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lunes, 22 de mayo de 2017

Enfermedades Neurológicas Hereditarias: Ataxia de Friedreich

Las ataxias son un grupo de padecimientos neurodegenerativos caracterizados por disfunción cerebelosa que se subdividen en dos grandes grupos: hereditarias y no hereditarias. Las ataxias hereditarias pueden presentar patrón de herencia autosómico-dominante, autosómico-recesivo, recesivo ligado al X y mitocondrial. Cada uno de estos patrones de herencia muestra a su vez una enorme heterogeneidad genotípica y fenotípica, lo cual dificulta su diagnóstico basado en la clínica. Además, existen grandes diferencias en la frecuencia poblacional de cada subtipo de ataxia, por ejemplo la ataxia de Friedreich (AF) es la variante más común en personas de población caucásica, infrecuente en población mexicana e inexistente en población japonesa. Algo similar ocurre con otras variantes tanto dominantes como recesivas, por lo cual es importante conocer la distribución de las ataxias en cada población.

La forma más frecuente de ataxia hereditaria es la ataxia de Friedreich (FRDA, MIM 229300) con una prevalencia de de 4,7 por cada 100.000 habitantes, la cual se transmite con herencia autosómica recesiva. Esta enfermedad se inicia alrededor de la pubertad con un cuadro progresivo de ataxia de la marcha y de las extremidades, disartria, arreflexia de los miembros inferiores, reflejo de Babinski, anomalías esqueléticas (escoliosis y pie cavo) y una neuropatía axonal sensitiva. La mayoría de los enfermos desarrollan una miocardiopatía hipertrófica y en un 10 % de ellos una diabetes mellitus. Mediante el análisis de ligamiento con marcadores polimórficos del DNA el grupo de la Escuela de Medicina del Hospital St. Mary's de Londres, localizó en 1988 el locus FXN en el cromosoma 9cen-q13, confirmado posteriormente en 1989 por el grupo de la Universidad de Estrasburgo.


El gen FXN codifica una proteína de 210 aminoácidos denominada frataxina. La frataxina tiene un péptido señal de mitocondria y se localiza en la matriz mitocondrial, pegada a su membrana interna. La forma procesada tiene un tamaño de 18 kDa. Su función no se conoce bien todavía, aunque está involucrada en varios procesos fisiológicos de la mitocondria. No se conoce tampoco ninguna proteína que tenga las características de secuencia y estructurales de la frataxina, aunque, eso sí, se conocen frataxinas en toda la escala filogenética, desde bacterias hasta células eucariotas superiores. No es este el lugar de repasar todas las funciones atribuidas a la frataxina humana; no obstante, recientemente se ha demostrado en el laboratorio que la frataxina interactúa con proteínas de la cadena respiratoria mitocondrial y que podría jugar un papel como modulador en el transporte de electrones. En la actualidad, se sabe que la expresión de frataxina varía dependiendo de la etapa del desarrollo y del tejido que se estudie es abundante en tejido cardíaco y cordones posteriores; en menor grado, en hígado, páncreas y músculo. De hecho, estudios en embriones de ratón demuestran la presencia de niveles bajos de frataxina en el neuroepitelio y, en contraste, niveles mayores después del nacimiento.




La mutación más frecuente en los pacientes con ataxia de Friedriech es una expansión del triplete GAA en el gel FXN. El análisis molecular mostró que la expansión GAA se encontraba en el 96 % de los cromosomas mutantes, por lo que la tasa de enfermos homozigotos para la expansión era del 94 %. Los tamaños de las expansiones patológicas variaban entre 210 y 1210 repeticiones GAA (los alelos normales habían mostrado un rango entre 6 y 34 repeticiones). Posteriormente, analizando los alelos mutantes no expandidos en enfermos heterozigotos se encontró una segunda mutación. Éstas eran mutaciones puntuales del tipo nonsense (sentido erróneo) o de splicing, lo que sugería que la proteína que sintetizaba debía ser truncada. La mutación clásica de AF resulta en haploinsuficiencia. El trinucleótido expandido disminuye la transcripción al inducir una estructura de triple hélice en un segmento del ADN, en el que una cadena contiene exclusivamente purinas y la otra pirimidinas; mientras más grande es el expandido, mayor es la inhibición sobre la transcripción y, por tanto, sobre la cantidad de proteína sintetizada.

Modelos biológicos, como saccharomyces cerevisiae (la levadura de cerveza), han permitido crear la hipótesis sobre la función de la frataxina al observar que el gen homólogo está involucrado en el metabolismo de hierro. Los niveles bajos de proteína inducen altas concentraciones de hierro en la mitocondria y condicionan alteraciones en las funciones respiratorias de la misma. De manera más exacta, las altas concentraciones de hierro en la mitocondria originan radicales hidroxilos que dañan a los lípidos, a las proteínas y al genoma mitocondrial. Aún no se ha establecido la razón por la que la enfermedad afecta primordialmente al sistema nervioso y al corazón, pero se sabe que en estos tejidos hay mayor expresión de frataxina. Lo que tampoco se ha podido explicar es porqué otros tejidos en los que hay gran número de mitocondrias no manifiestan la enfermedad. Se ha postulado que la expresión de frataxina y su inducción de enfermedad en un tejido no está relacionada únicamente con la cantidad de mitocondrias o la actividad celular del hierro en ese tejido, sino más bien con tejidos celulares altamente diferenciados, en los que el reemplazo de las células enfermas no puede llevarse a cabo.






El pronóstico para cualquier enfermedad neurodegenerativa siempre es reservado y tanto la AF como otras ataxias, no son la excepción. Aun cuando para AF se ha evidenciado relación entre el tipo de mutación hallada y el cuadro clínico, no es posible determinar el tiempo de evolución de la enfermedad, ni el grado de deterioro de un paciente antes de su muerte. Es evidente que, como en otras enfermedades neurodegenerativas, la edad de inicio ocupa un papel importante en el grado de deterioro al que el paciente puede llegar. De hecho, se ha mencionado que el manejo de las complicaciones asociadas antes de su aparición, puede prevenirlas. La identificación del gen causal y las mutaciones de las ataxias revisadas son el primer paso para comprender la fisiopatología, lo que aún está muy lejos del desarrollo de modelos terapéuticos eficaces y más aún de medidas preventivas. El diagnóstico de un paciente con ataxia o de sus familiares portadores de mutaciones (en el caso de ataxias autosómicas recesivas y ligadas a X) mediante consejo genético pueden facilitar un correcto diagnóstico de inicio temprano a pesar de que la diversidad de padecimientos similares es muy amplia. Deben establecerse diagnósticos diferenciales tanto en aquellos pacientes con una historia familiar que tenga un patrón de herencia recesivo, como en los casos esporádicos.

Para aclarar cualquier duda, si quiere más información o si quiere solicitar una consulta, no dude en contactar con las consultas externas del Hospital Dr. Gálvez en www.hospitalgalvez.com, por correo electrónico en la dirección consultas@hospitalgalvez.com o llamando al teléfono 952062808.





jueves, 13 de abril de 2017

Genética de la Ataxia Telangiectasia (Síndrome de Louis-Barr)

La ataxia-telangiectasia (A-T), también llamada Síndrome de Louis-Barr, es un síndrome de herencia autosómica recesiva debida a mutaciones en el gen ATM, de afectación multisistémica que se caracteriza por ataxia cerebelosa progresiva, apraxia oculomotora, coreoatetosis, telangiectasias cutáneas y oculares, retraso en el crecimiento, inmunodeficiencia variable con susceptibilidad a infecciones, hipersensibilidad a radiaciones ionizantes y predisposición a ciertos tipos de cáncer. Comunicada en todo el mundo, la A-T afecta por igual a ambos sexos, y su incidencia probable es de un caso por cada 100.000 nacidos vivos, sin preferencia por razas o regiones geográficas. La incidencia de portadores (heterocigotos) de mutación en el gen ATM en la población general se estima del 1,4 al 2%. Descrita por primera vez en 1926 por Syllaba y Henner, fue posteriormente denominada Síndrome de Louis Barr, médico que describió la ataxia cerebelosa junto con las telangiectasias en un niño belga.

El primer síntoma que se presenta es generalmente ataxia, un término médico que se usa para describir un modo de andar inestable. Los niños con Ataxia Telangiectasia (A-T) pueden ladearse cuando se paran o se sientan, y balancearse o tambalearse cuando caminan. Esto se debe a anormalidades neurológicas que afectan la parte del encéfalo (cerebelo) que controla el equilibrio. Los primeros síntomas de la enfermedad comienzan a detectarse cuando el niño comienza a caminar, generalmente entre los 12 y los 18 meses de vida. En esta etapa temprana, se piensa a veces de forma incorrecta que los niños tienen parálisis cerebral o trastornos neurológicos indefinidos. El diagnóstico específico puede ser difícil de realizar cuándo la enfermedad aparece por primera vez. Algunas de los síntomas neurológicos posteriores incluyen anormalidades en los movimientos de los ojos, contracciones rápidas alternantes (nistagmo) y dificultad al iniciar movimientos voluntarios apraxia oculomotora. También existe dificultad en el uso de los músculos necesarios para el habla (disartria) y la deglución. La telangiectasia, dilatación de los vasos sanguíneos, generalmente comienza a aparecer entre los 2 y 8 años y se da en la porción blanca del ojo (conjuntiva), aunque también es posible encontrarla en las orejas, cuello y extremidades. Otra característica clínica de esta enfermedad es la mayor susceptibilidad a infecciones que presentan los individuos que la padecen y es debido a las inmunodeficiencias que presentan. Estas afectan sobre todo a los pulmones y senos paranasales, y suelen ser causadas por bacterias o virus. Aunque la mayoría de los pacientes con A-T generan anticuerpos contra antígenos ajenos, algunas de estas respuestas pueden ser insuficientes, particularmente aquellas dirigidas contra polisacáridos bacterianos de la membrana externa. Esto podría estar asociado con niveles anormales de inmunoglobulinas – IgA, ausente en 70% de los pacientes; o IgE, ausente en 80% de los casos. Los pacientes con A-T pueden presentar defectos tanto en el sistema de linfocitos T como en el sistema de linfocitos B. Pueden tener menor cantidad de linfocitos T en sangre y estas anormalidades por lo general se encuentran relacionadas con la presencia de un timo pequeño o inmaduro. Por último, los enfermos que padecen ataxia telangiectasis tienen un mayor riesgo de manifestar determinados tipos de cáncer, particularmente del sistema inmune, como linfoma y leucemia.



Teniendo en cuenta todas éstas características, podemos distinguir dos tipos de ataxia telangiectasia:

Ataxia-Telangiectasia clásica
La ataxia-telangiectasia (A-T) clásica se caracteriza por una progresiva ataxia cerebelosa entre las edades de uno y cuatro años, apraxia oculomotora, dificultad en el habla, coreoatetosis, telangiectasia conjuntiva, infecciones frecuentes, inmunodeficiencia y un mayor riesgo de cáncer, especialmente leucemia y linfoma. Los individuos con A-T son inusualmente sensibles a la radiación ionizante. Otras características incluyen el envejecimiento prematuro, anormalidades endocrinas (como la diabetes mellitus insulino-resistente) y dificultades en el aprendizaje. El síndrome A-T varía poco de una familia a otra en sus últimas etapas, aunque el tiempo de aparición y la velocidad de progresión de los síntomas sí pueden hacerlo. La característica más evidente y preocupante de ésta tipología es la ataxia cerebelosa progresiva. Poco después de empezar a caminar, los niños con A-T comienzan a tambalearse al andar. Aunque el estado neurológico de algunos niños parece mejorar a partir de los 2-4 años, la ataxia comienza a progresar de nuevo; por lo que ésta que parece observarse podría deberse a la rápida capacidad de aprendizaje de los niños pequeños en general. A la edad de diez años, la mayoría de los niños necesitan una silla de ruedas y son dependientes para realizar cualquier tipo de actividad cotidiana como vestirse, comer o lavarse. Las inmunodeficiencias están presentes en el 60-80% de los individuos con A-T clásica. No es progresiva, aunque es variables y no se correlacionan bien con la frecuencia, gravedad o espectro de infecciones. En cuanto a las infecciones, su frecuencia y gravedad se correlaciona más con el estado nutricional general que con el estado inmune. El riesgo de cáncer en estos individuos es del 38%, constituyendo la leucemia y el linfoma el 85% de los tumores malignos. Los niños más pequeños tienden a tener leucemia linfocítica aguda (LLA) y los de mayor edad pueden tener una leucemia más agresiva de células T. Los linfomas son generalmente de células B. En los últimos 20 años, la esperanza de vida de las personas con A-T ha aumentado considerablemente y hoy en día superan los 25 años de edad y algunos de ellos han llegado a los 50.

Ataxia-Telangiectasia no clásica
Los fenotipos distintos a la forma clásica de A-T asociados con homocigosis o heterocigosis compuesta por dos mutaciones deletéreas en ATM son:
·   Atrofia muscular espinal. Este fenotipo también se asocia con niveles reducidos de la proteína ATM.
·    A-T Fresno, un fenotipo que combina características del síndrome de Nijmegen (NBS) y de A-T
·    Distonía progresiva.
·   A-T variantes. A veces los síntomas de individuos con A-T no se encuentran en los criterios de diagnóstico, como por ejemplo, la combinación de ataxia progresiva, ausencia de telangiectasia y concentraciones normales de AF.



La Ataxia–Telangiectasia (AT) se hereda como un trastorno autosómico recesivo. El gen responsable de la AT ha sido identificado y se encuentra en el brazo largo del cromosoma 11 en 11q22-23. Éste controla la producción de una enzima del tipo  forsfatidilinositol-3-kinasa involucrada en respuestas celulares y control de ciclo celular. En 1995 se identificó el gen ATM (gen mutado de la ataxia-telangiectasia) responsable de esta enfermedad en homocigosis. La proteína ATM fosforila un gran número de moléculas diana, incluyendo algunas involucradas en el control del ciclo celular, la reparación de las roturas de ADN de doble cadena y la apoptosis, importantes para mantener la integridad del genoma frente a agentes externos que pueden dañarlo, como las radiaciones ionizantes o el estrés oxidativo. Además, la proteína ATM está implicada en el mantenimiento de la integridad y longitud de los telómeros, que marcan el fin de la capacidad de división celular. En ausencia de la supervisión de la ATM, se puede producir una acumulación de mutaciones que podrían conllevar malignización celular. No obstante, a pesar de la relevante contribución de la ATM a la reparación del ADN, solo el 10% del ADN de doble cadena permanece dañado en las cé lulas A-T tras radiaciones ionizantes, debido al solapamiento funcional con otras proteínas reparadoras. Estas mutaciones ocurren predominantemente en los genes responsables de generar inmunoglobulinas, los receptores celulares de linfocitos T (cromosomas 7 y 14), células endoteliales y en las células de Purkinje en el sistema nervioso central (SNC). Los individuos heterocigotos no presentan un riesgo mayor que el resto de la población de desarrollar problemas manifestaciones neurológicas, pero su probabilidad de sufrir cáncer (especialmente de mama) se aumenta hasta cuatro veces. Se han observado mutaciones en ATM en muchas células tumorales y germinales en varias formas de leucemia y linfoma, incluyendo la leucemia linfoblástica aguda (ALL), la leucemia linfocítica crónica (LLC) y leucemia de células T prolinfocítica (T-PLL). El riesgo de cáncer probablemente depende de múltiples factores incluyendo el tipo de tumor, la edad de aparición del cáncer, y si el heterocigoto es portador de una mutación sin sentido o una mutación truncada. El diagnóstico prenatal en embarazadas con un 25% de riesgo de que su hijo padezca la enfermedad, es posible mediante el análisis del ADN extraído de células fetales obtenidas por amniocentesis, realizado entre las 15-18 semanas de gestación o mediante el muestreo de vellosidades coriónicas (CVS) entre las 10-12 semanas. Los dos alelos causantes de enfermedades en la familia deben ser identificados previamente antes de realizar la prueba prenatal. En este caso también sería posible realizar un diagnóstico genético preimplantatorio (DGP).






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