΢ηα ζπζρεηηδφκελα κε ηελ FTD γνλίδηα ελίνηε ζπκπεξηιακβάλεηαη θαη ην APOE γνλίδην, αιιά ηα απνηειέζκαηα ησλ εξεπλψλ πνηθίιινπλ ζεκαληηθά παγθνζκίσο

ΔΘΝΗΚΟ ΚΑΗ ΚΑΠΟΓΗ΢ΣΡΗΑΚΟ ΠΑΝΔΠΗ΢ΣΖΜΗΟ ΑΘΖΝΧΝ ΣΜΖΜΑΣΑ ΒΗΟΛΟΓΗΑ΢- ΥΖΜΔΗΑ΢- ΝΟ΢ΖΛΔΤΣΗΚΖ΢

ΓΗΑΣΜΖΜΑΣΗΚΟ ΜΔΣΑΠΣΤΥΗΑΚΟ ΓΗΠΛΧΜΑ ΔΗΓΗΚΔΤ΢Ζ΢

«ΚΛΗΝΗΚΖ ΒΗΟΥΖΜΔΗΑ-ΜΟΡΗΑΚΖ ΓΗΑΓΝΧ΢ΣΗΚΖ»

ΔΡΔΤΝΖΣΗΚΖ ΔΡΓΑ΢ΗΑ ΓΗΠΛΧΜΑΣΟ΢ ΔΗΓΗΚΔΤ΢Ζ΢

ΘΔΜΑ:

«Αλίρλεπζε κεηαιιάμεσλ ζηελ κεησπνθξνηαθηθή άλνηα (frontotemporal dementia)»

ΦΛΧΡΟΤ - ΥΑΣΕΖΓΗΑΝΝΗΓΟΤ ΥΡΤ΢ΖΗΓΑ ΒΗΟΛΟΓΟ΢

ΑΘΖΝΑ

2017

ΔΘΝΗΚΟ ΚΑΗ ΚΑΠΟΓΗ΢ΣΡΗΑΚΟ ΠΑΝΔΠΗ΢ΣΖΜΗΟ ΑΘΖΝΧΝ

΢ΥΟΛΖ ΘΔΣΗΚΧΝ ΔΠΗ΢ΣΖΜΧΝ

ΣΜΖΜΑΣΑ ΒΗΟΛΟΓΗΑ΢- ΥΖΜΔΗΑ΢- ΝΟ΢ΖΛΔΤΣΗΚΖ΢

ΓΗΑΣΜΖΜΑΣΗΚΟ ΜΔΣΑΠΣΤΥΗΑΚΟ ΓΗΠΛΧΜΑ ΔΗΓΗΚΔΤ΢Ζ΢

«ΚΛΗΝΗΚΖ ΒΗΟΥΖΜΔΗΑ-ΜΟΡΗΑΚΖ ΓΗΑΓΝΧ΢ΣΗΚΖ»

ΔΡΔΤΝΖΣΗΚΖ ΔΡΓΑ΢ΗΑ ΓΗΠΛΧΜΑΣΟ΢ ΔΗΓΗΚΔΤ΢Ζ΢

ΘΔΜΑ:

«Αλίρλεπζε κεηαιιάμεσλ ζηελ κεησπνθξνηαθηθή άλνηα (frontotemporal dementia)»

ΦΛΧΡΟΤ - ΥΑΣΕΖΓΗΑΝΝΗΓΟΤ ΥΡΤ΢ΖΗΓΑ ΒΗΟΛΟΓΟ΢

ΑΘΖΝΑ ΗΟΤΛΗΟ΢

2017

ΘΔΜΑ: «Αλίρλεπζε κεηαιιάμεσλ ζηελ κεησπνθξνηαθηθή άλνηα (frontotemporal dementia)»

ΦΛΧΡΟΤ - ΥΑΣΕΖΓΗΑΝΝΗΓΟΤ ΥΡΤ΢ΖΗΓΑ

ΔΠΗΒΛΔΠΧΝ ΚΑΘΖΓΖΣΖ΢:

Υξήζηνο Κξνύπεο, Δπίθνπξνο Καζεγεηήο Κιηληθήο Βηνρεκείαο- Μνξηαθήο Βηνινγίαο, Ηαηξηθή ΢ρνιή, Δζληθφ θαη Καπνδηζηξηαθφ Παλεπηζηήκην Αζελψλ

ΣΡΗΜΔΛΖ΢ ΔΞΔΣΑ΢ΣΗΚΖ ΔΠΗΣΡΟΠΖ:

Υξήζηνο Κξνύπεο, Δπίθνπξνο Καζεγεηήο Κιηληθήο Βηνρεκείαο- Μνξηαθήο Βηνινγίαο, Ηαηξηθή ΢ρνιή, Δζληθφ θαη Καπνδηζηξηαθφ Παλεπηζηήκην Αζελψλ

Μνπηζάηζνπ-Λαδηθνύ Παξαζθεπή, Καζεγήηξηα Ηαηξηθήο Υεκείαο- Κιηληθήο Βηνρεκείαο, Ηαηξηθή ΢ρνιή, Δζληθφ θαη Καπνδηζηξηαθφ Παλεπηζηήκην Αζελψλ

Δπξύθιεηα Ληαλίδνπ, Καζεγήηξηα Αλαιπηηθήο Υεκείαο-Κιηληθήο Υεκείαο, Σκήκα Υεκείαο, Δζληθφ θαη Καπνδηζηξηαθφ Παλεπηζηήκην Αζελψλ

ΖΜΔΡΟΜΖΝΗΑ ΔΞΔΣΑ΢Ζ΢: 26 ΗΟΤΛΗΟΤ 2017

iv

ΠΔΡΗΛΖΦΖ

Δηζαγσγή: Ζ κεησπνθξνηαθηθή άλνηα (FTD) είλαη ε δεχηεξε ζπρλφηεξε άλνηα ζε άηνκα <65 εηψλ, αθνξψληαο ην 5-15% ησλ αλνηψλ παγθνζκίσο. Απνηειεί έλα ζχλνιν θιηληθν- παζνινγν-αλαηνκηθψλ νληνηήησλ, κε θχξηα ζχλδξνκα ηελ bvFTD, ηελ PPA, ηελ FTD-MND θαη FTDP-17, ελψ ζην θάζκα ηεο αλήθνπλ θαη ηα ζχλδξνκα PSP θαη CBS. ΢ηελ FTD ελέρεηαη πιεηάδα γνληδίσλ, κε ην κεγαιχηεξν πνζνζηφ ησλ επξηζθφκελσλ κεηαιιάμεσλ λα εληνπίδνληαη ζηα γνλίδηα GRN, MAPT θαη C9orf72. ΢ηα ζπζρεηηδφκελα κε ηελ FTD γνλίδηα ελίνηε ζπκπεξηιακβάλεηαη θαη ην APOE γνλίδην, αιιά ηα απνηειέζκαηα ησλ εξεπλψλ πνηθίιινπλ ζεκαληηθά παγθνζκίσο. Σν γνλίδην ηεο γξαλνπιίλεο (GRN) θαη ην γνλίδην ηεο ζρεηηδφκελεο κε ηνπο κηθξνζσιελίζθνπο πξσηεΐλεο TAU (MAPT) ραξηνγξαθνχληαη ζηελ ρξσκνζσκηθή ζέζε 17q21. Σν GRN γνλίδην θσδηθνπνηεί έλαλ εθθξηλφκελν παξάγνληα 593 ακηλνμέσλ, ν νπνίνο νδεγεί ζε λεπξνεθθπιηζκφ ηνπ εγθεθάινπ ζε πεξηπηψζεηο κεησκέλεο ζπγθέληξσζήο ηνπ, ελψ ην MAPT γνλίδην θσδηθνπνηεί ζηνλ ηζηφ ηνπ εγθεθάινπ έμη ηζνκνξθέο, 352 έσο 441 ακηλνμέσλ, νη νπνίεο πξνθχπηνπλ απφ ελαιιαθηηθφ κάηηζκα θαη ιεηηνπξγνχλ θπξίσο σο ξπζκηζηέο ηεο ζηαζεξφηεηαο ησλ κηθξνζσιελίζθσλ, φηαλ δελ ππάξρεη κεηάιιαμε πνπ λα νδεγεί ζε λεπξσληθή ζπζζψξεπζε. Οη παζνγλσκηθέο κεηαιιάμεηο ηνπ GRN γνληδίνπ απνηεινχλ ην 3-12% ησλ FTD πεξηπηψζεσλ παγθνζκίσο, ελψ ε ζπρλφηεηα ησλ MAPT κεηαιιάμεσλ είλαη γεληθά 1-3%. Έσο ηψξα, ηέηνηεο κεηαιιάμεηο αληρλεχνληαλ κε ηε κέζνδν DNA Sequencing θαηά Sanger.

΢θνπφο ηεο κειέηεο ήηαλ ε αλίρλεπζε παζνγλσκηθψλ/δπλεηηθά παζνγλσκηθψλ GRN/MAPT κεηαιιάμεσλ γηα πξψηε θνξά ζε Έιιελεο FTD αζζελείο, κέζσ αλάπηπμεο ηαρείαο, αμηφπηζηεο θαη νηθνλνκηθήο κεζφδνπ ζάξσζεο κε real-time PCR HRMA (High Resolution Melting Analysis) ζηα εμψληα GRN3, GRN12 θαη MAPT13(14), κε αθφινπζε ζχγθξηζε ησλ απνηειεζκάησλ κε ηε κέζνδν αλαθνξάο Sequencing. ΢ε φ,ηη αθνξά ην γνλίδην ηεο απνιηπνπξσηεΐλεο Δ, ην νπνίν ραξηνγξαθείηαη ζηελ ρξσκνζσκηθή ζέζε 19q13 θαη είλαη γλσζηή ε ζπκκεηνρή ηνπ ε4 αιιεινκφξθνπ ηνπ ζηελ λφζν Αlzheimer's, έγηλε APOE γνλνηχπεζε Διιήλσλ FTD αζζελψλ, κε επξέσο ρξεζηκνπνηνχκελεο κεζφδνπο, ελψ επαθνινχζεζε ζηαηηζηηθή αλάιπζε ησλ APOE απνηειεζκάησλ, κε ζθνπφ ηελ ζπκβνιή ζηελ έξεπλα πεξί ζπζρέηηζεο ηνπ κε ηελ FTD.

Αζζελείο θαη κέζνδνη: Απνκνλψζεθε γελσκηθφ DΝΑ απφ ην πεξηθεξηθφ αίκα ζπλνιηθά 128 Διιήλσλ FTD αζζελψλ, χζηεξα απφ έγγξαθε ζπγθαηάζεζή ηνπο. ΢ε φ,ηη αθνξά ην πξψην κέξνο ηεο εξγαζίαο, ζρεδηάζηεθαλ εηδηθνί εθθηλεηέο πξνο ελίζρπζε ησλ GRN3, GRN12 θαη MAPT13 εμσλίσλ ζην Rotor-Gene Q 6000 (Qiagen), θαη αθνινχζεζε HRMA αλάιπζε ησλ PCR πξντφλησλ, παξνπζία ηεο LCGreen Plus (Biofire Diagnostics) ρξσζηηθήο γηα 15 Διιελεο FTD αζζελείο. ΢ρεδηάζηεθαλ επίζεο εθθηλεηέο θαη γηα ηελ κέζνδν ηεο DNA

v

αιιεινχρηζεο θαηά Sanger, κε κέζνδν ζεξκηθψλ θχθισλ κε BigDye Terminator v1.1 θαη ειεθηξνθφξεζε επηιεγκέλσλ δεηγκάησλ ζηνλ γελεηηθφ αλαιπηή ABI310. ΢ην δεχηεξν κέξνο ηεο εξγαζίαο έγηλε APOE γνλνηχπεζε φισλ ησλ Διιήλσλ FTD αζζελψλ, είηε κε ηππνπνηεκέλε κέζνδν Real-Time PCR (LightCycler) κε αληρλεπηέο θαη melting curve είηε κε in-house PCR-RFLP κέζνδν. Σέινο, αθνινχζεζε ζηαηηζηηθή αλάιπζε ησλ APOE απνηειεζκάησλ κε ηε ρξήζε ηνπ ζηαηηζηηθνχ ινγηζκηθνχ SPSS version 21 (IBM, ΖΠΑ).

Απνηειέζκαηα: Με ηελ HRMA κέζνδν, βάζεη αλάιπζεο δεδνκέλσλ ηεο θακπχιεο ηήμεο, έγηλε αμηφπηζηε αλίρλεπζε ηξηψλ παξαιιαγψλ: κία ζην εμψλην GRN3, κία ζην εμψλην GRN12 θαη κία ζην εμψλην MAPT13, ζε ηξεηο δηαθνξεηηθνχο FTD αζζελείο, ελψ ε κέζνδνο αιιεινχρηζεο ηαπηνπνίεζε ηηο κεηαιιάμεηο c.264delG (p.E88fs), c.G1445A (p.C482Y) θαη c.2092G> A (p.V698I), αληίζηνηρα. ΢ε δείγκαηα, φπνπ ε HRMA αλάιπζε δελ ήηαλ ζαθήο, ε κέζνδνο αιιεινχρηζεο είηε ηαπηνπνίεζε πιήξσο θπζηνινγηθή αιιεινπρία είηε δελ ήηαλ απνηειεζκαηηθή κε απνηέιεζκα ηελ αδπλακία ζχγθξηζεο ησλ δχν κεζφδσλ ζηελ ζπγθεθξηκέλε πεξίπησζε. Ζ αλάιπζε ησλ APOE γνλνηχπσλ ππέδεημε ζηαηηζηηθά ζεκαληηθή αχμεζε ηνπ ε4 αιιεινκφξθνπ ζηνπο Έιιελεο FTD αζζελείο ζε ζχγθξηζε κε απνηειέζκαηα εξεπλψλ ζηνλ πγηή ειιεληθφ πιεζπζκφ [p=0,039, OR 1,772 (95% C.I. 1,024-3,066)] ρσξίο φκσο λα επεξξεάδεη ηελ ειηθία δηάγλσζεο ηεο λφζνπ, ελψ ε χπαξμε ηνπ ε2 αιιεινκφξθνπ δελ εκθάληζε θάπνηα ζηαηηζηηθά ζεκαληηθή δηαθνξά.

΢πκπεξάζκαηα: Σα γνλίδηα GRN, MAPT θαη APOE εκθαλίδνληαη κεηαιιαγκέλα ζηνλ ειιεληθφ FTD πιεζπζκφ θαη ρξήδνπλ αλάιπζεο, κέζσ ήδε ππάξρνλησλ ή αλαπηπζζφκελσλ κεζφδσλ. ΢ε φ,ηη αθνξά ην πξψην θνκκάηη ηεο κειέηεο, ε ζχγθξηζε ησλ δχν κεζφδσλ (φπνπ ήηαλ εθηθηή) δείρλεη αθελφο φηη ε αλαπηπζζφκελε HRMA κεζνδνινγία είλαη ζχκθσλε κε ηε κέζνδν αλαθνξάο Sequencing σο πξνο ηα ζαθψο κεηαιιαγκέλα δείγκαηα, ελψ αθεηέξνπ ππνδειψλεη ηελ αλάγθε βειηηζηνπνίεζήο ηεο γηα ην επαξθέο screening φισλ ησλ δεηγκάησλ.

΢ην δεχηεξν θνκκάηη ηεο κειέηεο παξνπζηάδεηαη ε αλάγθε γνλνηχπεζεο κεγαιχηεξνπ αξηζκνχ Διιήλσλ FTD αζζελψλ γηα ηελ αδηάςεπζηε επηβεβαίσζε ηεο ζπκκεηνρήο ηνπ APOE γνληδίνπ ζηελ FTD λφζν, παξφηη ην πνζνζηφ ηνπ ε4 αιιεινκφξθνπ πηζαλφηαηα ζα παξακέλεη ρακειφηεξν ζε ζρέζε κε ηνπο AD πάζρνληεο. Ζ βειηηζηνπνίεζε ηνπ HRMA πξσηνθφιινπ, ε αλάιπζε πεξηζζφηεξσλ δεηγκάησλ Διιήλσλ FTD αζζελψλ θαη ε πηζαλή κειινληηθή επέθηαζε ηεο κεζφδνπ ζηα ελαπνκείλνληα εμψληα απνηεινχλ βαζηθνχο πξσηαξρηθνχο ζηφρνπο, έηζη ψζηε ε ηαρεία θαη ιηγφηεξν δαπαλεξή HRMA λα απνδεηρζεί έγθπξε θαη ηθαλή γηα ηελ αλίρλεπζε φισλ ησλ GRN/MAPT κεηαιιάμεσλ. Δπηπιένλ, αιιά εμίζνπ ζεκαληηθφο, ζηφρνο απνηειεί ε ζπλερηδφκελε APOE γνλνηχπεζε νινέλα θαη πεξηζζφηεξσλ FTD δεηγκάησλ ειιεληθνχ πιεζπζκνχ θαη ε ζχγθξηζε κε πγηή δείγκαηα ή/θαη δείγκαηα αζζελψλ πνπ πιήηηνληαη απφ άιιεο κνξθέο άλνηαο, γηα ηελ πιήξε δηαθνξνπνίεζε ηεο FTD.

vi

ABSTRACT

Introduction: Frontotemporal dementia (FTD) is the second most common dementia in persons <65 years old, accounting for 5-15% of dementia worldwide. It is a set of clinical- pathological-anatomic entities, with bvFTD, PPA, FTD-MND and FTDP-17 being the main syndromes, and PSP and CBS syndromes also belonging in its range. FTD possesses a plurality of genes which constitute its genetic basis, with GRN, MAPT and C9orf72 genes accounting for the majority of detected mutations. The APOE gene has sometimes been included in the FTD-related genes, but research results vary significantly worldwide. The granulin gene (GRN) and the microtubule-associated protein TAU gene (MAPT) are both mapped in 17q21 cytogenetic location. GRN encodes for a secreted factor of 593 amino acids, which leads to neurodegeneration of the brain in cases of reduced concentration, whereas MAPT encodes for six 352 to 441 amino acid isoforms in brain tissue, derived from alternative splicing, which mainly act as regulators of the stability of axonal microtubules, when there is no mutation resulting in neuronal accumulation. The pathogenic mutations of the GRN gene count for 3-12% of global FTD cases, whereas MAPT mutation frequency is generally 1-3%. So far, such mutations are detected with the Sanger DNA Sequencing method.

The purpose of this study was the development of a fast, reliable and cost-effective mutation scanning real-time PCR HRMA (High Resolution-Melting curve Analysis) method for GRN /MAPT mutations for the first time in Greek FTD patients, initially in exons GRN3, GRN12 and MAPT13(14), along with a subsequent comparison of the results with the reference method of DNA Sequencing. As for the apolipoprotein E gene, which is mapped in 19q13 cytogenetic location and its ε4 allele is known to be involved in Alzheimer's disease, Greek FTD patients were genotyped, using widely used methods, and further statistical analysis of APOE results followed, in order to contribute to the research on this gene's correlation with FTD.

Patients and methods: Genomic DNA was isolated from the peripheral blood of a total of 128 Greek FTD patients, after their signed informed consent. At first, specific primers were designed in order to amplify GRN3, GRN12 and MAPT13 exons of 15 Greek FTD patients, in the Rotor-Gene Q 6000 (Qiagen), and HRMA analysis of the PCR products in the presence of LCGreen Plus dye (Biofire Diagnostics) followed. Primers for Cycle Sequencing (with BigDye Terminator v1.1) were also designed and electrophoresis of selected samples in ABI310 Genetic Analyzer followed. Secondly, APOE genotyping of all 128 Greek FTD patients took place either with a Real-Time PCR method employing probes and a melting Curve in the LightCycler platform (Roche) or with an in-house PCR-RFLP method. Finally,

vii

statistical analysis of APOE results was performed using the SPSS statistics software version 21 (IBM, USA).

Results: In HRMA, based on data analysis of the melting curve, three variants were detected distinctly: one in exon GRN3, one in exon GRN12 and one in exon MAPT13, in three different FTD patients, whereas the Sequencing method identified the c.264delG P.E88fs), c.G1445A (p.C482Y) and c.2092G> A (p.V698I) mutations, respectively. In samples with an unclear HRMA result, Sequencing method either identified a fully normal sequence or was not effective resulting in inability of comparing the two methods in such a case. The analysis of APOE genotyping indicated a statistically significant increase in the ε4 allele in Greek FTD patients, compared with research results in healthy Greek population [p=0,039, OR 1,772 (95% C.I. 1,024-3,066)] without affecting disease age onset, while the ε2 allele did not show any difference.

Conclusions: GRN, MAPT and APOE genes appear mutated in the Greek FTD population and require further analysis through existing or developing methods. As for the first part of the study, the comparison of the two methods (where feasible) shows, on the one hand, that the developing HRMA method is consistent with the reference Sequencing method for clearly mutated samples, and, on the other hand, suggests the need for its optimization for adequate screening of all samples. The second part of the study presents the need for a larger number of Greek FTD patients genotyping, resulting in the irrefutable confirmation of APOE gene's participation in FTD disease, although the percentage of ε4 allele will likely remain lower than AD sufferers. The optimization and ratification of the HRMA protocol, the analysis of more samples of Greek FTD patients and the possible future extension of the method in the remaining GRN and MAPT exons are primary goals, so as the rapid and less expensive HRMA method is proved to be valid and able to detect all GRN/MAPT mutations.

Additional, but equally important, goal is the continuation of APOE genotyping in more and more FTD samples of Greek population and the comparison to healthy samples and/or samples of patients affected by other forms of dementia, in order to fully differentiate FTD.

viii

ΠΡΟΛΟΓΟ΢-ΔΤΥΑΡΗ΢ΣΗΔ΢

Ζ παξνχζα εξγαζία δηπιψκαηνο εηδίθεπζεο εθπνλήζεθε ζην Δξγαζηήξην Κιηληθήο Βηνρεκείαο ηνπ ΑΣΣΗΚΟΝ Π.Γ.Ν, ζηα πιαίζηα ηνπ Μεηαπηπρηαθνχ Πξνγξάκκαηνο Δηδίθεπζεο Κιηληθήο Βηνρεκείαο ηνπ Σκήκαηνο Βηνινγίαο ηεο ΢ρνιήο Θεηηθψλ Δπηζηεκψλ ηνπ Δζληθνχ θαη Καπνδηζηξηαθνχ Παλεπηζηεκίνπ Αζελψλ, ππφ ηελ επίβιεςε ηνπ Δπίθνπξνπ Καζεγεηή Κιηληθήο Βηνρεκείαο-Μνξηαθήο Γηαγλσζηηθήο ηεο Ηαηξηθήο ΢ρνιήο ΔΚΠΑ θ.

Υξήζην Κξνχπε.

Θα ήζεια λα επραξηζηήζσ ζεξκά φζνπο ζπλέβαιαλ ζηε δηεθπεξαίσζε απηήο ηεο εξγαζίαο, μεθηλψληαο απφ ηνλ Δπίθνπξν Καζεγεηή θ. Υξήζην Κξνχπε. Σνλ επραξηζηψ ζεξκά γηα ην ζπλερέο ελδηαθέξνλ, ηηο ζπκβνπιέο ηνπ θαη ηε ζηήξημή ηνπ θαη γηα ηελ εκπηζηνζχλε πνπ κνπ έδεημε.

Δπραξηζηψ επίζεο ηελ θαζεγήηξηα θα. Δπξχθιεηα Ληαλίδνπ γηα ηελ αλάζεζε ελφο ηφζν ελδηαθέξνληνο ζέκαηνο κε ζεκαληηθέο δπλαηφηεηεο πεξαηηέξσ εμέιημεο.

Δπραξηζηψ ηελ Καζεγήηξηα Ηαηξηθήο Υεκείαο-Κιηληθήο Βηνρεκείαο θα. Παξαζθεπή Μνπηζάηζνπ-Λαδηθνχ θαη Γηεπζχληξηα ηνπ Δξγαζηεξίνπ Κιηληθήο Βηνρεκείαο ηνπ ΑΣΣΗΚΟΝ Π.Γ.Ν γηα ηελ θηινμελία ζην εξγαζηήξην θαη ηε ρξήζε ηνπ εμνπιηζκνχ Rotor- Gene Q MDx.

Δπηπιένλ ζα ήζεια λα επραξηζηήζσ ηνλ Αλαπιεξσηή Καζεγεηή θ. ΢σθξάηε Παπαγεσξγίνπ ηεο Β’ Νεπξνινγηθήο Κιηληθήο ηνπ ΑΣΣΗΚΟΝ Π.Γ.Ν πνπ ζπλέβαιε ζηε ζπιινγή ησλ δεηγκάησλ θαη ηελ εθπαίδεπζε πάλσ ζηηο άλνηεο θαζψο θαη ηνπο ζπλεξγάηεο ηνπ Υξήζην Κφξν, Νίθν Αλδξσλά, Ησάλλε Παπαηξηαληαθχιινπ θαη Βίθπ Παπαζηεθαλνπνχινπ.

Δπραξηζηψ ηδηαίηεξα ηελ δξα. Αλλα Παπαδνπνχινπ, ΔΓΗΠ Β’ Παηδηαηξηθήο Κιηληθήο ηνπ ΑΣΣΗΚΟΝ Π.Γ.Ν γηα ηελ εθπαίδεπζε θαη παξνρή βνήζεηαο ζην Γελεηηθφ Αλαιπηή ΑΒΗ310, ηε δξα. Νηθνιέηα Πνπκπνπξίδνπ θαζψο θαη ηηο Μεηαπηπρηαθέο θνηηήηξηεο Μαξία Λάγηνπ, Αλησλία ΢αξιή θαη Αλδξηαλή Γηακαληνπνχινπ θαη ηε πηπρηαθή θνηηήηξηα Σαηηάλα Ρίδνπ γηα ηελ ππνζηήξημε θαη ηε ζπλεξγαζία ζην Δξγαζηήξην Κιηληθήο Βηνρεκείαο ηνπ ΑΣΣΗΚΟΝ.

Σέινο ζα ήζεια λα επραξηζηήζσ ηελ νηθνγέλεηά κνπ θαη ηνπο θίινπο κνπ γηα ηελ ακέξηζηε εζηθή ζπκπαξάζηαζε, ηελ θαηαλφεζε θαη ηελ ππνκνλή ηνπο.

ix

ΠΔΡΗΔΥΟΜΔΝΑ

Α. ΘΔΧΡΖΣΗΚΟ ΜΔΡΟ΢ ... 1

1 ΝΔΤΡΟΔΚΦΤΛΗ΢ΣΗΚΔ΢ ΑΝΟΗΔ΢ ... 1

1.1 Δηζαγσγή γηα λεπξνεθθπιηζηηθέο αζζέλεηεο - άλνηεο ... 1

1.2 Νφζνο Alzheimer's ... 2

1.3 Μεησπνθξνηαθηθή Άλνηα (FTD) ... 3

2 ΚΛΗΝΗΚΖ ΔΗΚΟΝΑ ΣΖ΢ FTD ... 6

3 ΠΑΘΟΦΤ΢ΗΟΛΟΓΗΑ ΣΖ΢ FTD ... 9

3.1 Νεπξνπαζνινγία - Αλαηνκία ... 9

3.2 Πξσηετλνπάζεηεο ζηελ FTLD ... 10

3.2.1 FTLD-TAU... 11

3.2.2 FTLD-TDP ... 16

3.2.3 FTLD-FUS ... 22

3.2.4 FTLD-UPS ... 24

4 ΓΔΝΔΣΗΚΖ ΒΑ΢Ζ ΣΖ΢ FTD ... 26

4.1 MAPT γνλίδην ... 26

4.2 GRN γνλίδην ... 31

4.3 C9orf72 γνλίδην ... 39

4.4 Άιια γνλίδηα ... 42

4.4.1 TARDBP γνλίδην ... 42

4.4.2 CHMP2B γνλίδην ... 43

4.4.3 FUS γνλίδην ... 46

4.4.4 VCP γνλίδην ... 46

4.4.5 SQSTM1 γνλίδην ... 48

4.4.6 TMEM106B γνλίδην ... 49

4.4.7 APOE γνλίδην ... 50

4.4.8 Δπηπιένλ γνλίδηα ... 53

5 ΓΗΑΓΝΧ΢Ζ ΣΖ΢ FTD ... 55

x

5.1 Κξηηήξηα ... 55

5.2 Κιηληθν-παζνινγν-γελεηηθέο ζπζρεηίζεηο ... 58

5.3 Σερληθέο δηάγλσζεο ηεο FTD ... 61

5.4 Βηνδείθηεο γηα ηελ FTD ... 64

5.4.1 Απεηθφληζε ... 64

5.4.2 Δγθεθαινλσηηαίν πγξφ (CSF) ... 67

5.4.3 Πιάζκα ... 71

5.4.4 Οξφο ... 71

5.4.5 Άιινη βηνδείθηεο ... 72

5.4.5.1 microRNAs θαη mRNA ... 72

5.4.5.2 Νεπξνςπρνινγία ... 73

6 ΠΡΟΛΖΦΖ ΣΖ΢ FTD ... 78

7 ΓΗΑΥΔΗΡΖ΢Ζ ΣΖ΢ FTD ... 81

7.1 Φαξκαθεπηηθέο παξεκβάζεηο ... 81

7.2 Νέεο πξννπηηθέο ... 84

7.3 Με-θαξκαθεπηηθέο παξεκβάζεηο ... 86

8 ΣΔΥΝΗΚΔ΢ ΑΝΗΥΝΔΤ΢Ζ΢ ΜΔΣΑΛΛΑΞΔΧΝ ... 88

8.1 Σερληθέο αλίρλεπζεο κεηαιιάμεσλ ... 88

8.2 Σερληθέο πνπ ρξεζηκνπνηήζεθαλ ... 89

8.2.1 PCR ... 89

8.2.2 Real-Time PCR ... 91

8.2.3 PCR-RFLP ... 97

8.2.4 PCR-HRMA (Αιπζηδσηή αληίδξαζε πνιπκεξάζεο πξαγκαηηθνχ ρξφλνπ θαη αλάιπζε ηήμεο πςεινχ δηαρσξηζκνχ) ... 98

8.2.5 Αιιεινχρηζε DNA ... 100

΢θνπφο εξγαζίαο ... 102

9 ΤΛΗΚΑ ΚΑΗ ΜΔΘΟΓΟΗ ... 103

9.1 Κιηληθά δείγκαηα ... 103

9.2 Απνκφλσζε γελσκηθνχ DNA ... 106

xi

9.2.1 Απνκφλσζε DNA κε Macherey-Nagel kit ... 107

9.2.2 Απνκφλσζε DNA κε High Pure PCR Template Preparation kit ... 108

9.2.3 Απνκφλσζε DNA κε Qiagen kit ... 110

9.3 Πνζνηηθφο πξνζδηνξηζκφο ηνπ DNA κε ην θζνξηζκφκεηξν Qubit ... 111

9.4 Δθθηλεηέο ... 113

9.4.1 ΢ρεδηαζκφο εθθηλεηψλ ... 113

9.4.1.1 Real-Time PCR εθθηλεηέο γηα ηα εμψληα 3 θαη 12 ηνπ GRN γνληδίνπ (εηθφλεο 9.2 θαη 9.3)... 116

9.4.1.2 Real-Time PCR εθθηλεηέο γηα ην εμψλην 13 ηνπ MAPT γνληδίνπ (εηθφλα 9.4) ... 116

9.4.1.3 Sequencing εθθηλεηέο γηα ηα εμψληα 3 θαη 12 ηνπ GRN γνληδίνπ (εηθφλεο 9.5 θαη 9.6) ... 117

9.4.1.4 Sequencing εθθηλεηέο γηα ην εμψλην 13 ηνπ MAPT γνληδίνπ (εηθφλα 9.7) .... 117

9.4.2 Δπαιήζεπζε εθθηλεηψλ ... 118

9.4.2.1 ΢πκβαηηθή PCR ησλ εμσλίσλ 3 θαη 12 ηνπ GRN γνληδίνπ θαη ηνπ εμσλίνπ 13 ηνπ MAPT γνληδίνπ (κε ηνπο εθθηλεηέο γηα ζάξσζε κεηαιιάμεσλ κε HRMA) ... 118

9.4.2.2 Πέςε ησλ PCR πξντφλησλ ησλ GRN3, GRN12 θαη MAPT13 δεπγψλ εθθηλεηψλ ... 120

9.4.2.3 Ζιεθηξνθφξεζε ζε πεθηή αγαξφδεο 2% w/v ... 124

9.4.2.4 ΢πκβαηηθή PCR γηα ηελ επαιήζεπζε ησλ Sequencing εθθηλεηψλ ησλ εμσλίσλ 3 θαη 12 ηνπ GRN γνληδίνπ θαη ηνπ εμσλίνπ 13 ηνπ MAPT γνληδίνπ ... 126

9.4.3 Αλάπηπμε HRMA κεζνδνινγίαο ... 128

9.4.3.1 Θεξκηθφο θπθινπνηεηήο Rotor-Gene Q MDx ... 128

9.4.3.2 Πεηξακαηηθή πνξεία ... 129

9.4.4 DNA Αιιεινχρηζε ... 136

9.4.4.1 ΢πλνιηθή πεηξακαηηθή πνξεία ... 137

9.4.4.1.1 Δλίζρπζε κε ζπκβαηηθή PCR ... 137

9.4.4.1.2 Καζαξηζκφο ησλ PCR πξντφλησλ ... 137

xii

9.4.4.1.3 Αληίδξαζε ζεξκηθψλ θχθισλ (Cycle Sequencing) ... 139

9.4.4.1.4 Καζαξηζκφο ησλ πξντφλησλ ηνπ Cycle Sequencing ... 140

9.4.4.1.5 Πξνεηνηκαζία δεηγκάησλ γηα ην Sequencing... 142

9.4.5 APOE γνλνηχπεζε FTD αζζελψλ ... 143

9.4.5.1 APOE γνλνηχπεζε κε Real-Time PCR ... 143

9.4.5.1.2 LightCycler 1.5 ... 143

9.4.5.1.3 Πεηξακαηηθή πνξεία ... 146

9.4.5.2 APOE γνλνηχπεζε κε PCR-RFLP ... 149

9.4.5.2.1 ΢πκβαηηθή ελίζρπζε APOE γνληδίνπ ... 150

9.4.5.2.2 Δλδπκαηηθή πέςε ησλ PCR APOE πξντφλησλ ... 151

9.4.5.2.3 Ζιεθηξνθφξεζε ζε 4% πεθηή αγαξφδεο πςειήο δηαθξηηηθήο ηθαλφηεηαο ... 152

10 ΑΠΟΣΔΛΔ΢ΜΑΣΑ ... 154

10.1 HRMA Αλάιπζε 15 Διιήλσλ FTD αζζελψλ ... 154

10.1.1 HRMA αλάιπζε γηα ην εμψλην 3 ηνπ GRN γνληδίνπ ... 154

10.1.2 HRMA αλάιπζε γηα ην εμψλην 12 ηνπ GRN γνληδίνπ ... 155

10.1.3 HRMA αλάιπζε γηα ην εμψλην 13 ηνπ MAPT γνληδίνπ ... 156

10.2 Sequencing εηδηθψλ πεξηπηψζεσλ ... 157

10.2.1 DNA αιιεινχρηζε ησλ GRN3 δεηγκάησλ ... 157

10.2.2 DNA αιιεινχρηζε ησλ GRN12 δεηγκάησλ ... 159

10.2.3 DNA αιιεινχρηζε ησλ MAPT13 δεηγκάησλ ... 159

10.3 Απνηειέζκαηα APOE γνλνηχπεζεο ... 161

10.3.1 Απνηειέζκαηα APOE γνλνηχπεζεο ησλ 128 Διιήλσλ FTD αζζελψλ ... 161

10.3.2 ΢ηαηηζηηθή αλάιπζε απνηειεζκάησλ APOE γνλνηχπεζεο ... 167

11 ΢ΤΕΖΣΖ΢Ζ ... 180

11.1 ΢ΤΜΠΔΡΑ΢ΜΑΣΑ - ΜΔΛΛΟΝΣΗΚΔ΢ ΚΑΣΔΤΘΤΝ΢ΔΗ΢ ... 180

xiii

΢ΤΝΣΟΜΟΓΡΑΦΗΔ΢

AAA ATPases Associated with a variety of cellular Activities

AD Alzheimer's Disease

ADAMTS-7 A Disintegrin and Metalloproteinase with a Thrombospondin type 1 motif, member 7

ADL Activities of Daily Life

AFTD Association of Frontotemporal Dementia

AGRP Agouti-Related Peptide

ALS Amyotrophic Lateral Sclerosis

AMPAR A-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid Receptor

ApoA1 Apolipoprotein A1

ApoB Apolipoprotein B

APOE Apolipoprotein gene

ApoE2/3/4 Apolipoprotein E2/3/4

APOL1 Apolipoprotein L1

APOε2/ε3/ε4 ApolipoproteinE allele ε2/ε3/ε4

APP Amyloid Precursor Protein

ARMS Amplification-Refractory Mutation System

ASL-MRI Arterial Spin Labeled perfusion Magnetic Resonance Imaging ASO Allele-Specific Oligonucleotide

AS-PCR Allele-Specific PCR

AUC Area Under Curve

Aβ 1-38 / 1-40 / 1-42 Amyloid β 1-38 / 1-40 / 1-42

BafA1 Bafilomycin A1

BMI Body Mass Index

bvFTD Behavioral variant of Frontotemporal Dementia C9orf72 Chromosome 9 open reading frame 72

CA1 Carbonic anhydrase

Cas 3 / 7 Caspase 3 / 7

CAT Chloramphenicol Acetyl Transferase

CBD Corticobasal Degeneration

CBS Corticobasal Syndrome

CCL5 (RANTES) Chemokine (C-C motif) Ligand 5

CCM Chemical Cleavage Method

xiv

CDC48 Cell Division Protein 48 domain

cdk5 Cyclin-dependent kinase 5

CHMP Charged Multivesicular body Proteins CHMP2B Charged Multivesicular body Protein gene

CI Cognitive impairment

CNS Central Nervous System

CoQ Coenzyme Q

Cq Quantification Cycle

CR Cognitive Reserve

CRP C-Reactive Protein

CSF Cerebrospinal Fluid

Ct Cycle threshold

CTFs Carboxy-Terminal Tails

CTSC Cathepsin C gene

DD Depressive Disorder

ddNTPs Dideoxynucleotide Triphosphates

DDR Dna Damage Response

del-In Deletion-insertion

DFPs Dominant Frequency Peak

DGGE Denaturating Gradient Gel Electrophoresis DICE Describe, Investigate, Evaluate and Create dNTPs Deoxy Nucleotide Triphosphates

DPRs Dipeptide Repeat Proteins

DRP1 Dynamin-Related Protein 1

DSBs Double Strand Breaks

DSF Disease State Fingerprint

DSI Disease State Index

DTI Diffusion Tensor Imaging

DWMLs Deep White Matter Lesions

DYRK1A Dual specificity tyrosine-phosphorylation Regulated Kinase 1A

EEG Electroencephalogram

ELISA Enzyme Linked Immunosorbent Assay

EMC Enzyme Mismatch Cleavage

EOAD Early Oset Alzheimer's Disease

EPHX1 Epoxide Hydrolase 1

xv

ESCRT-0 / I /II / III Endosomal Sorting Complex Required for Transport -0 / I /II / III

ESS Exonic Splicing Silencer

EWS Ewing's Sarcoma protein

F13A1 Coagulation factor XIII A chain

FAB Frontal Assessment Battery

FAQ Functional Activities Questionnaire

FAT Fat Axonal Transport

FBI Frontal Behavioral Inventory

FDA Food & Drug Administration (US)

FET FUS/EWS/TLS protein family

flFUS Full-length FUS ptotein

flPGRN Full-length PGRN protein

flTAU Full-length TAU protein

flTDP-43 Full-length TDP-43 protein

FRET Fluorescence Resonance Energy Transfer

FTD Frontotemporal Dementia

FTD3 Frontotemporal Dementia linked to chromosome 3 FTD-C9orf72 Frontotemporal Dementia caused by C9orf72 expansion FTD-GRN Frontotemporal Dementia caused by GRN mutations FTD-MAPT Frontotemporal Dementia caused by MAPT mutations

FTDP-17 Frontotemporal Dementia and Parkinsonism linked to chromosome 17

FTLD Frontotemporal Lobar Degeneration

FTLD-FUS Frontotemporal Degeneration of FUS (+) pathology FTLD-TAU Frontotemoperal Degeneration of TAU (+) pathology FTLD-TDP Frontotemporal Degeneration of TDP-43 (+) pathology FTLD-U Frontotemporal Degeneration of ubiquitin (+) pathology

FTLD-UPS (aFTLD-U) Frontotemporal Degeneration of ubiquitin/proteasome system (+) pathology (Atypical FTLD)

FUS Fused in Sarcoma protein - gene

fvFTD Frontal variant of Frontotemporal Dementia

GEMs Granulin/Epithelin Modules

GEP Granulin/Epithelin Precursor

GLA Protein containing vitamin K-dependent carboxylation/gamma- carboxyglutamic domain

xvi

GM Grey Matter

GMD Grey Matter Density

GRE-MRI Gradient Echo Magnetic Resonance Imaging GrnA/B/C/D/E/F/G/p Granulin A/B/C/D/E/F/G/p

GSK3-β Glycogen Synthase Kinase-3 β

GWAS Genome Wide Association Study

H1/2 Haplotype 1/2

HDAC1 Histone Deacetylase 1

HDACi Histone Deacetylase Inhibitor

HDL High Density Lipoprotein

HEK293 Human Embryonic Kidney cells 293

HET Heteroduplex Analysis

HLA Human Leukocyte Antigen

HMPG High-Mobility Group Protein

HRMA High-Resolution Melting Analysis

HV Hippocampal Volume

IBMPFD Inclusion Body Myopathy with early-onset Paget disease and Frontotemporal dementia

IGFR1 Insulin-like Growth Factor Receptor 1

IHC Immunohistochemistry

IL1RAP Interleukin-1 Receptor Accessory protein Precursor

ILs Interleukins

IP-10 IFN-γ-inducible Protein 10 IRI Interpersonal Reactivity Index

IVS mutation Intron mutation, followed by positive number starting from the G of the donor site invariant GT or negative number starting from the G of the acceptor site invariant AG

JNK Jun N-terminal Kinase

karβ1 karyopherin β1

KLCs Kinesins Light Chain

KLK7 Kallikrein-7 precursor

LAMTOR Late Endosomal/Lysosomal Adaptor MAPK and MTOR activator LC-MS/MS Liquid Chromatography - Mass Spectrometry / Mass

Spectrometry

LDLR Low Density Lipoprotein Receptor

xvii

LOAD Late Onset Alzheimer's Disease

LPA Logopenic Progressive Aphasia

lvPPA Logopenic variant of Primary Progressive Aphasia M6PR Cation-dependent Mannose-6-Phosphate Receptor MAO-A / B Monoamino Oxidase A / B

MAPT Microtubule-Associated Protein TAU gene MAT2A Methionine adenosyltransferase 2A

MB Methylene Blue

MCI Mild Cognitive Impairment

MCP-1 Monocyte Chemoattractant Protein-1

MEK Mitofysin Kinase

MLPA Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification MMP-9 / 12 / 14 Matrix Metalloproteinase 9 / 12 / 14

MMSE Mini-Mental State Examination

MND Motor Neuron Disease

MRI Magnetic Resonance Imaging

MT Microtubule

MTB Microtubule Binding

MTBDs/MBDs Microtubule Binding Domains

MTBR Microtubule Binding Region

mTORC1 mammalian Target of Rapamycin Complex 1

NCI Neuronal Cytoplasmic Inclusions

NDRG4 N-myc Downstream-regulated Gene 4 protein

NE Norepinephrine

NES Nuclear Export Signal

NfH Neurofilament Heavy Chain

NfL Neurofilament Light Chain

NFTs Neurofibrillary Tangles

nfvPPA Nonfluent variant of Primary Progressive Aphasia

NF-θB Nuclear Factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells

NGS Next Generation Sequencing

NII Neuronal Intranuclear Inclusions

NINDS National Institute of Neurological Disease and Stroke

NLS Nuclear Localization Signals

NPI Neuropsychiatric Inventory

xviii

NPS Non-Psychiatric Symptoms

Nrf2 Nuclear factor erthroid 2 (NFE2)-related factor 2

NTFs Amino-Terminal Tails

OLFML1 Olfactomedin-Like protein 1 precursor

OR Odds Ratio

ORF Open Reading Frame

PCDGF PC cell-Derived Growth Factor

PCR Polymerase Chain Reaction

PD Parkinson's Disease

PDB Paget Disease of Bone

PDPK Proline-Directed Protein Kinase

PET Positron Emission Tomography

PGRN/GRN Progranulin/Granulin gene-protein

PHFs Paired Helical Filaments

PiD Pick's Disease

PKA Protein Kinase A

PKC Protein Kinase N

PKN Protein Kinase N

PNFA Progressive Nonfluent Aphasia

pNfH Phosphorylated Neurofilament Heavy Chain

PNS Peripheral Nervous System

PP1 Protein Phosphatase 1

PR3 Proteinase 3

PRAD Probable Alzheimer's Disease

PRNP Prion Protein gene

PSEN 1 / 2 Presenilin 1 / 2 gene

PSF Protein-associated Splicing Factor PSP Progressive Supranuclear Palsy

PTAU Phosporylated TAU

PTT Protein Translation Test

qPCR Quantitive PCR

Rab1 / 7 Ras GTPase 1 / 7

RAB38 Ras-related protein Rab-38 gene

RAN Repeat-Associated Non-ATG translation

rCBF Regional Cerebral Blood Flow

xix

RFLP Restriction Fragment Length Polymorphism

RIPK1 Receptor-Interacting serine/threonine Protein kinase 1 RRM1 / 2 RNA Recognition Motif domain 1 / 2

rTMS Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation RT-PCR Reverse Transcription PCR

S100A7 S100 calcium-binding protein A7 SAPKs Stress-Activated Protein Kinases

SD Semantic Dementia

SE-MRI Spin Echo Magnetic Resonance Imaging

SG Stress Granules

SILAC Stable Isotope Labelling by/with Amini acids in Cell culture SLPI Secretory Leukocyte Protease Inhibitor

SMC Subjective Memories Complaints

SORT1 Sortilin

SPECT Single Photon Emission Computed Tomography SPTBN5 Spectrin Beta Non-erythrocytic 5

SQSTM1 Sequestosome 1

SSCP Single Strand Conformational Polymorphism SSRIs Selective Serotonin Reuptake Inhibitors

STX3 Syntaxin 2

SUMO Small Ubiquitin-like Modifier

svPPA Semantic variant of Primary Progressive Aphasia

T1-MRI Magnetic Resonance Imaging producing T1 weighted images:

darker gray matter (than white matter), dark CSF and globes

T3 Triiodothyronine

TAF15 TATA-binding protein-associated Factor 2N

TARDBP Transactive Response DNA Binding Protein 43 gene TDCs Transcranial Direct Current Stimulation

TDP-43 Transactive response-DNA binding protein-43 TGF-β Transforming Growth Factor β

TGGE Temperature Gradient Gel Electrophoresis

Tm Melting Temperature

TMAO Trimethylamine N-Oxide

TMEM106B Transmembrane Protein 106B, gene TNFR 1 / 2 Tumor Necrosis Factor Receptor 1 / 2

xx

TNF-α Tumor Necrosis Factor α

TOMA Anti-TAU Oligomer Antibody

TRAIL-R3 TNF-Related Apoptosis-Inducing Ligand Receptor 3

TRN1 Transportin 1

TSH Thyroid-Stimulating Hormone

T-TAU Total TAU

TTBK 1 / 2 Tau Tubulin Kinase 1 / 2

U (Ub) Ubiquitin

UBL3 Ubiquitin-Like protein 3 precursor

ULK1 Unc-51 -like Kinase 1

UPS Ubiquitin-Proteasome System

VAMP3 Vesicle Associated Membrane Protein 3

VBM Voxel Based Morphometry

VCP Vasolin Containing Protein gene

WES Whole Exome Sequencing

WGS Whole Genome Sequencing

WM Whitte Matter

WT Wild Type

ZnF Zn Finger

Γ mutation Amino acid deletion

΢Γ ΢αθραξψδεο δηαβήηεο

΢Γ2 ΢αθραξψδεο δηαβήηεο Σχπνπ 2

1

Α. ΘΔΧΡΖΣΗΚΟ ΜΔΡΟ΢

1 ΝΔΤΡΟΔΚΦΤΛΗ΢ΣΗΚΔ΢ ΑΝΟΗΔ΢

1.1 Δηζαγσγή γηα λεπξνεθθπιηζηηθέο αζζέλεηεο - άλνηεο

Νεπξνεθθπιηζηηθή αζζέλεηα είλαη ν φξνο πνπ ρξεζηκνπνηείηαη γηα λα θαιχςεη έλα θάζκα αζζελεηψλ πνπ πξσηίζησο επεξεάδνπλ ηνπο λεπξψλεο ηνπ αλζξψπηλνπ εγθεθάινπ, νη νπνίνη ζηαδηαθά εθθπιίδνληαη θαη/ή λεθξψλνληαη, νδεγψληαο ζε δπζιεηηνπξγία ηνπ λεπξηθνχ ζπζηήκαηνο. ΢χκθσλα κε ην National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS), πάλσ απφ 600 ηέηνηεο αζζέλεηεο επεξεάδνπλ πεξηζζφηεξνπο απφ 50 εθαηνκκχξηα αλζξψπνπο θάζε ρξφλν παγθνζκίσο. Σν εθηηκψκελν θφζηνο γηα ηελ θξνληίδα ησλ αζζελψλ θπκαίλεηαη ζηα 650 εθαηνκκχξηα δνιάξηα θαη κέρξη ην 2030 αλακέλεηαη λα αλέιζεη ζην 1 ηξηζεθαηνκκχξην. ΢εκαληηθφηεξν φκσο, απφ ηελ νηθνλνκηθή επηβάξπλζε ηεο θνηλσλίαο, είλαη ην ζπλαηζζεκαηηθφ πιήγκα ησλ ίδησλ ησλ αζζελψλ αιιά θαη ησλ νηθείσλ αλζξψπσλ πνπ ηνπο παξέρνπλ ηελ απαξαίηεηε θξνληίδα. Ζ αχμεζε ηνπ κέζνπ φξνπ δσήο θαη ηνπ πιεζπζκνχ ησλ ειηθησκέλσλ αλζξψπσλ νδεγνχλ, ζηελ αλακελφκελε αχμεζε ηνπ επηπνιαζκνχ ησλ λεπξνεθθπιηζηηθψλ αζζελεηψλ θαη φισλ ησλ ζπλεπαγφκελσλ θνηλσληθψλ πξνβιεκάησλ.

Παξάγνληεο θηλδχλνπ, πέξαλ ηεο απμαλφκελεο ειηθίαο θαη ζπγθεθξηκέλσλ γελεηηθψλ παζνγνληθψλ κεηαιιάμεσλ ή πνιπκνξθηζκψλ, απνηεινχλ ην θχιν, ε ρακεινχ επηπέδνπ εθπαίδεπζε, ην θάπληζκα, ε ππέξηαζε, ν δηαβήηεο, ε θαηάζιηςε, νη ινηκψμεηο θαη νη θιεγκνλέο, ηα εγθεθαιηθά επεηζφδηα, νη φγθνη θαη νη εγθεθαιηθέο θαθψζεηο, νη αλεπάξθεηεο βηηακηλψλ, ην νμεηδσηηθφ ζηξεο θαη ε έθζεζε ζε ρεκηθά. Ζ ελδνθξηληθή, αλνζνινγηθή θαη κεηαβνιηθή θαηάζηαζε ηνπ αηφκνπ πξέπεη λα ζπλππνινγίδνληαη κε ηνπο πεξηβαιινληηθνχο παξάγνληεο, ζηελ πξνζπάζεηα εχξεζεο ησλ αηηηψλ απηψλ ησλ αζζελεηψλ [6].

Ο αθξηβήο πξνζδηνξηζκφο κηαο λεπξνεθθπιηζηηθήο αζζέλεηαο ζπλήζσο είλαη αλέθηθηνο, θαζψο ππάξρνπλ αιιεινεπηθαιππηφκελα ζπκπηψκαηα, νδεγψληαο ην 80% ησλ ηειηθψλ δηαγλψζεσλ λα θαηαγξάθνληαη χζηεξα απφ ηελ απεβίσζε ηνπ πάζρνληνο [7]. Μία ιχζε ζην πξφβιεκα απηφ είλαη ν επαθξηβήο θαζνξηζκφο ησλ λεπξνινγηθψλ ζπκπησκάησλ κέζσ λεπξνςπρνινγηθψλ ηεζη, ζε θάζε πάζρνληα θαη ζε πξψηκν ζηάδην, αιιά θαη ε αμηνπνίεζε ησλ ζχγρξνλσλ βηνρεκηθψλ/βηνθπζηθψλ/κνξηαθψλ κεζφδσλ πξηλ ηελ θιηληθή δηάγλσζε. Δπί ηνπ παξφληνο δελ ππάξρνπλ ζεξαπείεο, παξά κφλν ζπκπησκαηηθέο-αλαθνπθηζηηθέο, θαη έηζη

2

νη πξννδεπηηθέο εθθπιίζεηο νδεγνχλ ζε πξνβιήκαηα ηεο θίλεζεο ηνπ ζψκαηνο (αηαμίεο) ή/θαη ζε δηαλνεηηθέο δπζιεηηνπξγίεο (άλνηεο) κε ηειηθή θαηάιεμε ηνλ ζάλαην ηνπ αζζελνχο.

Άλνηα είλαη έλαο γεληθφο φξνο, θαη φρη κηα ζπγθεθξηκέλε αζζέλεηα, γηα ηελ πεξηγξαθή κεγάινπ εχξνπο ζπκπησκάησλ πνπ ζρεηίδνληαη κε ηελ έθπησζε ηεο λνεηηθήο ηθαλφηεηαο, ηφζν ζνβαξήο, ψζηε λα επεξεάδνληαη ε επηθνηλσλία, ν ζπιινγηζκφο, ηα ζπλαηζζήκαηα θαη ε ζπκπεξηθνξά ηνπ αλζξψπνπ, θαζηζηψληαο ηνλ αλίθαλν λα αληαπεμέιζεη ζηελ θαζεκεξηλή δηαβίσζε. Ζ άλνηα ιαλζαζκέλα αλαθέξεηαη σο γήξαο ή αζζέλεηα ηνπ γήξαηνο, θάηη πνπ αληηθαηνπηξίδεη ηελ παιαηφηεξε θαη αλαθξηβή αληίιεςε πσο ε ζνβαξή δηαλνεηηθή πηψζε είλαη θπζηνινγηθφ επαθφινπζν ηεο απμαλφκελεο ειηθίαο.

1.2 Νόζνο Alzheimer's

Ζ επηθξάηεζε ηεο άλνηαο θηάλεη ηα 24 εθαηνκκχξηα αλζξψπνπο παγθνζκίσο θαη έρεη πξνβιεθζεί λα ηεηξαπιαζηαζηεί κέρξη ην έηνο 2050 [8], κε ηελ λφζν Alzheimer’s (AD) λα είλαη ε πην θνηλή κνξθή ηεο, αληηπξνζσπεχνληαο ην 60 έσο 80% ησλ αλνηαθψλ πεξηζηαηηθψλ. Με βάζε ηελ ειηθία ηεο έλαξμεο, ε AD ηαμηλνκείηαη ζηελ λφζν πξψηκεο έλαξμεο (Early Onset Alzheimer’s Disease -EOAD, έλαξμε <65 εηψλ) πνπ απνηειεί ην 1-5%

ηνπ ζπλφινπ ησλ πεξηπηψζεσλ, θαη ζηελ λφζν φςηκεο έλαξμεο (Late Onset Alzheimer’s Disease -LOAD, έλαξμε ≥65 εηψλ) πνπ αθνξά ζην πεξηζζφηεξν απφ ην 95% ησλ παζρφλησλ. Ζ AD είλαη κία ρξφληα πξννδεπηηθή αζζέλεηα πνπ ραξαθηεξίδεηαη απφ απψιεηα κλήκεο κε ηελ παξνπζία ελφο ή πεξηζζφηεξσλ επηπξφζζεησλ δηαλνεηηθψλ δηαηαξαρψλ, φπσο ε αθαζία (γισζζηθή δηαηαξαρή), ε αγλσζία (απνηπρία αλαγλψξηζεο αηφκσλ ή αληηθεηκέλσλ, απνπζία αηζζεηεξηαθήο δπζιεηηνπξγίαο), ε απξαμία (αδπλακία εθηέιεζεο θηλήζεσλ, παξνπζία άζηθηνπ θηλεηηθνχ ζπζηήκαηνο) θαη ε δηαηαξαρή ηεο εθηειεζηηθήο ηθαλφηεηαο ηνπ αζζελνχο (αληθαλφηεηα κειινληηθψλ ζρεδίσλ θαη εθαξκνγήο ηνπο, δξάζεσλ πνπ ππάγνληαη ζε κία αθνινπζία, νξγάλσζεο θαη εθηέιεζεο καζεκαηηθψλ πξάμεσλ). Σα λεπξνπαζνινγναλαηνκηθά ραξαθηεξηζηηθά ηεο AD πεξηιακβάλνπλ ηηο δηάρπηεο λεπξηηηθέο πιάθεο ακπινεηδνχο-β (Αβ) πεπηηδίνπ, πνπ ζπρλά πεξηβάιινληαη απφ δπζηξνθηθνχο λεπξίηεο, θαη ηα ελδνθπηηαξηθά λεπξντληδηαθά ζπκπιέγκαηα (Neurofibrillary Tangles -NFTs) ππεξθσζθνξπιησκέλεο πξσηεΐλεο TAU (PTAU) [9]. Δπηπιένλ, παξνπζηάδνληαη κηθξνγινίσζε θαη εθηεηακέλε απψιεηα λεπξψλσλ, ιεπθήο νπζίαο θαη ζπλάςεσλ [8]. Αλ θαη νη πιάθεο θαη ηα ζπκπιέγκαηα απηά αλαπηχζζνληαη ζηνπο πεξηζζφηεξνπο αλζξψπνπο θαηά ηελ γήξαλζε, ζε AD άηνκα ηείλνπλ λα αλαπηπρζνχλ ζε πνιχ κεγαιχηεξν βαζκφ θαη ζε πξνβιέςηκν κνηίβν, μεθηλψληαο απφ πεξηνρέο ζεκαληηθέο γηα ηε κλήκε πξνηνχ εμαπισζνχλ θαη ζε άιιεο πεξηνρέο ηνπ εγθεθάινπ. Ζ παζνγέλεζε ηεο EOAD έρεη ζπζρεηηζζεί κε κεηαιιάμεηο ζε 3 απηνζσκαηηθά επηθξαηή γνλίδηα: ην γνλίδην ηεο πξεζεληιίλεο 1 (PSEN1),

3

ηεο πξεζεληιίλεο 2 (PSEN2) θαη ην γνλίδην πνπ θσδηθνπνηεί γηα ηελ πξφδξνκε πξσηεΐλε ηνπ ακπινεηδνχο (ΑΡΡ). Έλα ηέηαξην γνλίδην, ζην νπνίν δίλεηαη πιένλ ηδηαίηεξε ζεκαζία, είλαη ην γνλίδην ηεο απνιηπνπξσηεΐλεο E (APOE) πνπ έρεη 3 αιιειφκνξθα ζηνλ παγθφζκην πιεζπζκφ, ε2, ε3 θαη ε4. Σν αιιειφκνξθν ε4 απνδεδεηγκέλα ζρεηίδεηαη κε απμεκέλν θίλδπλν γηα LOAD θαη λεαξφηεξε ειηθία έλαξμεο ηεο άλνηαο κε έλα δνζν-εμαξηψκελν ηξφπν [10]

ελψ ην αιιειφκνξθν ε2 έρεη έλα εθπιεθηηθά ηζρπξφ αληίθηππν ζηελ εμάπισζε ησλ ΝFΣs ζην θινηφ, νδεγψληαο ζε θιηληθά επηφηεξε κνξθή AD ησλ πξνζβεβιεζέλησλ θαη θαηέρνληαο έλαλ κάιινλ πξνζηαηεπηηθφ ξφιν [11].

Άιινη ηχπνη άλνηαο είλαη ε αγγεηαθή άλνηα, ε κεησπνθξνηαθηθή άλνηα, ε άλνηα κε ζσκάηηα Lewy, ε λφζνο Parkinson’s (PD), ε λφζνο Huntigton’s, ε λφζνο Creutzfeldt-Jakob, ην ζχλδξνκν Wernicke-Korsakoff, ν θπζηνινγηθήο πίεζεο πδξνθέθαινο θαη ε κηθηή άλνηα.

1.3 Μεησπνθξνηαθηθή Άλνηα (FTD)

Ζ κεησπνθξνηαθηθή άλνηα (Frontotemporal Dementia – FTD) θαηαηάζζεηαη είηε σο δεχηεξνο [12-14] είηε σο ηξίηνο, κεηά ηελ άλνηα κε ζσκάηηα Lewy [15], ζπρλφηεξνο ηχπνο λεπξνεθθπιηζηηθήο άλνηαο. ΢ε άηνκα ειηθίαο <65 ρξφλσλ κε πξψηκε έλαξμε ηεο άλνηαο, αθνινπζεί ηελ AD, θαιχπηνληαο ην 5-15% ησλ αλνηψλ παγθνζκίσο [16]. Ζ δηάξθεηα ηεο αζζέλεηαο είλαη, ζπλήζσο, 6-8 ρξφληα θαη επεξεάδνληαη, εμίζνπ, άλδξεο θαη γπλαίθεο [17].

΢ην 30-50% (10-15% [4,18]) ησλ πεξηπηψζεσλ είλαη νηθνγελήο, κε ην 10% ησλ αζζελψλ λα έρνπλ θιεξνλνκήζεη ηελ λφζν κε θαζαξά απηνζσκηθφ επηθξαηή ηξφπν [12,19- 24][Neumann, 2004 http://www.orpha.net/data/patho/GB/uk-Frontotemporaldementia.pdf].

H πξψηε αλαθνξά ζηελ κεησπνθξνηαθηθή άλνηα, έγηλε, ην 1892, απφ ηνλ Arnold Pick ν νπνίνο πεξηέγξαςε ην πεξηζηαηηθφ ελφο άλδξα 71 ρξνλψλ, κε ζπκπεξηθνξηαθέο δηαηαξαρέο, αθαζία θαη άλνηα, κε ηελ απηνςία λα δείρλεη ζπγθεθξηκέλε αηξνθία ηνπ αξηζηεξνχ θξνηαθηθνχ ινβνχ.

΢πρλά αλαθέξεηαη θαη ν φξνο εθθχιηζε ησλ κεησπηθψλ ή/θαη θξνηαθηθψλ ινβψλ (frontotemporal lobar degeneration – FTLD), αιιά ε ζχγρξνλε πξνζέγγηζε είλαη λα ρξεζηκνπνηείηαη απηφο ν φξνο, απνθιεηζηηθά, ζηελ πεξηγξαθή ησλ παζνινγναλαηνκηθψλ βιαβψλ, ελψ ν φξνο FTD λα απνηειεί θαζαξά ηελ αλαθνξά ζην επξχ θάζκα θιηληθψλ ζπκπησκάησλ πνπ δηέπνπλ απηήλ ηε λφζν [18,25]. Παξφινπο ηνπο πηζαλνχο ηνπο ζπλδπαζκνχο, φια πξνθχπηνπλ απφ ηελ πξννδεπηηθή εθθχιηζε θαη δπζιεηηνπξγία ηνπ θινηνχ ησλ κεησπηαηνθξνηαθηθψλ ινβψλ, πνιιέο θνξέο ζε ζπλδπαζκφ κε ηελ εθθχιηζε θαη ππνθινηηθψλ πεξηνρψλ ηνπ εγθεθάινπ [4] (εηθ. 1.1).

4

Δηθόλα 1.1: Λνβνί εγθεθάινπ, θινηνί εγθεθάινπ θαη νη δύν πεξηνρέο πνπ ζπλδένληαη κε ηελ νκηιία (Broca θαη Wernicke).

Ζ αηξνθία θαη ε ππναηκάησζε ηνπ θινηνχ, ησλ βαζηθψλ γαγγιίσλ θαη ηεο κέιαηλαο νπζίαο κεηαθξάδνληαη ζε λεπξσληθή απψιεηα, επηθαλεηαθή θινητθή (θαη ππνθινητθή) εγθεθαινπάζεηα, γινίσζε ηεο ιεπθήο (white matter – WM) θαη ηεο θαηάο νπζίαο (grey matter - GM) θαη αζηξνθπηηάξσζε [26,27]. Φαίλεηαη πσο ε κηθξνγινίσζε είλαη έλα πξσηαξρηθφ γεγνλφο ζηελ FTD (αιιά θαη ζηηο ππφινηπεο λεπξνεθθπιηζηηθέο παζήζεηο) θαη φηη ε θιεγκνλή ηνπ λεπξηθνχ ζπζηήκαηνο ζπκκεηέρεη ελεξγά ζηελ γξήγνξε πξφνδν ηεο αζζέλεηαο [28-34]. Οη κεησπηαίνη ινβνί ζρεκαηίδνπλ ηηο πξφζζηεο κνίξεο ησλ εγθεθαιηθψλ εκηζθαηξίσλ θαη ζε απηνχο πεξηιακβάλνληαη ζεκαληηθέο αλαηνκηθέο πεξηνρέο, φπσο ε πξφζζηα θεληξηθή έιηθα (πνπ απνηειεί ηνλ θηλεηηθφ θινηφ), ε πξνκεησπηαία ζπλεηξκηθή πεξηνρή (ε νπνία ζπλεξγάδεηαη κε ηνλ θηλεηηθφ θινηφ θαη ζηελ νπνία γίλεηαη ε επεμεξγαζία ηεο ζθέςεο θαη ν έιεγρνο ηεο ζπλείδεζεο) θαη ε πεξηνρή Broca (φπνπ εδξάδεηαη ην θηλεηηθφ θέληξν ηνπ ιφγνπ). Ο θξνηαθηθφο ινβφο ηνπ εγθεθάινπ βξίζθεηαη ζην πιάγην ηκήκα θάζε εκηζθαηξίνπ, θνληά ζηνπο θξνηάθνπο θαη είλαη ππεχζπλνο γηα ηελ αθνή, ηελ αληίιεςε ζχλζεησλ εηθφλσλ, ηελ θαηαλφεζε ηεο νκηιίαο (ζην αξηζηεξφ εκηζθαίξην) θαζψο θαη ζπκπεξηθνξέο πνπ πεγάδνπλ απφ ηα θίλεηξα θαη ην ζπλαίζζεκα. Ζ δπζιεηηνπξγία ηνπο, ινηπφλ, πξνθαιεί ζπκπεξηθνξηαθέο αιιαγέο, γλσζηαθή εμαζζέλεζε, αιιαγέο ζηελ πξνζσπηθφηεηα, επηδείλσζε ηνπ ιφγνπ, κεξηθέο θνξέο παξθηλζνληζκφ θαη, ζε κεηέπεηηα ζηάδην, απψιεηα κλήκεο [35] (εηθ. 1.2).

5

Δηθόλα 1.2: Δμσηεξηθά θαη εζσηεξηθά ζηνηρεία ηνπ εγθεθάινπ.

6

2 ΚΛΗΝΗΚΖ ΔΗΚΟΝΑ ΣΖ΢ FTD

Σα ζπκπηψκαηα, αλάινγα κε ηελ παξνπζία ηνπο ζηνλ θάζε αζζελή, πξνζδηνξίδνπλ θαη ηνπο δηαθνξεηηθνχο ηχπνπο κεησπνθξνηαθηθήο άλνηαο πνπ πθίζηαληαη σο μερσξηζηέο θιηληθέο νληφηεηεο (ζχλδξνκα). Σα θχξηα θιηληθά ζχλδξνκα είλαη : ε ζπκπεξηθνξηαθή παξαιιαγή ηεο FTD (behavioral variant - bvFTD ή frontal variant - fvFTD ή “Pick’s disease” - PiD) θαη νη ηξεηο γισζζηθέο παξαιιαγέο ηεο, ε κε ξένπζα παξαιιαγή ηεο πξσηνπαζνχο πξννδεπηηθήο αθαζίαο ή πξννδεπηηθή κε ξένπζα αθαζία (nonfluent variant of Primary Progressive Aphasia - nfvPPA ή Progressive Nonfluent Aphasia PNFA), ε ζεκαζηνινγηθή παξαιιαγή ηεο πξσηνπαζνχο πξννδεπηηθήο αθαζίαο ή ζεκαζηνινγηθή άλνηα (semantic variant of PPA, svPPA ή semantic dementia, SD) θαη ε ινγνπεληθή παξαιιαγή ηεο πξσηνπαζνχο πξννδεπηηθήο αθαζίαο ή ινγνπεληθή πξννδεπηηθή αθαζία (logopenic variant of Primary Progressive Aphasia - lvPPA ή logopenic progressive aphasia - LPA) [16,18,36,37]. Ζ νλνκαζία “Pick’s disease” πξέπεη, παξ’ φια απηά, λα ρξεζηκνπνηείηαη απνθιεηζηηθά θαη κφλν γηα ηελ πεξηγξαθή ζπγθεθξηκέλεο παζνινγναλαηνκηθήο θαηάζηαζεο, θαη φρη ηνπ θιηληθνχ ηχπνπ. Ζ πξντνχζα ππεξππξεληθή παξάιπζε (progressive supranuclear palsy – PSP) θαη ην θινηνβαζηθφ ζχλδξνκν ή θινηνβαζηθή εθθχιηζε (corticobasal syndrome – CBS ή corticobasal degeneration – CBD) ζπρλά επηθαιχπηνληαη θιηληθά κε ηηο δηαηαξαρέο FTD θαη γηα ηνλ ιφγν απηφ κπνξνχλ λα ζπκπεξηιεθζνχλ ζην επξχ θάζκα ηεο FTD κε παξθηλζνληζκφ [3,38]. Δπηπιένλ, ην 15% ησλ αζζελψλ αλαπηχζζνπλ επηπξφζζεηε λφζν ησλ θηλεηηθψλ λεπξψλσλ, δεκηνπξγψληαο άιινλ έλα ηχπν κεησπνθξνηαθηθήο άλνηαο, ηελ FTD-MND (Motor Neuron Disease), κε ζπρλφηεξε ηελ FTD κε ακπνηξνθηθή πιεπξηθή ζθιήξπλζε (FTD with Amyotrophic Lateral Sclerosis, FTD-ALS) [39]. Σέινο, ππάξρεη θαη ην ζχλδξνκν ηεο κεησπνθξνηαθηθήο άλνηαο – παξθηλζνληζκνχ πνπ ζρεηίδεηαη κε ην ρξσκφζσκα 17 (frontotemporal dementia and parkinsonism linked to chromosome 17 – FTDP-17), ε νπνία παξνπζηάζηεθε ην 1996 απφ ηνπο Foster et al. θαη αθνξνχζε 13 νηθνγέλεηεο [40].

 H bvFTD απνηειεί ην πην ζχλεζεο θιηληθφ ζχλδξνκν κε πνζνζηφ πεξίπνπ 60% ηεο FTD. Παξνπζηάδεηαη κε αληθαλφηεηα ηνπ αηφκνπ ζε φ,ηη αθνξά ηελ θνηλσληθή ηνπ ζπκπεξηθνξά (παξνξκεηηθφηεηα, θνηλσληθή απνζηξνθή, ακέιεηα πξνζσπηθήο πγεητλήο), ηελ έθθξαζε ησλ ζπλαηζζεκάησλ (απάζεηα) θαη ηελ απηνζπλείδεζε, θαη ζπρλά κε ραξαθηεξηζηηθέο ηειεηνπξγηθέο θηλήζεηο, αιιά ρσξίο, ηνπιάρηζηνλ ζε αξρηθφ ζηάδην, ζχγρπζε θαη δηαηαξαρή ηεο κλήκεο [4,41].

 Ζ PNFA αθνξά πεξίπνπ ην 20% ησλ FTD αζζελψλ θαη έρεη σο ζεκαληηθφηεξν ραξαθηεξηζηηθφ ηελ αληθαλφηεηα ξένπζαο έθθξαζεο, παξφιε ηελ ζρεηηθά επαξθή

7

θαηαλφεζε ησλ ιέμεσλ θαη ελλνηψλ, ε νπνία κε ηελ πάξνδν ηνπ ρξφλνπ κεηαηξέπεηαη ζε γισζζηθή απξαμία [4,42]. Τπάξρεη, ηέινο, θαη ε δπλαηφηεηα ζπλχπαξμεο ζπκπεξηθνξηαθψλ ραξαθηεξηζηηθψλ, φπσο απηψλ ηεο bvFTD.

 ΢ε αληίζεζε κε ηελ PNFA, ε SD ραξαθηεξίδεηαη απφ θπζηνινγηθή νκηιία θαη ζσζηφ ζπληαθηηθφ ρσξίο, φκσο, ηελ θαηαλφεζε ησλ ελλνηψλ θαη ηεο ζεκαζίαο ησλ ιέμεσλ (αιινίσζε ηεο ζεκαζηνινγηθήο κλήκεο). Αληηπξνζσπεχεη ηζάμην πνζνζηφ κε ηελ PNFA, αιιά είλαη ε ιηγφηεξν θιεξνλνκήζηκε κνξθή FTD [4,43,44].

 Ζ LPA παξνπζηάδεηαη κε δπζθνιία γξήγνξεο νκηιίαο θαη αλάθηεζεο ιέμεσλ, θαζφηη πθίζηαηαη δηαηαξαρή ηεο θσλνινγηθήο κλήκεο. Παξ’ φια απηά, δηαθέξεη απφ ηηο δχν πξνεγνχκελεο γισζζηθέο παξαιιαγέο, θαζψο ππάξρεη κηα ζρεηηθή θαηαλφεζε ησλ ιέμεσλ θαη ηηο ζεκαζίαο ηνπο [4,45,46].

 Σν CBS, πνπ είλαη θαη ε ζπρλφηεξε κνξθή ηεο CBD, πεξηγξάθεηαη απφ πξννδεπηηθή αζχκκεηξε αθακςία-δπζηνλία, ελψ ην PSP απφ αμνληθή αθακςία-δπζηνλία θαη θάζεηε ππεξππξεληθή νθζαικνπιεγία [4,47]. Σα ζχλδξνκα απηά είλαη άηππεο παξθηλζνληθέο δηαηαξαρέο πνπ αιιειεπηθαιχπηνληαη κε ηελ PNFA [48,49]

παξνπζηάδνληαο ζπκπηψκαηα, φπσο ε απξαμία, ε απάζεηα θαη ε κεησκέλε επθξάδεηα.

 Ζ FTD-MND, παξάιιεια κε ηελ γλσζηηθή δπζιεηηνπξγία ηεο FTD, πεξηιακβάλεη θαη αληθαλφηεηα θαηάπνζεο, πληγκφ, αδπλακία ρεηιψλ ή απψιεηα κπψλ, πνπ νθείινληαη ζε εθθπιηζκέλα θηλεηηθά λεχξα ηεο ζπνλδπιηθήο ζηήιεο, ηνπ εγθεθαιηθνχ ζηειέρνπο θαη ηνπ εγθεθαιηθνχ θινηνχ [50]. Οη έληνλεο παξαηζζήζεηο είλαη έλα πξψηκν ζεκάδη ηεο λφζνπ [4] κε πνιχ θαθή πξφγλσζε, θαζψο ε δηάξθεηα ηεο λφζνπ είλαη πεξίπνπ 3 ρξφληα [51].

 Ο παγθφζκηνο επηπνιαζκφο ηεο FTDP-17 είλαη άγλσζηνο θαη κέρξη ζήκεξα έρνπλ αλαθεξζεί πάλσ απφ 100 νηθνγέλεηεο ζε πνιιέο ρψξεο [52,53]. Χζηφζν, ε δηαηαξαρή παξφηη ζπάληα, είλαη πηζαλψο ππνδηαγλσζκέλε. Ζ δηάξθεηα ηεο είλαη 3-10 έηε θαη πεξηιακβάλεη εθηειεζηηθή δπζιεηηνπξγία, δηαηαξαρή ηεο πξνζσπηθφηεηαο θαη ηεο ζπκπεξηθνξάο, ζεκαζηνινγηθέο παξαθαζίεο θαη ερνιαιία αιιά θαη πξννδεπηηθά θηλεηηθά πξνβιήκαηα. Ζ δηαηαξαρή ηεο κλήκεο εκθαλίδεηαη ιηγφηεξν ζπρλά σο πξσηνγελέο ραξαθηεξηζηηθφ [54].

Οη θχξηεο δηαθνξέο πνπ εληνπίδνληαη κεηαμχ ηεο πην ζπρλήο AD θαη ηνπ θάζκαηνο ησλ FTD δηαηαξαρψλ είλαη νη εμήο: 1) νη FTD αζζελείο δηαγηγλψζθνληαη ζε κηθξφηεξε, ζπλήζσο, ειηθία (40-60 ρξνλψλ) ζε ζρέζε κε ηνπο αζζελείο κε AD, 2) ζηελ AD ε απψιεηα ηεο κλήκεο

8

ηείλεη λα είλαη έλα απφ ηα πξσηαξρηθά εκθαλή ζπκπηψκαηα, ζε ζχγθξηζε κε ηελ FTD, φπνπ παξαηεξνχληαη ζεκαληηθέο ζπκπεξηθνξηαθέο αιιαγέο ή γισζζηθέο αλσκαιίεο, πνιχ πξηλ ηελ εκθάληζε ησλ γλσζηηθψλ ειιεηκκάησλ [25,55-57], 3) ηα πξνβήκαηα ρσξηθνχ πξνζαλαηνιηζκνχ (π.ρ. ην λα ράλεηαη ν αζζελήο, βξηζθφκελνο ζε νηθεία ηνπνζεζία) είλαη πνιχ πην ζπρλά ζηελ AD, 4) ηα γισζζηθά πξνβήκαηα πνπ εκθαλίδνληαη ζηελ AD είλαη κηθξφηεξα, θαζψο νη αζζελείο απηνί κπνξνχλ επθνιφηεξα, παξ’ φιε ηελ δπζθνιία εχξεζεο ησλ ζσζηψλ ελλνηνινγηθά ιέμεσλ ή ηελ ζχκεζε νλνκάησλ, λα θαηαλνήζνπλ θαη λα γίλνπλ θαηαλνεηνί απφ ηνπο ζπλνκηιεηέο ηνπο, αιιά θαη λα δηαβάζνπλ, ζε ζρέζε κε ηνπο FTD αζζελείο, 5) ζε φ,ηη αθνξά ηηο ζπκπεξηθνξηαθέο δηαηαξαρέο θαη ηελ αιιαγή πξνζσπηθφηεηαο, ζηνπο AD αζζελείο θπξηαξρεί ε θαηάζιηςε, ελψ ζηνπο FTD ε απάζεηα, θαη ηέινο 6) νη ςεπδαηζζήζεηο θαη νη παξαιεξεηηθέο ηδέεο είλαη ζρεηηθά ζπρλφ θαηλφκελν κε ηελ πξφνδν ηεο AD [58] θαη πξψηκν ζεκάδη ηεο FTD-MND [4], ελψ απνπζηάδεη απφ ηνπο ππφινηπνπο ηχπνπο.

9

3 ΠΑΘΟΦΤ΢ΗΟΛΟΓΗΑ ΣΖ΢ FTD

3.1 Νεπξνπαζνινγία - Αλαηνκία

Ζ εθθχιηζε ζπγθεθξηκέλσλ πεξηνρψλ ηνπ εγθεθάινπ νδεγεί ζηελ εκθάληζε ζπγθεθξηκέλσλ θιηληθψλ ζπκπησκάησλ θαη έηζη ζε δηαθνξεηηθφ θιηληθφ ζχλδξνκν FTD. Οη πεξηνρέο ηνπ θινηνχ πνπ εθθπιίδνληαη ζε FTD, νδεγνχλ ζηε δπζιεηηνπξγία ηνπ ζεξνηνληλεξγηθνχ θαη ηνπ ληνπακηλεξγηθνχ ζπζηήκαηνο, θαζψο ππάξρνπλ ηζρπξέο ζεξνηνληλεξγηθέο πξνβνιέο απφ ηνπο ππξήλεο ηεο ξαθήο ζηνλ κεησπηαίν θινηφ, θαη ηζρπξέο ληνπακηλεξγηθέο πξνβνιέο ζηα βαζηθά γάγγιηα. Μεησκέλε δέζκεπζε ζεξνηνλίλεο ζηνπο ππνδνρείο ηεο έρεη αλαθεξζεί ζην κεησπηαίν ινβφ, ηνλ θξνηαθηθφ ινβφ θαη ηνλ ππνζάιακν, θαη ηα ρακειά επίπεδά ηεο ζπλδένληαη κε επηζεηηθφηεηα, παξνξκεηηθφηεηα, ζπκπηψκαηα θαηάζιηςεο θαη άγρνπο (κείσζε δξαζηεξηφηεηαο 5-ΖΣ 1Α ππνδνρέα) θαη κε κεηαβνιέο ζηνλ κεηαβνιηζκφ ηνπ κεησπηαίνπ θινηνχ. Ζ γαγγιηαθή ληνπακηλεξγηθή απνξξχζκηζε νδεγεί, θπξίσο, ζε παξθηλζνληζκφ θαη ζρεηηθά θηλεηηθά ζπκπεξηθνξηαθά ζχλδξνκα. Σν ρνιηλεξγηθφ ζχζηεκα είλαη ζρεηηθά άζηθην (εηδηθά ζε ζχγθξηζε κε εθείλν ησλ AD αζζελψλ), αιιά ζε αζζελείο bvFTD, ε δξαζηεξηφηεηα ηεο αθεηπινηξαλζθεξάζεο ηεο ρνιίλεο θαη ηεο αθεηπινρνιηλεζηεξάζεο βξίζθνληαη κεησκέλεο ζηνλ ππνζάιακν θαη ηνλ ππξήλα θάησ ειαίαο ηνπ Meynert θαη ηνλ βαζηθφ ππξήλα ηνπ Meynert, αληίζηνηρα. Τπάξρνπλ, επίζεο, ειάρηζηα ζηνηρεία ζρεηηθά κε ηηο αλσκαιίεο ηεο λνξεπηλεθξίλεο ζηελ FTD. Μία κειέηε εμέηαζε ην ελδπκηθφ ζχζηεκα ηεο κνλνακηλνμεηδάζεο (ΜΑΟ) θαη έδεημε ζεκαληηθά απμεκέλε ΜΑΟ-Α δξαζηηθφηεηα ζηνλ ππνζάιακν, κεησκέλε MAO-A δξαζηηθφηεηα ζηνλ βαζηθφ ππξήλα ηνπ Meynert θαη ηνλ θξνηαθηθφ πφιν, κεησκέλε ΜΑΟ-Β δξαζηηθφηεηα ζηνλ βαζηθφ ππξήλα ηνπ Meynert θαη απμεκέλε ζηνλ ππνζάιακν. Σέινο, έρεη αλαθεξζεί απψιεηα γινπηακηλεξγηθψλ ππξακηδηθψλ θπηηάξσλ θαη θαιβηδίλεο-D28k-αλνζναληηδξαζηηθψλ GABAεξγηθψλ λεπξψλσλ ζηνλ κεησπηαίν θαη θξνηαθηθφ θινηφ FTD θαη FTD-MND αζζελψλ [59-61].

 ΢ηελ bvFTD παξαηεξείηαη απψιεηα θαηάο νπζίαο, είηε απνθιεηζηηθά ζηνπο κεησπηαίνπο ή θξνηαθηθνχο ινβνχο είηε θαη ζηνπο δχν κε ηελ επηθξάηεζε ηνπ ελφο απφ ηα δχν είδε, νδεγψληαο ζηελ ππνθαηεγνξνπνίεζε ηεο. Ζ πξφζζηα αχιαθα ηνπ πξνζαγσγίνπ, ν πξφζζηνο λεζησηηθφο θινηφο θαη ν ζάιακνο εκθαλίδνπλ, επίζεο, αηξνθία [62-64].

 H PNFA πεξηιακβάλεη αηξνθία ησλ νπίζζησλ κεησπηαίσλ θαη ησλ πεξηνρψλ ηνπ λεζησηηθνχ θινηνχ ηoπ αξηζηεξνχ εκηζθαηξίνπ, αηξνθία ηεο πεξηζηινχεηαο πεξηνρήο θαη κεηέπεηηα εθθχιηζε πεξηζζφηεξσλ πεξηνρψλ ηνπ κεησπηαίνπ ινβνχ θαη ηνπ ππνζαιάκνπ [4,17,62,65].