Deficit di GLUT1: clinica e trattamento

La sindrome da deficienza del trasportatore del glucosio di tipo 1 (SD-GLUT1) è un’encefalopatia epilettica causata da un difettoso uptake di glucosio, caratterizzata da crisi epilettiche, ritardo mentale, microcefalia acquisita, disturbi motori. La diagnosi precoce è fondamentale per iniziare il trattamento con la dieta chetogena, la quale ha un effetto favorevole, sia sul controllo delle crisi epilettiche sia sui disturbi motori, evitando un uso irrazionale di farmaci antiepilettici e gli effetti collaterali a essi correlati.

di Alberto Verrotti Claudia D’Egidio Sergio Agostinelli

Clinica Pediatrica, Università degli Studi G. D’Annunzio, Chieti

Il glucosio rappresenta la fonte energetica primaria per il cervello. Nell’adulto, in condizioni di riposo, il 20% del glucosio corporeo totale viene utilizzato per il metabolismo cerebrale; nei bambini, la richiesta di glucosio da parte del cervello è 3-4 volte superiore rispetto all’adulto e il suo utilizzo per l’attività cerebrale costituisce l’80% del glucosio corporeo totale. Un insufficiente apporto di glucosio durante la maturazione cerebrale comporta pertanto una significativa compromissione dello sviluppo neuro-psichico. Le membrane cellulari sono essenzialmente impermeabili ai piccoli soluti polari come gli zuccheri, il cui trasporto attraverso la membrana emato-encefalica e nelle cellule cerebrali è dunque mediato da proteine-trasportatrici. La fase iniziale di trasporto a livello della membrana emato-encefalica è mediata da uno specifico “carrier” denominato GLUT1, che è espresso principalmente nelle cellule gliali, come gli astrociti, e nei neuroni. Il GLUT1 è una proteina di membrana, ubiquitaria nella maggior parte delle barriere emato-tissutali e garantisce in molti tessuti il fabbisogno energetico basale. Tale proteina è costituita da 12α-eliche trans-membrana, con i domini amino- e carbossiterminali localizzati nel versante intracellulare, un ampio loop intracellulare ed un sito di N-glicosilazione nel primo loop extracellulare. Il gene che codifica per GLUT1 è stato mappato sul cromosoma 1 (1p35.31.3). A livello encefalico, sono stati individuati 2 isomeri di GLUT1 codificati dallo stesso gene, che differiscono solo nell’estensione della glicosilazione: l’isomero di 55 kDa è localizzato nelle membrane delle cellule endoteliali dei capillari cerebrali, che costituiscono la barriera emato-encefalica, mentre l’isomero di 45 kDa è espresso nelle altre cellule neuronali. Il difettoso trasporto di glucosio attraverso la barriera emato-encefalica comporta una ridotta concentrazione di glucosio nel liquido cefalo-rachidiano e quindi ipoglicorrachia. Tale anomalia costituisce la base patogenetica della sindrome da deficienza del GLUT1 (SD-GLUT1), un’encefalopatia epilettica, che si manifesta generalmente con crisi epilettiche farmaco-resistenti a esordio nella prima infanzia, microcefalia acquisita, ritardo psico-motorio, soprattutto nel linguaggio, e disturbi motori (atassia, distonia e spasticità).