Altre denominazioni: Deficienza di fosfofruttochinasi muscolare
Le glicogenosi sono malattie caratterizzate da una alterazione genetica del metabolismo
del glicogeno con conseguente suo accumulo all'interno delle cellule.
Il glicogeno è un polimero del glucosio, presente soprattutto nelle cellule epatiche e muscolari
, e costituisce una riserva di questo zucchero che può essere rapidamente utilizzata dal fegato per la regolazione della glicemia e dai muscoli
per la loro attività contrattile.
La glicogenosi di tipo VII è una malattia metabolica con accumulo di glicogeno nelle cellule muscolari
causata da insufficiente attività della fosfofruttochinasi nelle cellule muscolari
e, in misura minore, nei globuli rossi.
Sintomi
Nel cane questa malattia è caratterizzata soprattutto dai sintomi conseguenti all'anemia emolitica, anemia determinata dalla rottura dei globuli rossi.
L'insufficienza della fosfofruttochinasi muscolare
determina una condizione di fragilità dei globuli rossi che consegue a momenti di intenso esercizio fisico, si hanno quelle che vengono definite le crisi emolitiche da sforzo.
In queste situazioni si possono anche manifestare crampi, tremori o dolori muscolari
.
I cani malati hanno le mucose apparenti, per esempio le gengive, pallide per l'anemia, che però è nella maggior parte dei casi è compensata, e possono essere letargici e riluttanti all'esercizio fisico.
Le crisi emolitiche e i danni muscolari
dopo un'attività fisica intensa, periodi di eccitazione o stress, possono determinare la presenza di pigmenti nelle urine, urine rosse o brune, e ittero.
Sono state segnalate anche condizioni di cardiomiopatia legate a questa malattia.
I cani colpiti hanno generalmente una normale aspettativa di vita, ma possono avere episodi ricorrenti di emolisi dopo l'esercizio fisico e la perdita di massa muscolare
che progredisce verso l'incapacità di camminare.
Non esiste una terapia per questa malattia ma limitando le attività fisiche molto intense si può ridurre il numero e la gravità delle crisi emolitiche e delle miopatie.
Patogenesi
E' implicato nella malattia il gene PFKM (PhosphoFructoKinase, Muscle), localizzato sul cromosoma 27, che codifica per la fosfofruttochinasi muscolare
.
Questo enzima è implicato nelle prime fasi della glicolisi anaerobia con la quale, senza la partecipazione dell'ossigeno (anaerobia), il glucosio viene convertito in piruvato con la produzione di ATP.
L'ATP (adenosina trifosfato), un composto in grado di fornire l'energia necessaria per le reazioni biochimiche cellulari.
La maggior parte dell'ATP necessario viene prodotta nei mitocondri nel ciclo di Krebs e la catena respiratoria, con la partecipazione dell'ossigeno (aerobia), ma in alcuni tipi di cellule, come gli eritrociti, gli spermatozoi o le cellule nervose, la glicolisi anaerobia è l'unica o la maggiore via di formazione dell'ATP.
La fosfofruttochinasi attiva è un composto formato dall'unione di quattro subunità che possono essere di tre tipi distinti: M, tipo muscolare
; L, tipo epatico; P, tipo piastrinico.
Le diverse subunità sono codificate da geni differenti.
Nelle cellule muscolari
la fosfofuttochinasi è un omotetramero di subunità M, cioè M4, così come nel cellule epatiche è L4, mentre negli eritrociti è variamente costituita dai tre tipi di subunita a formare fosfofruttochinasi M4, M3L, M2L2, ML3 ed L4.
Nei cani malati sono state identificate due diverse mutazione del gene PFKM che codificano per subunità M modificate che nelle fibrocellule muscolari
non si assemblano a formare la fosfofruttochinasi M4 perche sono poco stabili e vengono rapidamente degradate.
Negli eritrociti e nelle cellule nervose queste subunità sembrano più stabili, probabilmente perchè si assemblano con le sub unità L e P presenti.
Il risultato è una attività della fosfofruttochinasi ridotta al 6-22% negli eritrociti e al 1-4% nel tessuto muscolare
.
Non è completamente spiegata la correlazione tra questa insufficienza negli eritrociti e l'emolisi.
La moderata sintomatologia muscolare
, a fronte dell'importante insufficienza di fosfofrutochinasi in questo distretto, è motivata dalla produzione di ATP attraverso la catena respiratoria mitocondriale
che compensa, in molte situazioni, la quasi totale assenza della glicolisi.
Nelle cellule muscolari
aumenta la concentrazione del glucosio-6-fosfato, primo intermedio della glicolisi ma anche della glicogenosintesi, per cui si realizza un aumento della formazione di glicogeno che presenta anche delle anomalie di struttura.
Modello di trasmissione: autosomico recessivo
Razze interessate: SPRINGER SPANIEL INGLESE 8°; COCKER SPANIEL INGLESE 8°, COCKER AMERICANO 8°; SPANIEL TEDESCO 8°; WHIPPET 10°.
Esistenza di un test genetico: Si
Per saperne di più
S.Vora, U.Giger, S.Turchen, and J.W.Harvey:
Characterization of the enzymatic lesion in inherited phosphofructokinase deficiency in the dog: an animal analogue of human glycogen storage disease type VII.
Proc Natl Acad Sci U S A. 1985 Dec; 82(23): 8109–8113
Smith, B.F., Stedman, H., Rajpurohit, Y., Henthorn, P.S., Wolfe, J.H., Patterson, D.F., Giger, U. :
Molecular basis of canine muscle type phosphofructokinase deficiency.
Journal of Biological Chemistry 271:20070-20074, 1996.
Karen Gerber, John W. Harvey, Sara D'Agorne, Jonathan Wood, Urs Giger.:
Hemolysis, myopathy, and cardiac disease associated with hereditary phosphofructokinase deficiency in two Whippets.
Vet Clin Pathol. 2009 Mar; 38(1): 46–51.
Inal Gultekin, G., Raj, K., Lehman, S., Hillström, A., Giger, U. :
Missense mutation in PFKM associated with muscle-type phosphofructokinase deficiency in the Wachtelhund dog.
Mol Cell Probes 26:243-7, 2012.