• Author / Uploaded
• Laura Moreno Gonzalez

Citation preview

INTRODUCCIÓN SÍNDROME DEL X FRÁGIL En el año 1991 se descubrió el gen responsable del SXF en el locus FRAXA, al que se le llamo FMR1. Se observo que la principal mutación que produce dicho síndrome es la expansión anómala de un triplete CGG, en el 5’ del primer exón. La trasmisión es compleja, ya que la expansión se desarrolla en dos etapas: una primera en la que el número de repeticiones del triplete CGG no excede de 200 y que se denomina premutación en la que tanto mujeres como hombres son trasmisores con inteligencia normal y un segundo estado denominado de mutación compleja, con más de 200 repeticiones, en el que el gen se inactiva al metilarse y origina que todos los varones presenten el fenotipo clínico del síndrome con RM e incluso las mujeres cerca de un 59%. Así inicialmente considerada como recesiva ligada al cromosoma X (varones afectados y mujeres transmisoras), hoy día se considera una enfermedad dominante con penetrancia incompleta. La proteína del gen FMR1 (FMRP) es ubicuitaria . Inicialmente se creyó que los premutados no tenían ningún tipo de afectación, estudios posteriores han comprobado que una gran proporción de mujeres premutadas presentan un fallo ovárico prematuro y/o menopausia precoz. Además, también se han descrito en portadoras problemas conductuales. También en los varones premutados se ha hallado recientemente que a partir de la 5ª o 6ª década de vida pueden presentar ataxia, temblores y una generalizada atrofia cerebral como consecuencia de inclusiones intranucleares en neuronas y astrocitos. Numerosos trabajos realizados en el campo de los modelos experimentales de ratón para el SXF que sirven para averiguar, por ejemplo, el mecanismo de interacción del FMR1 con otros genes así como para diseccionar las diferentes características clínicas y relacionarlas con el tipo de mutación y con la actividad de la proteína FMRP. RETRASO MENTAL. El retraso mental (RM) es la discapacidad más frecuente y se pone en evidencia desde la infancia. Se habla de RM cuando el coeficiente de inteligencia (CI) es inferior a 70. Afecta aproximadamente al 3% de la población. Entre las causas que originan el RM, un 30% parece ser de origen genético (cromosómico, monogénico y multifactorial) y un 15% de origen ambiental (como la asfixia neonatal y las infecciones). El resto de casos (más del 50%) presenta una etiología desconocida. Ya desde los primeros estudios realizados en personas con RM, se observó que había un exceso de varones, lo que hacía pensar en genes ligados al cromosoma X responsables de esta entidad. RETRASO MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO.

Causas cromosómicas que originan el retraso mental. Entre una 2.9 y un 11,6% de todo el RM (media de 3,7%), tendría un origen citogenético. Aquí se incluye el Síndrome de Down o Trisomía 21, que es la causa más frecuente. Retraso mental ligado al cromosoma X. Aproximadamente un 2,6% de los casos con RM tienen el SXF (Síndrome del X frágil). Ésta es la discapacidad mental más frecuente en varones después del síndrome de Down y nos introduce un grupo de enfermedades con RM ligado al cromosoma X (XLMR), que contribuyen al RM de causa genética en una proporción que oscila entre el 25 y 50% del total y se subdivide en: •

S-XLMR que incluye síndromes como el SXF. Se han descrito 140 trastornos de ésta naturaleza, de los cuales se han clonado 66 genes y se ha efectuado la localización cromosómica de 50 familias.

•

NS-XLMR en donde la única característica común es el retraso mental

que sirven para averiguar, por ejemplo, el mecanismo de interacción del FMR1 con otros genes así como para diseccionar las diferentes características clínicas y relacionarlas con el tipo de mutación y con la actividad de la proteína FMRP. ¿HERENCIA RECESIVA? La herencia paterna no era recesiva ligada al cromosoma X como anteriormente se pensaba. El conflicto comenzó cuando se vio la existencia de hombres portadores no afectados y mujeres portadoras afectadas. El 20% de los hombres portadores no están afectados y el 30% de las mujeres portadoras mostraban algún tipo de retraso mental. En 1991 se identificó el gen responsable del síndrome, un nuevo mecanismo de mutación : la expansión de la repetición de un trinucleótido. Se vio que la repetición de secuencias específicas en algunos genes eran inestables y podían producir mutaciones al transmitirse. LA MUTACIÓN DEL X FRÁGIL. La existencia del sitio frágil Xq27.3 asociado con el síndrome fue un apoyo para los estudios moleculares. Después de llevar a cabo estos estudios moleculares se descubrió un gen en el cerebro con una repetición en tándem del trinucleótido CGG en su región 5’, que se encontraba expandido en individuos afectados y coincidía con el sitio frágil. El gen fue llamado “Fragile X Mental Retardation 1” (FMR1), que fue el primero de muchos genes asociados al sitio FX, y este gen es el responsable del síndrome.

Las secuencias microsatélites, como la responsable del síndrome, son muy frecuentes en el genoma humano y representan aproximadamente 90MB de éste. La mayoría presentan un elevado polimorfismo, pero son estables al transmitirse. Sin embargo, las repeticiones de trinucleotidos pueden mostrar una gran inestabilidad, en particular cuando el alelo que se transmite pasa el umbral de cierta longitud, transmite un alelo con una longitud mayor , lo cual es responsable de una expansión que puede llevar a desordenes genéticos, a lo que se le llama mutación dinámica. El FXS fue el primer desorden localizado asociado a la expansión de la repetición de un trinucleótido. FENOTIPO DE LOS PORTADORES DEL X FRÁGIL. Al principio se pensaba que el síndrome del X frágil solo era responsable del retraso mental, pero una vez que las condiciones necesarias para detectar en gen fueron establecidas, se localizaron varias familias afectadas y el fenotipo asociado, emergió. El retraso mental es el fenotipo más característico, donde el CI está normalmente entre 20 y 70. La disfunción cognitiva normalmente produce falta de atención, afecta a la memoria para la información compleja, afecta también al habla. La tardanza en el habla es común, y normalmente es el síntoma que hace que los padres lleven a los hijos a atención médica. Algunos pacientes muestran hiperatividad e hipersensibilidad a los estímulos sensoriales, y un déficit en la atención, entre el 15-50% de los individuos afectados muestran comportamientos autistas como el contacto visual limitado, comportamientos repetitivos e hipexcitabilidad. Los individuos afectados con el FXS presentan sutiles, pero característicos, morfologías faciales de macrocefalia con una cara larga y estrecha y un a frente prominente y orejas prominentes y antevertidas

El macrooquidismo (testículos grandes), es visto en pacientes varones. Otros problemas físicos son los pies planos, mandíbula inferior prominente, estrabismo, prolápso en la válvula mitral (en el 80% de los adultos). Muchos investigadores han descubierto una disfunción neuroendocrina en el FXS. Los rasgos psicológicos de la gente con FXS son los siguientes: rabietas comunes en la niñez temprana, los comportamientos violentos o de agresión en la adolescencia, ansiedad social, problemas en la escuela. Los rasgos en autistas son la timidez, aversión a ser tocado o abrazado, morderse las manos.

ESTUDIOS NEURONALES El numero de neuronas es normal, pero los análisis del Golgi de las dentridas en las secciones del cortex parieto-occipital muestran espinas dendríticas anormales, las protrusiones postsinápticas de las dentritas es donde ocurren la mayoría de las sinapsis excitatorias. Las espinas son sensibles al medio y cambia su densidad y morfología a un gran número de estímulos, y las anormalidades en las espinas han sido asociadas con el retraso mental de etiología no conocida. En estudios en las secciones del cortex visual y temporal, Irwin et al. Encontraron que 3 adultos con FXS tenían las espinas inmaduras significativamente que las maduras, las cuales son más cortas. La densidad de las espinas en estos pacientes era abundante, pero el número de pacientes estudiados es muy pequeño y las espinas son muy mutables por lo que se necesitarían más estudios para cerciorarse.

GEN FMR1 El gen FMR1 se encuentra en la banda Xq27.3 y su función es el procesado de mRNA y su exportación del núcleo.

Este gen tiene 17 exones y codifica una proteína de unión a ácido ribonucleico.

El gen FMR1, consta de 38 kb, el mRNA de 4.4 kb codifica para una proteína denominada “ Fragile X Mental Retardation Protein” (FMRP) de un máximo de 632 aminoácidos. La transcripción comienza 69 pares de bases (pb) después de la región repetitiva. La repetición comienza en la región UTR junto al primer exón. Además el gen muestra una isla CpG localizada 250 pb, aguas arriba de la repetición. El triplete CGG se repite entre 6-54 veces en individuos no afectados. Las mujeres y NTMs presentan una repetición de 55-200.

Cuando la repetición es de 200 veces es considerada una mutación total del gen. Como resultado de la expansión, tanto la repetición como la isla CpG y la siguiente secuencia son hipermetiladas y por tanto el gen es silenciado. Como consecuencia de la metilación del gen FMR1 se inhibe la unión de los factores transcripcionales y se produce la condensación de la cromatina .

Sindrome del X frágil sin la expansión de la repetición CGG Aparte de la mutación por repetición del triplete CGG se han descrito 15 deleciones que afectan a parte o a todo el gen, y además, se ha descubierto la existencia de la producción de una proteína no funcional. Por último, hay mutaciones de etiología no conocida

“Fragile X Metal Retardation Protein” (FMRP) La proteína FMRP codificada por el gen FRM1 se expresa particularmente en los testículos y en el cerebro. De ahí que las principales características del síndrome sean el retraso mental y el macroorquidismo. El gen FMR1 puede codificar al menos 12 proteínas diferentes de 67-80 kDa y se encuentran principalmente en el citoplasma, aunque contiene una señal de localización nuclear (NLS) en los exones 1y 5 que indica una conexión del proceso entre el citoplasma y el núcleo. La FMRP tiene motivos secuenciales característicos de proteínas de unión al RNA y puede asociarse además a polirribosomas vía partículas de ribonucleoproteínas mensajeras (mRNP)

MATERIALES Y METODOS Hemos podido abordar el estudio sistemático del retraso mental de etiología no conocida en dos asociaciones de discapacitados mentales: GORABIDE en Bizkaia y ULIAZPI en Guipúzcoa. Básicamente, nuestro protocolo de trabajo consta de tres partes o etapas con diferentes indicaciones: •

La 1ª técnica o de screening es una PCR que se utiliza sólo en varones y cuyo producto amplificado lo visualizamos directamente en un transiluminador. Tiene la característica de que sólo amplifica bien en los individuos que no tienen la expansión del SXF. En una palabra, descartamos rápidamente el SXF debido a la expansión anómala del

triplete CGG. Sus indicaciones son por lo tanto: a) niños con RM de etiología no conocida (niños con CI