Tutorato attività motoria adattata alle malattie neuromuscolari, Università di Pavia

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UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PAVIA DIPARTIMENTO DI SANITÀ PUBBLICA, MEDICINA SPERIMENTALE E FORENSE Corso di Laurea Magistrale in Scienze e tecniche delle attività motorie preventive e adattate

TUTORATO DEL CORSO "ATTIVITA' MOTORIA ADATTATA ALLE MALATTIE NEUROMUSCOLARI" Tutor: Dr.ssa Veltroni Martina martina. veltroni01@universitadipavia.it Docente responsabile: Chiar.mo Prof. Giuseppe D'Antona A.A. 2023-2024

LE MALATTIE METABOLICHE: schema riassuntivo

• Introduzione alle malattie metaboliche
  • Definizione e caratteristiche
  • Principio fisiopatologico
  • Rabdomiolisi
  • Classificazione
  • Malattie del metabolismo del glicogeno
• Malattia di McArdle
  • Definizione
  • Caratteristiche
  • Sintomi e segni clinici
  • Esercizio terapia
• Malattia di Pompe
  • Definizione
  • Caratteristiche generali
  • Sintomi e segni clinici
  • Classificazione
  • Esercizio terapia

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LE MALATTIE METABOLICHE: introduzione

Definizione delle miopatie metaboliche

Le miopatie metaboliche sono un gruppo di disturbi muscolari ereditari, causati da specifici difetti enzimatici che causano problemi d'utilizzo di un determinato substrato energetico. L'esercizio terapia può impattare in maniera decisiva sul destino del paziente perché posso bypassare il substrato difettoso stimolando il processo metabolico alternativo.

Caratteristiche delle miopatie metaboliche

• Malattie ereditarie
• Difetto enzimatico
• Condizioni eterogenee
• Incapacità delle fibre di mantenere un'adeguata concentrazione di energia
• Frequenza incerta
• Frequenti episodi rabdomiolitici

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LE MALATTIE METABOLICHE: classificazione

Classificazione delle malattie metaboliche nel muscolo

Le malattie metaboliche nel muscolo vengono classificate in base al tipo di substrato la cui processazione viene alterata dal difetto enzimatico. Pertanto, abbiamo:

1. Malattie metaboliche del glicogeno (McArdle e Pompe)
2. Malattie metaboliche dei lipidi (CPT2)
3. Malattie metaboliche delle purine
4. Malattie metaboliche della funzione mitocondriale

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LE MALATTIE METABOLICHE: malattie del metabolismo del glicogeno

Definizione delle malattie del metabolismo del glicogeno

Le malattie del metabolismo del glicogeno sono disturbi in cui si verifica un accumulo di glicogeno, dovuto ad un difetto enzimatico. Il difetto enzimatico può complicare la scomposizione e l'utilizzo del glicogeno come fonte energetica, oppure il suo turnover. Il glicogeno è un insieme di molecole di glucosio legate tra loro da due tipologie di legami:

• Legame Alfa-1-6 che lega un glucosio della catena principale ad un glucosio della catena laterale
• Legame Alfa-1-4. Nella catena principale e nella stessa catena laterale le molecole di glucosio sono legate tra loro da legami di tipo Alfa-1-4

Quindi, per utilizzare il glicogeno devo scomporlo in singole molecole di glucosio, spezzando questi due legami attraverso determinati enzimi.

-OH o- OH O A -OH HO OH a-1,6-linkage HO .OH OH O -O -O OH OH OH O O O o 3 21 OH A OH OH a-1.4-linkage - Roach, P. J., Depaoli-Roach, A. A., Hurley, T. D., & Tagliabracci, V. S. (2012). Glycogen and its metabolism: some new developments and old themes. The Biochemical journal, 441(3), 763-787. https://doi.org/10.1042/BJ2011141

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LE MALATTIE METABOLICHE: metabolismo del glicogeno

Enzimi del metabolismo del glicogeno

Il metabolismo del glicogeno si affida fondamentalmente a tre enzimi:

• La glicogeno fosforilasi (o mio-fosforilasi)
• L'enzima deramificante
• La fosfoglucomutasi

La glicogeno fosforilasi scinde il legame Alfa -1-4 glicosidico attraverso l'intervento del fosfato inorganico, producendo una molecola di glicogeno accorciata di un residuo di glucosio ed una molecola di glucosio 1-fosfato.

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LE MALATTIE METABOLICHE: La malattia di McArdle

Definizione della malattia di McArdle

La malattia di McArdle o glicogenosi V è una malattia ereditaria da deposito di glicogeno provocata da una mutazione del gene PYGM (presente sul cromosoma 11, locus 11q13.1), la quale determina un difetto alla fosforilasi muscolare (mio-fosforilasi). Pertanto, i soggetti affetti presenteranno difficoltà nel compiere la glicogenolisi, impedendo un fisiologico utilizzo del glicogeno come fonte energetica. Infatti, i soggetti affetti manifesteranno intolleranza all'esercizio di alta intensità e di breve durata.

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LE MALATTIE METABOLICHE: Caratteristiche della malattia di McArdle

Caratteristiche cliniche della malattia di McArdle

• prevalenza di 1/100 mila
• Clinicamente si manifesta più frequentemente nel maschio rispetto alla femmina.
• L'esordio: età adulta, seconda/terza decade di vita.
• Gli elementi clinici fondamentali sono: mialgia crampi fatica eccessiva debolezza aumento della CK circolante rabdomiolisi con mioglobinuria (urine scure) rischio di insufficienza renale acuta
• Ereditarietà autosomica recessiva
• Second Wind

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LE MALATTIE METABOLICHE: Sintomi e segni clinici della malattia di McArdle

Sintomi e segni clinici

• Intolleranza all'esercizio
• Mialgia
• Crampi
• Fatica
• eccessiva debolezza
• aumento della CK circolante
• rabdomiolisi con mioglobinuria
• Second wind

Il second wind

Il fenomeno del «second wind» è una sintomatologia caratteristica della malattia di McArdle. Il paziente affetto da McArdle, dopo poco tempo dall'inizio dell'esercizio fisico, riferisce la rapida comparsa di esaurimento muscolare e dolore muscolare, che lo costringono a fermarsi. Però, dopo un periodo di pochi minuti di riposo è capace di riprendere l'attività e di effettuare uno sforzo più prolungato senza più sintomi. La capacità di riprendere l'esercizio è dovuta ad un cambiamento del substrato energetico utilizzato dalla fibra muscolare, probabilmente a favore dei grassi.

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LE MALATTIE METABOLICHE: Diagnosi della malattia di McArdle

Diagnosi

La diagnosi della malattia di McArdle si basa:

• Sulla dimostrazione del mancato aumento del lattato nel sangue alla prova da sforzo con ischemia e senza ischemia
• Sulla dimostrazione dell'accumulo di glicogeno
• Sulla dimostrazione del deficit di miofosforilasi

Biopsia

• Elevazione della CK
• EMG

A B c D De Castro, M., Johnston, J., & Biesecker, L. (2015). Determining the prevalence of McArdle disease from gene frequency by analysis of next-generation sequencing data. Genetics in medicine : official journal of the American College of Medical Genetics, 17(12), 1002-1006. https://doi.org/10.1038/gim.2015.9

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LE MALATTIE METABOLICHE: Esercizio terapia per la malattia di McArdle

Punti chiave per l'approccio sport-terapico

I punti chiave per la strutturazione dell'approccio sport-terapico di un paziente McArdle sono i seguenti:

• Evitare rabdomiolisi
• Stimolare l'attività mitocondriale ed evitare l'utilizzo del glicogeno -> Fatmax
• Dieta basata prevalentemente sui carboidrati
• Evitare esercizio isometrico
• Sfruttare il second wind

Dai lavori presenti in letteratura emerge che l'esercizio fisico in pazienti McArdle dev'essere orientato principalmente ad attività come il cammino, la corsa, il nuoto. Nei pochi lavori che hanno affrontato l'allenamento della forza, gli esercizi sono stati svolti con un ridotto numero di ripetizioni e recuperi di 2-3 minuti (anche 5 minuti) allo scopo di utilizzare principalmente il sistema dei fosfageni.

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LE MALATTIE METABOLICHE: Esercizio terapia e dieta per la malattia di McArdle

Esercizio terapia

• Esercizio aerobico: 60-70% HRmax, 20-30 minuti, 3-5 volte a settimana. Per i pazienti non allenati 20 minuti, 3 volte a settimana, MET 3-6. Per i pazienti allenati 30 minuti, 5 volte a settimana, 3-6 MET. Per i pazienti molto allenati 20-30 minuti, 5 volte a settimana, 70% HRmax, 6-9 MET.
• Esercizio di forza: serie con 5-6 ripetizioni con carico che stimolavo un RPE di 6-7 nella scala di Borg 0-10, recuperi da 2 a 5 minuti.
• Allenamento con second wind. 12 minuti di warm up con carico incrementale fino ad esaurimento > innesco del second wind. Dopo un periodo di recupero, altri 12 minuti a carico costante. In questo studio, al termine di questi due warm up di 12 minuti i soggetti assumevano uno sport drink contenente zuccheri (330ml contenti 30g di saccarosio) e poi svolgevano esercizi di forza.
• Dieta. Ricca in carboidrati > 20% grassi, 15% proteine, 65% di carboidrati

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LE MALATTIE METABOLICHE: La malattia di Pompe

Definizione della malattia di Pompe

La malattia di Pompe (o glicogenosi II) è una malattia ereditaria progressiva da accumulo di glicogeno causata da un difetto dell'alfa-glucosidasi lisosomiale, anche detta maltasi acida. Questo enzima è presente nei lisosomi e si occupa del turnover del glicogeno. Pertanto, in presenza di un'anomalia nella maltasi acida si assisterà ad un accumulo di glicogeno a livello lisosomiale. Nei pazienti affetti da malattia di Pompe la mio-fosforilasi è funzionante. Pertanto può utilizzare il glicogeno per svolgere attività fisica.

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LE MALATTIE METABOLICHE: Caratteristiche della malattia di Pompe

Caratteristiche generali

• Prevalenza di 1 caso ogni 40 000
• Esordio. Ci può essere un esordio infantile, giovanile o adulto.
• Prognosi variabile
• Tasso di mortalità elevato nella variante infantile
• Trasmissione Autosomica recessiva

Punti cardinali

• Debolezza muscolare progressiva
• Insufficienza respiratoria
• Aumento della CK (da 1 a 15 volte)
• La debolezza prossimale è maggiore agli arti inferiori rispetto agli arti superiori
• Interessamento precoce dei muscoli degli arti e del tronco
• EMG mostra alterazioni a livello dei muscoli paraspinali

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