L'ALS 5 corrisponde alla SLA giovanile di tipo 1, la più comune forma a esordio infantile-giovanile. Essa è caratterizzata da atrofia muscolare e ipostenia dapprima a carico dei distretti distali dei quattro arti e poi a livello di lingua e faringe. Il coinvolgimento del primo motoneurone è di grado moderato nelle fasi precoci di malattia mentre diviene più evidente in quelle più avanzate. È stata descritta in famiglie asiatiche, nordafricane e tedesche. L'esordio si colloca fra gli 8 e i 18 anni e il decorso è lentamente progressivo. Tardivi i segni bulbari e respiratori. Sono stati descritti anche casi con lieve ritardo mentale. Già nel 1998 Hentati et al. (Neurogenetics, 1998) hanno evidenziato un linkage con marker posti nella regione 15q15-q22.Mutazioni del gene SPG11, che codifica per la proteina spatacsina ed è situatosul cromosoma 15q15-q21, rappresentano la causa più frequente di paraplegia spastica ereditaria autosomica recessiva con assottigliamento del corpo calloso (Stevanin et al., 2007;Stevanin et al., 2008).La somiglianza clinica fra paraplegia spastica ereditaria e alcuni quadri di ALS 5 ha indotto ad analizzare famiglie affette da SLA familiare AR a esordio giovanile per mutazioni di SPG11. il Giappone e la Turchia. Le varianti identificate sembrano essere patogene dal momento che co-segregano con la patologia in tutti gli alberi genealogici e sono assenti nei controlli sani. Inoltre, in un caso la diagnosi clinica e l'analisi genetica sono state corroborate da un reperto neuropatologico positivo.Figura 1.13: sezioni di midollo spinale di paziente affetto da ALS 5 e portatore di mutazione di SPG11. In A: perdita dei grandi motoneuroni delle corna anteriori a livello di L1. In B: cromatolisi centrale a livello dei grandi motoneuroni. In C: neuroni superstiti con granuli di lipofuscina (degenerazione pigmentaria) e inclusioni ialine rotonde (indicate dalle frecce). (Orlacchio et al., 2010) ALS 6 -Gene FUS/TLS L'ALS 6 si presenta fenotipicamente come una SLA classica. Il gene responsabile, Fused in sarcoma/translocated in liposarcoma (FUS/TLS), situato sul cromosoma 16, è stato identificato in maniera indipendente da due gruppi di studio nel 2009 (Kwiatkowski et al., 2009;Vance et al., 2009). FUS/TLS è una proteina di 526 aminoacidi, codificata da 15 esoni. È caratterizzata da un dominio N-terminale ricco di residui di glutamina, glicina, serina e tirosina (QGSY-rich region), una regione ricca di glicine, un motivo legante l'RNA (RRM), ripetizioni RGG multiple coinvolte nel legame con l'RNA, un motivo zinc-finger Cterminale ed una regione C-terminale estrema altamente conservata. La grande maggioranza delle mutazioni identificate è costituita da mutazioni missenso a carico dell'esone 15 (Lagier-Tourenne & Cleveland, 2009).Si tratta pertanto di una proteina legante il DNA e l'RNA, proprio come la proteina TDP-43 (codificata dal gene TARDBP).Come TDP-43, FUS/TLS è espresso pressoché ubiquitariamente. È localizzato normalmente nel nucleo dei neuroni, ma nel contesto patologico è stata evidenziata una sua ridistribuzione a livello citoplasmatico. Infatti, l'analisi di cervello e midollo spinale di pazienti portatori di mutazioni di FUS/TLS ha rilevato colorazione normale di FUS/TLSnel nucleo di molti neuroni e cellule gliali, ma anche la presenza di aggregati citoplasmatici all'interno dei neuroni. Non è stato riportato se le inclusioni citoplasmatiche siano presenti anche nelle cellule gliali.Le inclusioni citoplasmatiche positive per FUS/TLS sono invece assenti nei soggetti sani, nei pazienti con mutazioni di SOD1e nei pazienti con SLA apparentemente sporadica. Gli aggregati citoplasmatici TDP-43-positivi, che si osservano nei casi di sALS non legati a mutazioni di SOD1 e nei pazienti portatori di mutazione di TARDBP, sono assenti nei portatori di mutazioni di FUS/TLS. Ciò suggerisce che la neurodegenerazione indotta da mutazioni a carico di FUS/TLS sia indipendente dall'aggregazione di TDP-43 (Vance et al., 2009).Ricordiamo anche che la proteina FUS/TLS wild-type è stata identificata come un componente maggiore degli aggregati di poli-glutamina in modelli cellulari di SCA tipo 3 e malattia di Huntington (Doi et al., 2008). Belzil et al. (Neurology, 2009) hanno riportato un tasso di mutazione nei casi apparentemente sporadici inferiore all'1%. Il dato è stato confermato da Lai et al. (Neurobiol Aging, 2010).Figura 1.15: dimostrazione in IHC di localizzazione citoplasmatica di FUS/TLS mutato; in A sezioni di corteccia motoria primaria di un caso familiare con mutazione a carico di FUS/TLS confrontate con quelle di un controllo sano; in B il medesimo confronto è effettuato per sezioni di midollo spinale (Kwiatkowski et al., 2009).La scoperta di FUS/TLS e TARDBP quali geni causali di malattia supporta l'ipotesi secondo cui alterazioni nel processamento dell'RNA giocano un ruolo patogenetico centrale (Lagier-Tourenne & Cleveland, 2009).