Che cos’è la neurofibromatosi di tipo 1 (NF1): diagnosi e aspetti genetici

La rubrica Neurofibromatosi si configura come un importante appuntamento per il pediatra.
Periodicamente saranno veicolate delle video-pillole di disease awareness, “quick-talk”, in cui prenderanno voce esperti della patologia nonché associazioni pazienti.
Ci auspichiamo che le informazioni veicolate in questa rubrica possano essere una guida per il pediatra nel conoscere la storia naturale della patologia al fine di orientare correttamente la gestione del paziente e favorire un approccio multidisciplinare con il coinvolgimento dei centri specializzati.

In questa prima video-pillola si approfondiscono le caratteristiche della neurofibromatosi di tipo 1 (NF1), i casi in cui è possibile porne la diagnosi e uno sguardo agli aspetti genetici.
La disamina delle stesse tematiche viene affrontata nello slide kit a supporto ulteriore dell’intervento della Dr.ssa Veronica Saletti.

Che cos’è la neurofibromatosi di tipo 1 (NF1): diagnosi e aspetti genetici

Dr.ssa Veronica Saletti

SC Neuropsichiatria Infantile 2-Epilettologia e Neurologia dello Sviluppo
Fondazione IRCCS, Istituto Neurologico Carlo Besta

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La neurofibromatosi di tipo 1 (NF1) è la più comune tra le forme di Neurofibromatosi/Schwannomatosi, con un’incidenza pari a circa 1 su 2500-3500 nati vivi e una prevalenza di 1 su 4000-5000 individui. È una condizione a trasmissione autosomico dominante, dovuta a mutazioni o varianti patogenetiche germinali (o costituzionali) in eterozigosi inattivanti il gene NF1. Il 50% circa dei casi ha un genitore affetto, mentre il restante 50% non ha un genitore affetto ed è portatore di una variante patogenetica “de novo”.

La NF1 è considerata una malattia neuro-cutanea, dal momento che è caratterizzata da un prevalente interessamento cutaneo e neurologico; si tratta, tuttavia, di una condizione multi-sistemica, in quanto le sue manifestazioni/complicanze possono interessare diversi organi/apparati. La patologia è gravata inoltre dalla predisposizione allo sviluppo di tumori, soprattutto a carico del sistema nervoso centrale e periferico.

Caratteristiche della NF1 sono:

• la penetranza completa età-dipendente;
• l’espressività estremamente variabile, sia inter- che intra-familiare;
• il decorso imprevedibile.

Per penetranza completa età-dipendente si intende che tutti i soggetti eterozigoti per una variante patogenetica del gene NF1 manifestano la condizione, ma con comparsa progressiva dei segni clinici in determinati periodi lungo l’arco della vita; si ritiene, infatti, che la diagnosi di NF1 possa essere formulata nel 95% circa dei bambini affetti a 6 anni e comunque entro gli 8 anni di vita.

I fattori alla base della variabilità fenotipica, anche tra soggetti appartenenti allo stesso nucleo familiare e quindi portatori della medesima variante patogenetica del gene NF1, non sono del tutto noti ed includono sia motivi genetici che ambientali.

L’imprevedibilità della condizione, che costituisce uno degli aspetti di più difficile gestione sia da parte delle famiglie affette che da parte dei medici curanti, ed il possibile interessamento multi-sistemico, sono i motivi per i quali è necessario che gli individui affetti da NF1 siano monitorati in centri altamente specializzati attraverso il coordinamento di un gruppo di esperti multidisciplinare.

La diagnosi

La diagnosi di NF1 può essere posta quando sono soddisfatti i criteri diagnostici stabiliti da parte di un gruppo di esperti internazionali.

Elaborati inizialmente nel 1987 dal National Institute of Health, si sono rilevati altamente specifici e sensibili, tanto che sono stati revisionati solo nel 2021 con la formulazione dei criteri che seguono:

• Nel caso di un individuo senza un genitore con NF1, la diagnosi può essere posta se sono presenti due o più dei seguenti criteri:
  • 6 o più macchie caffè-latte, di diametro massimo superiore a 5 mm in età prepubere e di diametro massimo superiore a 15 mm in età post-pubere;
  • lentigginosi in regione ascellare o inguinale;
  • due o più neurofibromi di qualsiasi tipo o un neurofibroma plessiforme;
  • glioma delle vie ottiche;
  • due o più noduli di Lisch, identificati dall’esame con lampada a fessura, o due o più anomalie della coroide definite come chiazze luminose e chiare, documentate mediante OCT/INR (tomografia a coerenza ottica/imaging in modalità infrarosso);
  • una lesione ossea distintiva come la displasia dello sfenoide, l’incurvamento anterolaterale della tibia o la pseudoartrosi delle ossa lunghe;
  • la presenza di una variante patogenetica in eterozigosi nel gene NF1
• Nel caso di un individuo figlio di un genitore affetto da NF1, la diagnosi può essere posta se uno o più dei criteri diagnostici sopra definiti, sono soddisfatti.

In rari casi (1/36.000-40.000 individui nella popolazione generale), uno o più segni della malattia sono circoscritti a una o più regioni del corpo; si parla allora di NF1 in mosaico o di tipo segmentale, dovuta a eventi mutazionali che si verificano in epoca post-zigotica.

Oltre alle manifestazioni cliniche principali che costituiscono i criteri diagnostici, la NF1 può manifestarsi in una percentuale ridotta dei casi anche con segni clinici minori (incluse particolari caratteristiche somatiche come l’ipertelorismo) e complicanze che possono interessare:

• il sistema nervoso, con macrocefalia, disordini del neurosviluppo (ritardo di acquisizione del linguaggio, disturbo dell’attenzione con o senza iperattività, disturbo della coordinazione motoria), disturbi dell’apprendimento scolastico, aree focali di aumentato segnale nelle immagini T2-pesate alla risonanza magnetica cerebrale (UBOs o FASI), anomalie cerebrovascolari (ectasie, stenosi, aneurismi, sindrome di Moya-Moya), idrocefalo da stenosi dell’acquedotto del Silvio, epilessia, tumori del sistema nervoso centrale (non delle vie ottiche);
• il sistema cardio-vascolare, con malformazioni cardiache congenite tra le quali la stenosi della valvola pomonare, ipertensione arteriosa (più frequentemente da stenosi dell’arteria renale);
• il sistema endocrino, con pubertà precoce, ipovitaminosi D;
• l’apparato muscolo-scheletrico, con difetto di crescita staturale, malformazioni toraciche (petto escavato), scoliosi, lassità legamentosa;
• la cute, con nevi anemici, xantogranulomi cutanei.

Il feocromocitoma, il carcinoma della ghiandola mammaria, i tumori stromali gastrointestinali e i tumori maligni della guaina dei nervi periferici sono inoltre complicanze oncologiche più tipiche dell’età adulta o giovane-adulta.

Dal momento che i segni clinici maggiori, i segni clinici minori e le complicanze compaiono in determinati periodi della vita o fasce d’età, è molto importante conoscere la storia naturale della patologia, al fine di orientare correttamente gli accertamenti clinici e strumentali di diagnosi e di monitoraggio.

Per quanto attiene ai criteri diagnostici, il primo segno clinico, che rappresenta il campanello di allarme per i genitori e i pediatri, è costituito dalle macchie cutanee color caffè-latte, spesso presenti fin dalla nascita o comunque nei primi mesi di vita nel 99% degli affetti, in crescita progressiva fino alla pubertà sia in numero che in dimensioni, ma senza alcuna correlazione con lo sviluppo di complicanze più significative nelle età successive. Seguono di solito a livello cutaneo, all’età di 2-3 anni, macchie più piccole, che rappresentano la cosiddetta lentigginosi, in corrispondenza delle grandi pieghe (ascelle, inguine).

I neurofibromi cutanei o sottocutanei, di forma nodulare e consistenza variabile, si sviluppano solitamente a partire dalla pubertà, in numero molto variabile, in più del 90% degli affetti. I neurofibromi plessiformi, che originano da più fascicoli nervosi, rami o tronchi nervosi, spesso di forma complessa e talvolta di grandi dimensioni, con conseguente possibile compromissione funzionale, deformità o dolore, per quanto diagnosticati mediante risonanza magnetica per lo più in età preadolescenziale fino al 50% dei casi, si ritiene che siano congeniti ed a crescita costante e regolare. I neurofibromi cutanei, sottocutanei e plessiformi sono tumori benigni della guaina dei nervi periferici, ma i neurofibromi plessiformi hanno un rischio stimato del 15% lungo l’arco della vita di una loro possibile trasformazione maligna (tumori maligni delle guaine dei nervi periferici) e richiedono pertanto un attento monitoraggio clinico-radiologico.

Le lesioni ossee tipiche (displasia dello sfenoide, incurvamento anterolaterale della tibia o pseudoartrosi delle ossa lunghe) sono rare (l’1-2%), ma sono fortemente suggestive per la patologia e si presentano dal primo anno di vita, talvolta causando sequele significative.

Sono invece privi di significato funzionale, per quanto frequenti in età pre-scolare, i noduli di Lisch (o amartomi iridei) e le anomalie della coroide. Il glioma delle vie ottiche, infine, tumore benigno che può interessare qualsiasi tratto delle vie ottiche, dai nervi ottici alle radiazioni ottiche, si sviluppa in ca il 15-20% dei casi, tipicamente in età pre-scolare, molto raramente dopo i 10 anni di vita e nella maggior parte dei casi ha un andamento indolente, senza causare disturbi della funzionalità visiva; richiede, quindi, di rado una terapia farmacologica e sporadicamente chirurgica.

Gli aspetti genetici

Il gene NF1, localizzato nella regione 17q11.2, è un grande gene, formato da circa 60 esoni, e produce la proteina neurofibromina, espressa ubiquitariamente, ma con livelli particolarmente elevati nelle cellule del sistema nervoso, nella midollare del surrene e nei leucociti.

La neurofibromina è costituita da diversi domini funzionali ed ha un ruolo importante in molte vie o cascate di proteine cellulari; in particolare, attraverso il dominio centrale GAP-Related Domain (GRD), ha un ruolo di regolatore negativo di alcune cascate cellulari (via RAS/MAP chinasi e PI3K/AKT/mTOR) che promuovono la crescita e la proliferazione cellulare.

Mentre per alcune manifestazioni della NF1 è sufficiente l’aploinsufficienza del gene NF1 da varianti patogenetiche in eterozigosi con perdita parziale della funzionalità della neurofibromina, per lo sviluppo di tumori è necessario che nei pazienti affetti da NF1 si instauri a livello tissutale o somatico una seconda mutazione nell’altro allele del gene NF1, con la conseguente perdita completa della funzione della neurofibromina e l’iperattivazione delle vie cellulari normalmente inibite dalla neurofibromina funzionante.

In passato l’analisi molecolare del gene NF1 era molto complessa, sia per le grandi dimensioni del gene, sia per l’assenza di regioni del gene con maggiore frequenza di mutazioni, sia per l’alto numero e tipo di varianti patogenetiche. La diagnosi, di conseguenza, si basava pressoché esclusivamente sui criteri diagnostici clinico-strumentali e l’analisi molecolare veniva riservata a casi molto selezionati.

La recente introduzione delle tecniche di sequenziamento di nuova generazione (Next Generation Sequencing, NGS) ha consentito il superamento di tali difficoltà, tanto che nella revisione del 2021 il riscontro della variante patogenetica del gene NF1, che avviene mediante NGS e MLPA (Multiplex Ligation-Dependent probe Amplification, tecnica utile per identificare delezioni e duplicazioni), è stato inserito tra i criteri diagnostici.

Le possibili varianti patogenetiche del gene NF1 sono molto numerose e molto diverse per tipologia. Ad oggi sono state riportate oltre 3000 varianti patogenetiche, delle quali l’85% ca di tipo puntiforme, mentre circa il 5-10% dei pazienti affetti da NF1 è portatore di una microdelezione in eterozigosi che coinvolge sia il gene NF1 che un numero variabile di geni contigui, caso in cui si parla di sindrome da microdelezione del gene NF1.

L’analisi molecolare del gene NF1 riveste un ruolo importante per la diagnosi precoce, prima che siano manifesti i segni clinici necessari per la diagnosi, nei casi clinici dubbi e nei familiari a rischio; permette inoltre la diagnosi prenatale. In rari casi, infine, l’identificazione della mutazione causativa riveste un ruolo prognostico, in quanto sono state individuate alcune correlazioni tra il genotipo ed il fenotipo (ed altri studi sono in corso) con alcune varianti patogenetiche del gene NF1 correlate ad un quadro clinico più severo, ed altre ad un quadro clinico più lieve.

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