridi a catena media, che non necessitano di sali biliari per il loro assorbimento. Tuttavia, le PFIC determinano un malassorbimento di vitamine liposolubili 17,18. In particolare, in caso di deficit di vitamina A, la somministrazione di UI ogni 15 giorni, sotto stretto controllo medico, è consigliato; la supplementazione di calcio (1500 mg/die) e di vitamina D (266 g di 25-idrossi-colecalciferolo ogni 1-2 settimane) è utile; così come è suggerita la prescrizione di vitamina E ( UI/die) per tutti quei pazienti con colestasi associata a sintomatologia di tipo neurologico. Il prolungamento del tempo di protrombina è corretto velocemente grazie alla vitamina K (10 mg/die sottocute per 3 giorni, seguiti da alcuni mesi di 5-10 mg/die per os). Questo approccio terapeutico allevia la sintomatologia delle PFIC, ma non incide significativamente sulla loro storia naturale. È stato proposto che alla base della patogenesi del prurito ci sia l accumulo di sali biliari a livello cutaneo. Tuttavia, la loro concentrazione ematica non si correla con la severità della sintomatologia. Inoltre è stato ipotizzato che l accumulo di sali biliari a livello degli epatociti determini la rottura delle membrane cellulari con rilascio di sostanze pruriginose in circolo. Recentemente si sta affermando l idea che alla base del prurito colestatico ci sia l attivazione del sistema oppioide endogeno e che un mediatore possa essere la serotonina. In considerazione di quanto detto, nuove molecole sono state proposte, negli ultimi anni, per il trattamento del prurito nelle PFIC 6,10,17,18. Il prurito lieve reagisce solitamente al trattamento con colestiramina (4-16 g/die). Questa resina anionica di scambio si lega ai sali biliari e alle sostanze pruritoginose biliari a livello del tenue, interrompendo così la circolazione entero-epatica. Gli effetti secondari importanti della colestiramina includono costipazione, malassorbimento delle vitamine lipo e idro-solubili, interferenza con l assorbimento della digossina, del warfarin, del propranololo, dei tiazidi e della tiroxina. Di conseguenza, questi farmaci dovrebbero essere somministrati un ora prima o quattro ore dopo la colestiramina. La rifampicina ( mg/die) aumenta gli enzimi microsomiali epatici e l ossidazione degli acidi biliari, con aumento della loro eliminazione renale, associata a ipercatabolismo delle sostanze pruritogene, e riduzione del riassorbimento epatico degli acidi biliari. Essa è il farmaco di scelta per i pazienti con prurito che non risponde alla colestiramina. Il fenobarbitone è stato utilizzato con una singola dose fino a 100 mg/die. I suoi effetti sedativi ne precludono l utilizzo nei pazienti con encefalopatia epatica. Gli studi clinici con il fenobarbitone sono limitati ed includono un ristretto numero di pazienti. Inoltre, se confrontato con la rifampicina, la efficacia risulta essere più bassa. Gli antagonisti dei recettori degli oppioidi come il naloxone per via endovenosa (0,2 µg/kg/minuto per 24 ore), il nalmefene ( mg/die) ed il naltrexone (50 mg/die) alleviano il prurito colestatico. Infine, dati relativi a casistiche ancora limitate indicano che la fototerapia con luce ultravioletta (UV-B), la plasmaferesi, il sistema di ricircolo epatico esterno per assorbimento molecolare (MARS) e gli androgeni possono rappresentare percorsi terapeutici alternativi. Anche interventi chirurgici sono stati adottati al fine di controllare il prurito e di impedire la progressione delle PFIC. Queste tecniche includono la diversione biliare parziale, il bypass ileale ed il trapianto ortotopico di fegato 19. In particolare, la diversione biliare parziale è stata indicata come efficace nel ritardare e a volte fermare la progressione della malattia nei bambini affetti da PFIC. Il trapianto di fegato è comunque a oggi l unico trattamento in grado di correggere la colestasi nei pazienti affetti da PFIC 20. Bibliografia 1. Trauner M, Meier PJ, Boyer JL. Molecular pathogenesis of cholestasis. N Engl J Med 1998; 339: Kullak-Ublick GA, Stieger B, Meier PJ. Enterohepatic bile salt transporters in normal physiology and liver disease. Gastroenterology 2004; 126: Marucci L, Macarri G, Benedetti A. Colestasi. Recenti acquisizioni diagnostiche e terapeutiche. Recenti Prog Med 2003; 94: Rius M, Nies AT, Hummel-Eisenbeiss J, Jedlitschky G, Keppler D. Cotransport of reduced glutathione with bile salts by MRP4 (ABCC4) localized to the basolateral hepatocyte membrane. Hepatology 2003; 38: Pauli-Magnus C, Meier PJ. Hepatobiliary transporters and drug-induced cholestasis. Hepatology 2006; 44: van Mil SW, Houwen RHJ, Klomp LW. Genetics of familial intrahepatic cholestasis syndromes. J Med Genet 2005; 42; Hofmann AF. Bile acids: the good, the bad, and the ugly. 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