DefinizioneLa malattia granulomatosa cronica (MGC) e una immunodeficienza primaria ereditaria che interessa i fagociti del sistema immunitario naturale. La MGC e causata da una mutazione in uno dei quattro geni che codificano le sub-unita della NDPH ossidasi dei fagociti, l'enzima che produce radicali dell'ossigeno ad attivita microbicida. Piu dei due terzi di tutti i casi sono recessivi associati al cromosoma X (Heyworth PG, Cross AR, Curnutte JT. Chronic granulomatous disease. Curr Opin Immunol. 2003; 15(5):578-84).Nella MGC, I fagociti sono incapaci di generare l'anione superossido, un reattivo ossidante microbicida, e i suoi metaboliti, perossido di idrogeno, anione idrossile e acido ipocloroso. Come risultato, i pazienti affetti da MGC soffrono di ricorrenti e gravissime infezioni batteriche e fungine.La MGC e anche caratterizzata da anormale ed esagerata risposta infiammatoria con tendenza alla formazione di granulomi, come enterite granulomatosa, ostruzione delle vie urinarie, scarsa guarigione delle ferite e deiscenze (Segal BH, Leto TL, Galun JI, Malech HL, Holland SL. Genetic, biochemical, and clinical features of chronic granulomatous disease. Medicine. 2000; 79(3):170-200).

I pazienti affetti da MGC tipicamente sviluppano ricorrenti infezioni batteriche e fungine a partire dal primo anno di vita. Questi pazienti sono suscettibili ad un estrema varieta di patogeni, la maggior parte dei quali sono catalasi-positivi (Goebel WS, Dinauer MC. Gene Therapy for chronic granulomatous disease. Acta Haematol. 2003; 110(2-3):86-92).Le infezioni da organismi catalasi-negativi, come Streptococcus pneumoniae sono rare. I pazienti con MGC spesso non presentano i tipici sintomi e segni di infezione. Anche nel contesto di una infezione gravissima, i pazienti con MGC possono essere asintomatici o presentare sintomi modesti e aspecifici. Febbre e leucocitosi possono essere assenti e una elevata velocita di eritrosedimentazione (VES) puo essere il solo dato di laboratorio alterato. Per questo e necessario un elevato livello di vigilanza nel cercare un'infezione quando si ha in cura un malato di MGC. Frequenti valutazioni radiografiche (per esempio radiogrammi del torace durante la visita clinica di routine e TAC in caso di pazienti con febbre o segni focali) sono critici nel produrre una diagnosi (Segal BH, Leto TL, Galun JI, Malech HL, Holland SL. Genetic, biochemical, and clinical features of chronic granulomatous disease. Medicine. 2000; 79(3):170-200). Le manifestazioni cliniche comprendono infezioni ricorrenti o persistenti, anche con una terapia antibiotica aggressiva, dei tessuti molli, polmone ed altri organi. Sono comuni una grave e resistente acne del volto e una dolorosa infiammazione delle narici. Si vedono severe gengiviti e ulcere afose senza tuttavia malattia parodontale, come si trova invece in pazienti con difetto di tipo 1 dell'adesione leucocitaria (Lekstrom-Himes JA, Gallin JI. Immunodeficiency diseases caused by defect in phagocytes. N Engl J Med. 2000; 343(23):1703-14).Ascessi da stafilococco sono comuni, in particolare nella regione perianale. Follicolite del cuoio capelluto e dermatite seborroica sono stati descritti nella maggior parte dei pazienti. I linfonodi, il fegato, la milza, i polmoni ed il tratto gastro-intestinale sono le piu frequenti sedi di coinvolgimento non cutaneo. Una linfoadenite con formazione di ascesso e fistolizzazione di solito interessa i linfonodi cervicali. La polmonite colpisce quasi tutti i bambini affetti e puo portare alla formazione di ascessi, cavitazione ed empiema. Epatosplenomegalia e stata riportata nell'80-90% dei pazienti; piu del 30% dei pazienti sviluppa ascessi epatici ed e comune la formazione di granulomi epatici (Fizpatrick's, Dermatology in General Medicine, Fifth Edition, 1999).Il Chromobacterium violaceum, un raro patogeno che si incontra nelle acque salmastre, ricorre con inusuale elevata frequenza nei pazienti con MGC del sud degli USA (per esempio Florida, Luisiana). Le manifestazioni cliniche comprendono infezioni dei tessuti molli , polmonite e sepsi. L'Aspergillus e una delle piu importanti cause di morbilita e mortalita nei pazienti con MGC. A. Fumigatus e stata la piu frequente specie isolata dall'Istituto Sanitario nazionale di Bethesda, ma A. nidulans era il piu virulento considerando la mortalita, con tendenza a invadere le strutture adiacenti il polmone e a disseminare. Benche diversi differenti organismi sono stati riportati in corso di MGC, la stragrande maggioranza delle infezioni sono causate solo da cinque patogeni: S. aureus, B. cepacia, Serratia marcescens, Nocardia spp. e Aspergillus spp. Poiche la terapia ottimale per questi microrganismi e diversa e la possibilita di un'infezione da parte di un micro-organismo raro e alta, una diagnosi microbiologica dovrebbe essere perseguita in ogni caso prima di iniziare una terapia antibiotica. Nelle polmoniti l'aspirazione con ago sottile ha un piu elevato potere diagnostico rispetto alla broncoscopia. Per gli ascessi epatici che sono quasi sempre causati da S. aureus, la chirurgia si rende necessaria nella maggior parte dei casi (Segal BH, Leto TL, Galun JI, Malech HL, Holland SM. Genetic, biochemical, and clinical features of chronic granulomatous disease. Medicine. 2000; 79(3):170-200).Infezioni da micobatteri non sono comuni nei pazienti affetti da MGC, ma lesioni cutanee drenanti e linfoadenopatia possono intervenire nel sito di inoculazione del vaccino BCG. Malattia polmonare focale o miliare puo svilupparsi a seguito di un infezione non tubercolare e puo esitare in fibrosi polmonare (Lekstrom-Himes JA, Gallin JI. Immunodeficiency diseases caused by defect in phagocytes. N Engl J Med. 2000; 343(23):1703-14).In aggiunta alle infezioni ricorrenti, il tratto distintivo dei pazienti con MGC e un'esuberante e persistente formazione di granulomi tissutali. Le manifestazioni cliniche dell'infiammazione cronica sono varie e comprendono ulcerazione cutanea, flogosi esuberante nei punti di drenaggio e di ferite chirurgiche con tendenza alla deiscenza, malattie autoimmuni simili al lupus eritematoso sistemico, al lupus discoide, polmonite e malattie infiammatorie croniche dell'intestino simili al morbo di Crohn dal punto di vista clinico ed istologico. Il coinvolgimento granulomatoso dei visceri cavi puo portare a ostruzione gastro-intestinale e genito-urinaria. Queste complicanze infiammatorie tipicamente rispondono subito alla terapia steroidea sistemica (Segal BH, Leto TL, Galun JI, Malech HL, Holland SM. Genetic, biochemical, and clinical features of chronic granulomatous disease. Medicine. 2000; 79(3):170-200).I portatori eterozigoti per la MGC legata al cromosoma X non hanno un rischio aumentato di infezioni, ma possono presentare lupus eritematoso sistemico o discoide, grave stomatite aftosa o cheilite granulomatosa. L'istopatologia del lupus discoide non e tipica e i test di immunofluorescenza sono negativi (Fizpatrick's, Dermatology in General Medicine, Fifth Edition, 1999).

I bambini affetti da MGC legata al cromosoma X sono interessati in maniera piu severa rispetto a quelli con mutazioni autosomiche. Nella forma associata al cromosoma X l'inizio della malattia e precoce, i granulomi ostruttivi e le infezioni sono piu frequenti e il tasso di mortalita e piu elevato. La ragione di queste differenze e sconosciuta.Curiosamente, le femmine portatrici di MGC associata al cromosoma X che hanno una spiccata lionizzazione (inattivazione) del cromosoma X, hanno livelli di attivita dell' NADPH ossidasi pari a solo il 10% del normale, tuttavia questi valori le proteggono dalle infezioni da parte di organismi catalasi-positivi e dalle sequele della MGC; occasionalmente, pazienti con una estrema inattivazione, che hanno meno del 5% di cellule normali, presentano una MGC clinicamente evidente (Lekstrom-Himes JA, Gallin JI. Immunodeficiency diseases caused by defect in phagocytes. N Engl J Med. 2000; 343(23):1703-14).La prognosi per I pazienti affetti da MGC e notevolmente migliorata nelle ultime due decadi. Quasi tutti i pazienti con MGC morivano nella prima infanzia quando la malattia fu descritta la prima volta nel 1950. Attualmente, la profilassi antibiotica con trimetoprim-sulfametoxazolo e il trattamento aggressivo delle infezioni acute hanno migliorato la sopravvivenza. La morbidita da infezione o complicanze granulomatose sfortunatamente rimane significativa, in particolare nei pazienti con MGC associata al cromosoma X.La mortalita totale e stata stimata essere approssimativamente 5%/anno per i pazienti con X-MGC 2%/anno per i pazienti con forma autosomica recessiva di MGC. Questa differenza nella sopravvivenza puo essere dovuta alla residua piccola quota di produzione di superossido nel sottogruppo dei pazienti con forma autosomica recessiva (Goebel WS, Dinauer MC. Gene Therapy for chronic granulomatous disease. Acta Haematol. 2003; 110(2-3):86-92).

La malattia e causata da una mutazione in uno dei quattro geni che codificano le sub-unita della NADPH ossidasi dei fagociti che produce superossido, risultando in un'assenza o in livelli molto bassi di attivita enzimatica. I derivati microbicidi del superossido (perossido di idrogeno, acido ipocloroso e radicali idrossilici) sono importanti per l'uccisione di potenziali patogeni.L'ossidasi dei fagociti (phox) e composta da una componente proteica legata alla membrana e da elementi citosolici. Le proteine integrali di membrana gp91-phox e p22-phox insieme formano il flavocitocromo b558. I componenti citosolici comprendono p40-phox, p47-phox e p67-phox che esistono sempre in un complesso di 290 kDa (Heyworth PG, Cross AR, Curnutte JT. Chronic granulomatous disease. Curr Opin Immunol. 2003; 15(5):578-84).L'ossidasi NADPH dei fagociti funziona generando rapidamente anioni superossido attraverso il trasferimento di elettroni dal NADPH all'ossigeno molecolare in risposta a stimoli fisiologici come la fagocitosi.I neutrofili dei pazienti affetti da MGC dimostrano una normale attivita di fagocitosi in vitro, ma l'attivita battericida verso Staphylococcus aureus e gravemente assente. In aggiunta, i neutrofili nella MGC non mostrano un aumento nel consumo di ossigeno per la formazione di perossido di idrogeno in risposta alla fagocitosi di particelle di lattice (Segal BH, Leto TL, Galun JI, Malech HL, Holland SM. Genetic, biochemical, and clinical features of chronic granulomatous disease. Medicine. 2000; 79(3):170-200).La forma associata all'X della MGC e dovuta ad un difetto nel gene CYBB che codifica la sub-unita gp91-phox; la forma autosomica recessiva invece e dovuta a un difetto nei geni CYBA, NCF-1 e NCF-2 che codificano rispettivamente p22-phox, p47-phox e p67-phox. Le quattro forme della malattia sono denominate come X91, A22, A47 e A67 MGC, con suscritto +, -, o 0 ad indicare rispettivamente un livello normale, ridotto o completamente assente delle sub-unita colpite.Delle 410 mutazioni identificate per la MGC, il 95% sono causate da completa o parziale assenza della proteina. Il restante 5% deriva da normali livelli di proteina inattiva o solo parzialmente attiva (Heyworth PG, Cross AR, Curnutte JT. Chronic granulomatous disease. Curr Opin Immunol. 2003; 15(5):578-84).I difetti del gene della gp91-phox rendono conto approssimativamente dei due terzi dei casi di MGC, mentre le mutazioni nella p47-phox sono responsabili dei rimanenti casi.Nella MGC associata al cromosoma X mutazioni de novo intervengono nel 10% dei casi.Nella maggior parte dei casi di MGC associata all'X, gp91-phox e assente (X910). Esiste una forma variante di MGC associata all'X nella quale il contenuto di flavocitocromo e tra l'1% e il 25% del normale (X91-), ma rappresenta meno del 10% dei casi. I fagociti X91- sono capaci di generare ridotte ma misurabili quote di superossido e l'NBT test generalmente mostra una popolazione omogenea di cellule parzialmente attive. Nei pochi casi riportati di MGC X91+ e presente una quota normale di citocromo nella membrana dei neutrofili, ma il citocromo non e funzionale. I difetti nella p22-phox rendono conto del 5% dei casi di MGCe nella maggior parte dei casi non e presente il flavocitocromo (A- CGD).I difetti nella p67-phox rendono conto del 5% dei casi. Nella MGC il difetto battericidico e marcata soprattutto nei confronti dei patogeni catalasi-positivi. Il motivo della virulenza catalasi dipendente nella MGC non e totalmente chiaro, poiche in tale malattia si incontrano solo una parte ristretta dei patogeni catalasi-positivi. Pseudomonas aeruginosa e un patogeno catalasi-positivo che raramente si incontra nella MGC, mentre Burkholderia (Pseudomonas) cepacia e meno comunemente altre specie di Burkholderia sono patogeni importanti nella MGC che solo raramente si incontrano in altri pazienti immunocompromessi.Nei leucociti della MGC la mielo-perossidasi puo convertire H202 ad acido ipocloroso mentre l'H202, a causa del difetto nell'ossidasi NADPH, non puo essere prodotto dai neutrofili. Quindi i batteri catalasi-negativi come gli streptococchi, che non degradano il loro H202 con la catalasi, forniscono H202 che interagisce con la mielo-perossidasi portando alla formazione di acido ipocloroso, mentre i patogeni produttori di catalasi come lo St.Aureus e vari bacilli gram-negativi, sono in grado di degradare il loro H202 ed evadono quindi i meccanismi di difesa costituiti dalle specie reattive dell'ossigeno.Il meccanismo responsabile della abnorme risposta infiammatoria nei pazienti affetti da MGC e indefinito. L'eccessiva flogosi si presenta in maniera indipendente dall'infezione e i siti di flogosi sono spesso sterili. Uno dei meccanismi potrebbe essere l'inabilita dei neutrofili della MGC di inattivare le citochine pro-infiammatorie, il leucotrine B4, il leucotriene C4, C5a, e il peptide N-formile. Il catabolismo di questi mediatori dell'infiammazione da parte dei neutrofili, in vitro e in sistemi privi di cellule, e dipendente dalla produzione di reattivi ossidanti (Segal BH, Leto TL, Galun JI, Malech HL, Holland SM. Genetic, biochemical, and clinical features of chronic granulomatous disease. Medicine. 2000; 79(3):170-200).

I metodi di laboratorio usati per supportare la diagnosi di MGC includono l'NBT test (riduzione del nitroblu tetrazolio), nel quale i leucociti dei pazienti affetti non riescono a ridurre l'NBT, causando la precipitazione di un formozano blu durante la fagocitosi. Questo test tuttavia e basato sulla valutazione microscopica di un limitato numero di cellule e piu che determinare 'un'esplosione respiratoria' di per se, l'esame rivela l'eccessivo accumulo di precipitati di formozano. Quindi i pazienti con una storia clinica compatibile con MGC e un NBT qualitativamente normale dovrebbero essere valutati con una misurazione quantitativa della funzione ossidativa dei fagociti.I metodi quantitativi comprendono la misura della produzione di superossido con la riduzione del ferrocitocromo c e l'uso di sonde le cui proprieta di chemoluminescenza o fluorescenza sono alterate dalla loro reazione con i reattivi ossidanti. Un test con fluorescenza utilizza la conversione della diidrossirodamina 123 (DHR) a rodamina 123 per documentare la presenza di perossido di idrogeno. Il DHR test non solo pone diagnosi di MGC ma suggerisce anche il genotipo della malattia. Questo test e anche utile per identificare le femmine portatrici imparentate con pazienti maschi di MGC nelle quali i leucociti periferici sono costituiti da due poplzioni cellulari di cui solo una presenta attivita riducente.Una volta posta la diagnosi di MGC, ne deve essere determinato il genotipo. L'assenza delle sub-unita del flavocitocromo legate alla membrana attraverso l'analisi spettrale o l'immunoblot, indica un difetto nella gp91-phox o nella p22-phox. Il metodo definitivo per stabilire il genotipo della MGC e l'immunoblot per la p47-phox e la p67-phox o la diretta sequenziazione dei geni per la gp91-phox e la p22-phox (Segal BH, Leto TL, Galun JI, Malech HL, Holland SM. Genetic, biochemical, and clinical features of chronic granulomatous disease. Medicine. 2000; 79(3):170-200).

La diagnosi prenatale della MGC puo essere fatta con l'analisi della produzione di ossidanti nei neutrofili fetali attraverso il prelievo di sangue dalla vena ombelicale durante fetoscopia. Tale procedura puo essere effettuata solo a partire dal secondo trimestre e con sostanziali rischi per il feto.La produzione di ossidanti da parte degli amniociti non e valutabile. In alternativa si puo analizzare in DNA dal prelievo di amniociti o di villi coriali.Quando sono conosciute specifiche mutazioni in una data famiglia, dovrebbe essere disposta una diretta sequenziazione del DNA fetale (Segal BH, Leto TL, Galun JI, Malech HL, Holland SM. Genetic, biochemical, and clinical features of chronic granulomatous disease. Medicine. 2000; 79(3):170-200).

La profilassi con trimetoprim-sulfametoxazolo riduce il tasso di infezioni gravi nei malati di MGC. La profilassi e efficace sia nei pazienti con malattia associata all'X che nelle forme autosomiche recessive e riduce il tasso di infezioni di almeno il 50%, con efficacia contro la maggior parte dei batteri comunemente in causa nella MGC (per esempio S. aureus, Serratia marcescens, Burkholderia e Nocardia species). E generalmente ben tollerata e l'utilizzo del trimetoprim-sulfametoxazolo non ha portato ne all'aumento del tasso di di infezioni fungine ne all'aumento di patogeni resistenti al trimetoprim-sulfametoxazolo.Per i pazienti con reazioni allergiche, si puo considerare la profilassi con il solo trimetoprim oppure la doxicillina. In uno studio prospettico non in cieco sulla profilassi con itraconazolo, il tasso di infezioni da Aspergillus era inferiore se confrontato con i controlli storici e il farmaco era ben tollerato.Nei pazienti con MGC, il trattamento con interferone g, un'iniezione sottocute tre volte a settimana, riduce del 70% l'incidenza di infezioni opportunistiche sia batteriche che fungine. Il farmaco e in genere ben tollerato e i benefici sono probabilmente mantenuti piu a lungo e meglio di quelli raggiunti con la sola profilassi antibatterica (Segal BH, Leto TL, Galun JI, Malech HL, Holland SM. Genetic, biochemical, and clinical features of chronic granulomatous disease. Medicine. 2000; 79(3):170-200).L'esperienza mondiale con il trapianto di midollo allogenico in questa malattia si e ridotta a causa dell'elevato tasso di morbidita e mortalita associati a questa procedura. Nuovi approcci al trapianto di midollo in questa malattia sono stati recentemente riportati usando uno schema di condizionamento del midollo a bassa intensita e la deplezione delle cellule T dell'innesto (Lekstrom-Himes JA, Gallin JI. Immunodeficiency diseases caused by defect in phagocytes. N Engl J Med. 2000; 343(23):1703-14).La MGC e un promettente candidato allo sviluppo di una terapia genica rivolta alle cellule derivate dal midollo. Basandosi sulle osservazioni cliniche delle femmine portatrici della MGC associata all'X e sugli studi nei modelli murini di MGC, la correzione dell'attivita ossidativa anche solo nel 10-20% dei fagociti condurebbe ad alcuni benefici clinici.Benche anche tale modesto grado di correzione appaia difficile da raggiungere con gli attuali approcci, il miglioramento nel condizionamento del trapianto e nel disegno dei vettori puo permettere il raggiungimento di livelli clinicamente rilevanti di neutrofili corretti nei malati di MGC (Goebel WS, Dinauer MC. Gene Therapy for chronic granulomatous disease. Acta Haematol. 2003; 110(2-3):86-92).

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