Diagnosi molecolare della malattia celiaca attraverso studi di espressione genica

[4] 
 
Introduzione ed obiettivi 
Il presente lavoro di tesi ha come obiettivo lo studio della malattia celiaca 
(MC) dal punto di vista genetico ed epigenetico.   
Come è noto, la celiachia è una patologia autoimmune multifattoriale indotta 
dall’ingestione di glutine, caratterizzata da fattori genetici ed ambientali, 
necessari entrambi per la manifestazione della malattia.   
Nella prima parte di questo lavoro sarà discussa la malattia nelle sue diverse 
forme di manifestazioni cliniche, in età pediatrica e in età adulta, passando ai 
protocolli di diagnosi, alla terapia, complicanze e follow-up.  
 
Attraverso l’analisi di studi internazionali sulla malattia celiaca,  il presente 
lavoro tratterà dei meccanismi immunopatogenetici coinvolti nell’insorgenza 
della malattia. Si metterà in evidenza, attraverso studi sui gemelli, il ruolo dei 
geni HLA che ad oggi spiegano solo il 30-40% del rischio genetico. Altri geni 
non-HLA sono stati associati alla malattia celiaca ma sono necessari ulteriori 
studi per una stima del rischio attendibile. Tuttavia, come vedremo, con una 
tipizzazione HLA DQ2/DQ8 negativa non vi è quasi nessuna possibilità di 
sviluppare la malattia.  
 
Ad oggi la diagnosi della malattia è basata, come 50 anni fa, sulla biopsia 
duodenale, ad esclusione di casi selezionati per pazienti pediatrici ed 
adolescenziali che presentino malassorbimento, positività agli EMA IgA, anti-
trasglutaminasi > 10 volte il cut-off e presenza del pattern genetico (linee 
guida ESPGHAN 2012). 
A causa della diverse manifestazioni cliniche, spesso extraintestinali, la 
malattia celiaca è diagnostica con molta difficoltà e in ritardo, facendo 
aumentare il rischio di complicanze dovute alla lunga esposizione al glutine.  
 
Il lavoro di tesi proseguirà con l’analisi di uno studio recente svolto su geni 
associati alla celiachia in biopsie dell’intestino tenue di pazienti celiaci e 
controlli, esaminando il percorso multivariato dell’espressione genica dei 
pazienti celiaci. L’espressione combinata di quattro geni permette la 
distinzione tra pazienti con celiachia e controlli, e tra pazienti celiaci a dieta 
senza glutine e controlli con malattia attiva. Successivamente è stato valutato 
se il profilo di espressione di questi geni nei monociti del sangue periferico 
differiva tra celiaci e controlli.  
I risultati ottenuti contribuiscono alla comprensione delle complesse 
interazioni tra i geni associati alla malattia celiaca, rappresentando un punto di 
partenza per lo sviluppo di una diagnosi molecolare della malattia.
[5] 
 
 
La genetica, attraverso la sequenza di basi del DNA, non spiega 
completamente la trasmissione ereditaria tra le generazioni. A differenza di 
altre malattie genetiche, nella malattia celiaca, non viene trasmesso un gene 
modificato o difettoso ma siamo di fronte ad una condizione multigenica dove 
diversi polimorfismi genetici comuni producono sinergicamente una singolare 
risposta immunitaria ad un antigene alimentare molto comune.  
È possibile, quindi, analizzare i meccanismi epigenetici dove la trasmissione 
dei geni è integrale ma vi sono alterazioni delle molecole di DNA che ne 
modificano la funzione.    
Il lavoro si concluderà con l’analisi dei microRNA (miRNA) come strumento 
epigenetico per studiare la celiachia. La valutazione del potenziale ruolo dei 
miRNA è di particolare interesse nella celiachia dato che questi meccanismi 
epigenetici sono stati descritti recentemente nella patogenesi delle malattie 
autoimmuni ed infiammatorie. Lo studio dei miRNA potrebbe chiarire il ruolo 
della regolazione epigenetica alterata nello sviluppo e nel corso della malattia 
celiaca o di altre patologie.  
 
L’obiettivo finale dei ricercatori è la piena comprensione dei meccanismi 
genetici ed epigenetici per una diagnosi precoce, minore stress e complicazioni 
per i pazienti coinvolti e un’ottimizzazione delle risorse sanitarie che in 
termini economici si traduce in una spesa minore potendo avere a disposizione 
un unico test diagnostico.
[6] 
 
CAPITOLO 1 - LA MALATTIA CELIACA 
 
1.1 Quadro clinico in età pediatrica 
1.1.1. Malattia celiaca tipica 
Nella malattia celiaca tipica l’esordio della sintomatologia si verifica 
generalmente a partire dai 6 mesi fino ai 24 mesi di età in seguito all’introduzione 
del glutine nella dieta. La forma tipica è generalmente caratterizzata da sintomi e 
manifestazioni gastrointestinali come: diarrea, distensione addominale, astenia, 
arresto della crescita, ipotrofia muscolare, inappetenza ed arresto della crescita0 F
1
.  
All’esame obiettivo il bambino appare spesso pallido, molto magro e con 
caratteristico addome globoso e con massa muscolare ridotta. Spesso il bambino 
celiaco si dimostra particolarmente irritabile, capriccioso e di cattivo umore, a 
volte distaccato dall’ambiente che lo circonda. In passato nella forma tipica era 
presente la cosiddetta “crisi celiaca” caratterizzata da diarrea acquosa esplosiva, 
marcata distensione addominale, severa ipoprotidemia, disidratazione, squilibrio 
idro-elettrico e letargia, anche se attualmente questa condizione sembra essere una 
manifestazione rara.  
Gli esami di laboratorio confermano il malassorbimento evidenziando l’anemia 
sideropenica, ipoalbuminemia, ipocalcemia e deficit di vitamine.  
I tests sierologici specifici risultano positivi con coinvolgimento della prima e 
della seconda porzione duodenale (responsabile del malassorbimento), con danno 
mucosale estremamente variabile.  
 
1.1.2.Malattia celiaca atipica 
Si manifesta a partire dall’età scolare senza una chiara manifestazione di 
malassorbimento, ma i bambini presentano sintomi extraintestinali o vaghi disturbi 
intestinali come dolori addominali ricorrenti, nausea, vomito, gonfiore o stipsi.  
Anche in questo caso i tests sierologici sono positivi e la biopsia duodenale mostra 
il tipico danno mucosale con atrofia dei villi. Nonostante ciò non tutti i pazienti 
mostrano segni clinici di malassorbimento.  
 
                                                           
1
 Brown, M.R. and C.B. Lillibridge, When to think of Celiac Disease. Gastroenterology,    1975. 
14(1): p. 76-82.
[7] 
 
Tra i vari studi un dato che emerge in modo significativo è la bassa statura, spesso 
presente come unica manifestazione della MC, rendendo la diagnosi di celiachia 
difficile. Si stima una prevalenza di MC in pazienti con bassa statura del 2,9% - 
8,3%1F
2
. 
Con la dieta senza glutine si assiste ad uno scatto di crescita ed in genere il valore 
atteso di crescita viene raggiunto in 2-3 anni. Il recupero non sempre completo è 
dovuto alla mancata accelerazione della maturazione ossea che va in parallelo al 
rapido aumento della velocità di crescita.  
 
Manifestazioni ematologiche. 
La sideropenia, con o senza anemia, è una condizione che può essere presente in 
maniera isolata nella malattia celiaca con una variabile che va dal 4,5% all’8% in 
riferimento alla popolazione generale.    
Il ferro viene assorbito a livello del duodeno prossimale e quando la terapia 
marziale è inefficace si può ipotizzare tra le varie cause un danno mucosale 
correlato alla malattia celiaca2 F
3,
3F
4,
4F
5,
5F
6,
6F
7
.  
Alla diagnosi di malattia celiaca il 70% dei pazienti presenta sideropenia isolata o 
associata ad altri sintomi. Come è noto la vitamina B12 viene assorbita a livello 
dell’ileo prossimale ma circa il 12% dei pazienti celiaci mostra un deficit o una 
diminuzione dei livelli ematici di vitamina B127F
8,
8F
9,
9F
10
.  
 
 
Manifestazioni odontostomatologiche. 
 
La diagnosi precoce di MC può avvenire tramite il controllo della cavità orale. Tra 
le forme atipiche di MC tra le più comuni c’è la stomatite aftosa ricorrente e 
                                                           
2
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[8] 
 
l’ipoplasia dello smalto dentale, oltre che con frequenza minore glossite atrofica, 
dermatite erpetiforme orale, sindrome di Sjogren e lichen planus orale10F
11,
11F
12,
12F
13
. 
 
Manifestazioni sul Sistema Nervoso Centrale.  
 
Nella MC il SNC viene coinvolto attraverso manifestazioni quali epilessia, 
calcificazioni occipitali endocraniche13 F
14,
14F
15 
e atassia da glutine. La dieta senza 
glutine può ridurre la frequenza delle crisi ma non la completa remissione della 
malattia neurologica associata15 F
16,
16F
17,
17F
18
.  
Altre manifestazioni neurologiche in associazione alla MC sono la cefalea, 
l’ipotonia, disturbi del comportamento, ritardo mentale e sindrome da iperattività-
deficit di attenzione.  
Tra i disturbi del comportamento più studiati in età pediatrica c’è l’autismo. Studi 
recenti non hanno permesso di stabilire una forte associazione tra MC e autismo. 
Sono necessari ulteriori studi al riguardo per l’individuazione di un nesso glutine-
autismo18F
19,
19F
20,
20F
21
. 
 
 
 
 
 
 
 
                                                           
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