RESUMEN GENETICA MEDICA
2016-1
UNIDAD I. BASES CLÍNICAS Y MOLECULARES DE LA GENÉTI GEN ÉTICA CA EN MEDICI MEDICINA NA INTRODUCCIÓN A LA GENÉTICA HUMANA IMPORTANCIA DE LA GENÉTICA EN MEDICINA Todas las características fisiológicas o patológicas del individuo s on resultado de la interacción entre su es tructura genética y el ambiente en que se desarrolla. Nueva genética:
→ Uso de biología biología molecular molecular para el el dx prenatal y el estudio estudio del genoma genoma en general: general: Enzimas de restricción (endonucleasas) o Inicio en 1990 del PIGH Southern blot o (proyectointernacionaldel PCR o genomahumano )
Mapa genético: ubicación de los genes en los X Secuencia completa del ADN
Medicina genómica
“Uso sistemático del análisis genotípico, por el estudio directo de ADN, para mejorar la calidad de la atención médica” Predicción y prevención de enfermedades a edades tempranas. → Identificaci Identificación ón de genes cuya presencia presencia se asocia asocia siempre siempre a enfermedad. enfermedad. → Identificaci Identificación ón de genes de susceptibi susceptibilidad. lidad. Estudio de asociación genómica total o GWAS: → Comprar Comprar distribución distribución de SNP (single (single nucleotide polymorphism) polymorphism) en casos-controles en enfermedades enfermedades genéticas genéticas multifactoriales. multifactoriales. Pruebas genéticas por Internet. → DTC (direct (direct to consumer consumer genetic genetic testing). testing). Lineamientos de la Asociación Americana de Genética Humana: transparencia, educación a p roveedores, vigilancia de o la calidad de las pruebas y los laboratorios. Farmacogenómica: Variabilidad en respuesta a medicamentos, además de edad, sexo, función hepática y renal y gravedad.
→ Trata de estudiar estudiar a todos los genes involucrados involucrados en el metabolismo metabolismo de un fármaco, fármaco, y no sólo a uno de ellos; analiza analiza la variación variación genética de receptores de medicamentos en las células blanco, lo cual puede determinar asimismo su eficacia. Terapia génica: “manipulación del ADN de células vivas con el fin de curar o mejorar enfermedades”. Se puede realizar en células somáticas o germinales. → Procedimient Procedimiento: o: introducir introducir ADN purificado purificado al paciente para reestablece reestablecerr la función de algún gen anormal. El gen terapéutico terapéutico se introduce mediante algún vector, ya sea in vivo o ex vivo (se extraen las células relevantes)
HISTORIA CLÍNICA GENÉTICA ANTECEDENTES HEREDOFAMILIARES
La historia familiar debe contar con el árbolgenealógico: representación gráfica de la historia médica familiar mediante la utilización de símbolos que permitirán reconocer características o padecimientos en los sujetos que los poseen. La historia familiar debe mantenerse actualizada y consignar la mayor información posible de los familiares incluyendo sexo, edad y parentesco, sin pasar en alto antecedentes obstétricos y edad de progenitores en la concepción. - Edad mayor mayor a 35 años en mujer mujer y 45 en hombres hombres orienta orienta a sospechar sospechar en patologí patologíaa autosómica autosómica dominante dominante de novo en el el padre o cromosómica en la madre. - Presencia Presencia de abortos abortos múltiples, múltiples, óbitos óbitos o mortinatos mortinatos sugiere sugiere que alguno alguno de los padres padres pueda ser ser portador de una translocaci translocación ón balanceada. - Datos Datos de endogamia endogamia y cosangui cosanguiniedad n iedad:: patología patología autosóm autosómica ica recesi recesiva va o multif multifacto actoria riall - Presencia Presencia de varones varones afectados afectados en diferentes diferentes generaciones generaciones relacionad relacionados os por rama materna materna hacia un un problema ligado ligado al X ÁRBOL GENEALÓGICO:
• El esquema básico es de 3 generaciones. Otros esquemas familiares:
•
documento independiente al AG que incluye información demográfica y funcional de la familia con datos médicos, emocionales, de comportamiento y eventos críticos, así como de otro tipo de relaciones no biológica como compañeros de curto o trabajo. Representa un conocimiento más completo del entorno del paciente y su famila o Utiliza símbolos parecidos a los del árbol genealógico usualmente de 3 generaciones, pero con líneas de comunicación que representan relaciones distantes o cercanas, abiertas o cerradas, agradables o conflictivas. • Ecomapa: semeja una rueda, con el paciente en el centro y las relaciones sociales y agencias están en círculo. El círculo incluye jefes, maestros, entrenadores , líderes religiosos, amigos, vecino s y familiares, con líneas de comunicación cercana o distant e del cliente. Genograma:
ANTECEDENTES PRENATALES
Deben recabarse porque pueden ser clave dx como:
•
Duracióndelagestación:
una prolongada se puede observar en algunas cromosomopatías como la trisomía 18 o prematurez
en Sx de Turner.
• • • • •
deben considerarse como embarazos de riesgo ya que aumenta la frecuencia de presencia de defectos congénitos por constricción y compromiso vascular. Cantidaddelíquidoamniótico : la presencia de oligohidramnios se puede asociar a malformaciones renales/ polihidramnios se asocia de atresia esofágica. Movimientosfetales: de inicio tardío o disminuidos pueden deberse a patología musculoesquelética o neurológica. Complicacionesdelembarazo : preeclampsia/eclapmsia, hemorragias, enfermedades crónicas maternas Contactoconagentesteratógenos . Productosmúltiples:
ANTECEDENTES PERINATALES
• Tipo de parto: o Si hay cuadros con daño neurológico preguntar si el parto fue distócico o se requirió cesárea, anestesia general o bloqueo • Características de placenta y membranas • Del producto: Presentación, sufrimiento fe tal, arteria umbilical única, hipoxia neonatal, medidas de reanimación, calificaciones de Apgar y Silverman, peso, talla y perímetro cefálico y evolución tórpida. ANTECEDENTES POSNATALES
• Seguimiento y graficiar el crecimiento y su velocidad. • Evaluación del desarrollo psicomotor de acuerdo a la edad gestacional y a la cronológica en todas las áreas, desde cognitiva y motora a adaptativa y del lenguaje • Detección de padecimientos crónicos
• Factores ambientales. ANTECEDENTES PERSONALES NO PATOLÓGICOS
→ Alimentaci m entaciónón- cambios cambios epige epigenét néticos icos → Vivienda Vivienda y medio ambiente—expos ambiente—exposición ición a teratógenos teratógenos → Trabajo
EXPLORACIÓN EXPLORACIÓN FÍSICA Y DISMORFOLÓGIC DISMORFOLÓGICA A
BASES MOLECULARES DE LA HERENCIA ESTRUCTURA, REPLICACIÓN, TRANSCRIPCIÓN DEL ADN Genoma: contiene la información biológica necesaria para construir y mantener a un organismo → Está constituidos por ADN o ARN (virus). FUNCIONES:
→ → → →
Almacenarinformación genética Replicación: duplicar la información para transmitirla a otra generación Transcripciónytraducción : permitir expresión de la información. Mutación: capacidad de sufrir cambios que lleven a una evolución
En células eucariotas se encuentra en los X del núcleo y cada mitocondria tienes copias de ADN ( mitocondrial )
La información biológica está codificada en secuencias de nucleótidos de sus moléculas de ARN o ARN y está dividida en genes. → La información en un gen se lee en posiciones adecuadas que inician una serie de reacciones bioquímicas:expresión génica: Transcripción: copia de ARNm el gen o Traducción: Síntesis de cadena polipeptídica o ADN DOGMA CENTRAL
Transcripción Transcripción inversa
Replicación
ARN
Traducción
PROTEÍNA
Replicación
CADENAS DE POLINUCLÉOTIDOS TIPOS DE ARN
•
RNA codificantes: Abarcan los ARNm- son los únicos que contienen una secuencia que puede ser decodificada para generar
proteínas.
•
RNA no codificantes: están implicados en el proceso de la expresión génica y su regulación.
ESTRUCTURA DEL ADN Y ARN.
Bases nitrogenadas Azúcar
- Ribosa: ARN - 2’desoxirribosa: ADN
Enlaces fosfodiéster
Fosfato
Purinas
Pirimidinas La T se reemplaza por Uracilo en ARN
El ADN tiene doble cadena: doblehélicecompuestapordoscadenasantiparalelas. - Cadena sentido: es la que tiene la misma secuencia que la molécula de ARN; la - Cadena antisentido: es la que sirve como molde para la transcripción.
El ARN tiene una cadena y si es circular sirve para regularla expresión génica. Puede formar estructuras de doble hélice intracadena por apareamiento entre A-U y entre G-C → estructurastallo-asa. Formas de ADN B: fisiológica A, C, D, E: dependen del grado de hidratación. Z: giro a la izq cada 12 pares de bases, se forma en una secuencia alterada de GC Triple hélice: 3 cadenas de polinucleótidos Cuartetos de guanina o apareamiento de Hoogsteen: presentes en los telómeros.
ESTRUCTURA Y ORGANIZACIÓN DEL GENOMA GENOMA NUCLEAR: 99.9995% • El genoma nuclear haploide está constituido por 3,200Mb. • Está dividido en 24 moléculas lineales de ADN doble cadena, + corta 50Mb/+larga 263Mb, c/u en un X diferente. • La cromatina es la estructura macromolecular compleja formada por ADN, ARN y proteínas que forma los cromosomas de las células eucariotas o Eucromatina: descondensada, secuencias transcripcionalmente activas Contenido de C-G: 41% en promedio. • Islas CpG en extremos 5’ y regiones subtelomericas. • Genes de mantenimiento tienen mayor a 50%, abarcan 1 a 2 kb y están demetilados. Variación en la secuencia de nucleótidos: bandas (tinción diferente). o Heterocromatina: condensada, constitutiva o facultativa • 20,000 genes codificantes para proteínas (1.1%) y 6,000 genes codificantes para ARNnc o
Genes codificantes para proteínas:
La mayoría se encuentra en copias únicas Algunas están codificadas por más de 2 copias. • Chusters: regiones cromosómicas específicas • Familiasmultigenéticas: o Clásicas: homología entre secuencias y funciones. Tienden a estar agrupados.
Solenoides plegados: croma-
o
o
limitada homología en secuencias, peo están relacionadas funcionalmente. Tienden a situarse de manera dispersa en distintos cromosomas. Superfamilias:
Genes codificantes para ARNnc
Implicadosenlaexpresióngénica
• ARNr: 28S, 18S, 5.8S están codificados en una sola unidad transcripcional que se repite en tándem 250 veces, comprendiendo 5 grupos de 50 repetidos localizados en los brazos cortos de 13,14,15,21 y 22. El ARNr 5S está codificado por varios cientos de copias génicas en 3 regiones del brazo largo del X1. • ARNt: 49 subfamilias diferentes, cada una con varios miembros que codifican para los diferentes ARNt. • ARNsn (pequeño nuclear) y ARNson: remoción de intrones
TUF(transcriptunknownfunction):
Otros:
• miARN, piARN, scaARN, XIST ARN, TSIX ARN, TERC, etc. o
Seudogenes y genes procesados
o
patrones de complejos transcritos sentido y antisentido superpuestos
Secuencias en el genoma que tienen similitud con genes conocidos, pero no son funcionales: pseudogenes. Son producto de duplicación génica que adquieren mutaciones en regiones codificantes o regulatorias y se vuelven defectuosas → pseudogénconvencionalonoprocesado . Ej: α globina, β globina, NF1 Otras copias génicas defectuosas pueden tener sólo algunas porciones de las secuencias= fragmentosgénicos. Pseudogenesprocesados: se originan por la inserción en el genoma de secuencias de ADNcopia (ADNc); carecen de intrones. La inserción ocurre en posiciones al azar y por lo general están dispersos en el genoma. • A veces se generan genesprocesados/retrogenes que mantienen un ORF funcional y que pueden expresarse por poseer promotores internos o quedar bajo el control de secuencias en la zona de inserción. Ej: SRY del XY, SOX3 XX.
ADN no codificante altamente repetitivo
ANDRepetidoentándem: bloques de ADNnc con localización precisa en el genoma • ADNsatélite: series largas de cientos de kb repetidos en tándem de 5 a 171pb. La mayoría en centrómeros. Otros: secuenciasalfasatéliteoADNafloide: constituyen la mayor parte de heterocromatina centromerica. • ADNminisatélite: comprende dos familias:
Telomérica: secuencias repetidas teloméricas necesarias para mantener la integridad de los X en la replicación; son añadidas por la telomerasa; protegen de degradación y pérdida de material genético a los extremos de los Xo Hipervariable: se localiza en las regiones subteloméricas y en intrones; altamente polimórfico- identificación de individuos (“huellas de ADN”) • ADNmicrosatélite: se localizan a lo largo de todo el genoma, altamente polimórficas, se utilizan como marcadores genéticos en estudios de evolución, ligamiento génico y huellas de ADN. Algunos se encuentran en regiones intragénicas- etiopatogenia de enfermedades por amplificación de microsatélites. Repetidodisperso/interespaciados: secuencias de ADN no codificante altamente repetidos dispersos en el genoma. La mayoría deriva de transposones. 40% del genoma. En base a la forma de transposición: retrotransposones y transposones de ADN. • Mecanismo: Transcriptasa inversa convierte ARN del retrotransposón a un ADNc que se integra en diferentes posiciones del ADN. Mecanismo de corte y pegado o conservativo. 3 clases de transposones: elementos nucleares interespaciados largos (LINE), elementos nucleares interespaciados cotos (SINE), elementos tipo retrovtrus que tiene repetidos terminales largos- retrotransposones LTR. Pueden promover eventos de recombinación homóloga no alélica y llevar a duplicaciones, deleciones o inversiones. o
GENOMA MITOCONDRIAL: 0.0005%
7 genomas mitocondriales; el más antiguo viene de áfrica
• Una sola molécula de ADN circular cerrada. 16,569 pb y 44% de G+C. La cadena pesada (H) es rica en G y la ligera (L) en C. • Existe una región de triple hélice porque un segmento corto de la cadena H es replicado en un segundo tiempo, dando un asade desplazamiento(asaD)oADN7S , la cual carece de secuencia codificante. • 93% son secuencias con productos funcionales. Contiene 37 genes (28 en cadena H, restantes en L) de los cuales 24 codifican para ARNnc: 22 ARNt y dos ARNr uno 16S y otro 12S. Los otros 13 codifican para polipéptidos que forman parte de los complejos de la FosOx: 7 unidades del complejo I (NADH Desh), 1 subunidad del complejo III (Cit b), 2 subunidades del complejo V (ATP sintasa). El resto de las proteínas mitocondriales están codificadas en el genoma nuclear. • El código genético mitocondrial solo descifra 13 ARNm y pierde la universalidad del nuclear en algunos tripletes, ej: UGA triptófano en lugar de señal de paro. • La replicación de las cadenas es unidireccional y comienza en orígenes específicos. • La transcripción se inicia en promotores del asa D y continúa en direcciones opuestas para las dos cadenas, recorriendo el círculo y generando transcritos multigénicos.
• Mayor tasa de mutación que el genoma nuclear. REPLICACIÓN Mecanismo mediante el cual la molécula de ADN se duplica para que al dividirse la célula cada descendiente reciba la misma información genética. Las moléculas hijas se forman por una cadena de la molécula original y una recién sintetizada: semiconservativo. • Se realiza durante la fase S del ciclo celular. • Inicia en una secuencia específica: origen de replicación, a partir de la cual procede en forma bidireccional y constituye un replicón. Existes múltiples replicones porque el ADN es enorme. Inician antes los de eucromatina que los de heterocromatina, así cómo los de genes activos antes que las regiones inactivas. • A partir de cada replicón se forma una horquilla en la cual la replicación prosigue en forma bidireccional y termina donde se encuentra la horquilla del siguiente replicón. • Las células sólo hacen una copia de cada uno de sus cromosomas en cada ciclo celular. Cada origen de replicación debe activarse sólo una vez por ciclo y para ello se ensamblan complejos pre-replicativos en los orígenes de replicación, los cuales sólo podrán ser activados in situ en la fase S. Heterohexámero formado por proteínas ORC1-6 (origin replication comex 1.6), que se ensambla al final de la fase M o Se le une un ADN helicasas al final de la fase G1: complejo de helicasas MCM2-7 (heterohexámero formado por 6 o proteínas relacionadas: minichromosome maintenance 2-7). Para unirse requiere de CDT1 (chromatin licensing and DNA replication factor 1) y CDC6 (cell división cycle 6). Para activarse requiere de CDC7 y otras cinasas y recluta más factores a los orígenes de replicación. • Para el inicio de la síntesis de ADN las dos cadenas deben de ser separadas, lo cual se hace por las helicasas. Se establecen dos horquillas de replicación con direcciones opuestas, donde actúan las ADN polimerasas.
•
Cada cadena sirve como molde/templado para que laADNpol α sinteticen nuevas cadenas de ADN complementarias, u tilizando los 4 deoxinucleósidos trifosfatados y a partir de la liberación de pirofosfato obtienen la energía necesaria para formar los enlaces fosfodiéster de la molécula en crecimiento. Las ADNpol catalizan la adición de nucleótidos al extremo 3’: síntesis en dirección 5’ → 3’. La replicación es un procesosemidiscontinuo: La síntesis es continua en la cadena que utiliza como molde a la orientada en dirección 3’ →5’: cadenalíder. o La síntesis es discontinua en la cadena que utiliza como molde a la cadena complementaria 5’→ 3’: cadenarezagada . o Los segmentos sintetizados de forma progresiva en esta cadena se llama fragmentosdeOkazaki y abarcan de 100 a 200 nucleótidos.
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La ADNpol α forma un complejo: complejo ADNpolα/primasa= subunidad catalíca de la ADNpol, subunidad B (necesaria para el ensamblado) y dos subunidades pequeñas con actividad de primasa (ARN polimerasa). Producen una cadena pequeña de ARNADN de 10 y 20-30 nt: el cebador, necesario para iniciar la replicación de la cadena líder y fragmentos de Okazaki. El complejo ADNpolα/primasa es precedido por el complejo MCM y las proteínas de unión a cadena sencilla (RPA, replicating protein A), que mantiene las cadenas separadas, formando el primosoma. El desenrollamiento de la doble hélice es facilitado por las toposiomerasas, enzimas que pueden cortar una sola cadena de ADN (T1) doble cadena (T2) y liberar la tensión generada y evitar el superenrrollamiento. Pero también pueden aumentar los giros en de la doble hélice para generar superenrrollamiento. Una vez formado los cebadores, el primosoma es reemplazado por las enzimas que alargan la cadena, en la cadena líder actúa la ADNpol ε y en la rezagada la ADNpol δ. Estas polimerasas tienen también actividad de exonucleasas 3’→5’, lo que les confiere capacidad de edición para quitar bases mal apareadas. La ADNpol ε tiene alta eficiencia en la incorporación de nucleótidos, para lo que requiere de la interacción con PCNA o (proliferating cell nuclear antigen) y RFC (replication factor C), que forman una abrazadera deslizante para la polimerasa y le anclan la horquilla de replicación La ADNpol δ forma un complejo de elongación con PCNA y RFC para continuar la síntesis en la cadena rezagada. o Cuando el complejo se encuentra en 5’ del fragmento de Okazaki la síntesis de la cadena lo desplaza creando una estructura tipo alerón en 5’ sobre la cual actúa la endonucleasa FEN1 (flap endonuclese-1) liberando el cebador. La ADN ligasa forma el enlace fosfodiéster entre 3’-OH recién sintetizado y el 5’ generado por el corte. Otras helicasas de la familia RECQ permiten abrir estructuras complejas que se generan durante la replicación, en especial en la cadena rezagada, como la helicasa BLM y al helicasa WRN, que también participa en la apertura de los cuartetos de guanina presentes en los telómeros. Cuando una horquilla lega a la siguiente la terminación implica el ligamento de los extremos de ADN. Las ADN polimerasas no pueden copiar los extremos 5’ de los X lineales, lo cual se resuelve por la telomerasa, quien extiende la síntesis de la cadena líder. La telomerasa está formada por TERT, quien posee actividad de transcriptasa inversa y TERC, que sirve como plantilla en la síntesis de novo del hexanucleótido repetido en la secuenc ia telomérica. Sin telomerasa los telomeros se acortan después de cada ciclo de replicación. En los telómeros es más grande una hebra, ya que se dobla y protege a la otra; necesitan de un primer especial. o
Durante la replicación el ADN esta en forma de cromatina, por lo que replica esta estructura. Los nucleos omas se desplazan hacia alguna de las cadenas durante el avance de la horquilla de replicación y rápidamente se incorporan histonas recién sintetizadas, las cuales llegan por acción de chaperonas como CAF 1 (chromatin assembly 1) y ASF1 (antisilencing function 1), las cuales actúan con PCN y permiten la incorporación de H3 y H4 para el ensamblado de nuevos nucleosomas. El ensamblaje termina con H2A y H2B, mediada por NAP1 (nucleosome assembly protein 1). Se conserva el estado epigenético.
TRANSCRIPCIÓN El ARN es sintetizado por las ARN polimerasas utilizando ADN como molde y ribonucleósidos trifosfatdos como precursores. • Para que la secuencia de ADN pueda ser transcrita requiere de un promotor (secuencia específica de nucleótidos). Los promotores contienen diferentes secuenc ias conservadas evolutivamente. En los humanos las más frecuentes son o las “cajas TATA” (TATAAAA o sus variantes), localizadas a 25nt corriente arriba (-25) del inicio de la transcripción, y las ricas en GC (GGGCGGG), ambas son características de los genes de mantenimiento celular. Otros genes transcritos por la ARNpol II tienen cajas CAAT localizadas a -80nt, que incrementan la eficacia del promotor y otros elementos corriente abajo conocidos como DPE (Down stream promoter element) en +28 a +32nt. • La transcripción inicia cuando las ARNpol se unen sus promotores mediante la formación de un complejo basal con Factores de transcripción específicos (TF), que generalmente son obicuos, como el TBP (proteína de unión a TATA), que forma parte del TFIID y que se une a la región principal de los promotores con dicha caja, para permitir la unión de la ARNpol II.
•
El transcrito primario surge como una cadena sencilla en dirección 5’→3’, que se va elongando por adición de residuos de nucleósido monofosfato al extremo 3’-OH libre, en forma complementaria a la cadena molde de ADN, lo que elimina un grupo fosfato de los ribonucleótidos trifosfatados. El extremo 5’ conserva un grupo triP.
CONTROL
• El control del inicio de la transcripción incluye mecanismos que regulan la incorporación del primer nucleótido por las ARNpol. La ARNpol II necesita la fosforilación del extremo carboxilo de su subunidad catalítica por el factor TFIIH, una vez que se ha unido a su promotor para pod er iniciar la síntesis en lo que se conoce como limpieza o abandon o del promotor. • Los niveles de expresión pueden modificarse por: Participación de TF específicos que regulan en trans (secuencias de ADN que están en moléculas diferentes del o gen) al interaccionar con elementos reguladores o secuencias específicas en el ADN. Si los T F se unen a elementos potenciadores aumentan el nivel de transcripción y ésta se evita cuando se unen a silenciadores. Hay secuencias de ADN que funcionan como aislantes o límites para impedir que los genes sean transcritos o por o el contrario silenciados. Potenciadores, silenciadores, elementos de respuesta y aislantes regulan en cis la expresión génica (sobre la o misma molécula de ADN donde se encuentran), pudiéndose localizar a miles de pares de nts basales, corriente arriba (5’) o abajo (3’) o en intrones. • Los TF tienen dominios conservados para unirse al ADN y dominios de activación, los cuales son diversos y se activan por mecanismos como adición y eliminación de grupos que modifican su estructura, interacción con otros factores formando dímeros, unión a ligandos, localización celular, entre otros. La acción de los TF modifica la expresión génica en los diferentes tejidos y etapas de la vida. • En los tejidos la regulación de la transcripción de un gen incluye mecanismos de control por proteínas y ARNnc que seleccionan transcritos alternativos de un mismo gen. El uso de promotores diferentes puede resultar en isoformas con distintas propiedades. • En el control de la elongación participan complejos remodeladores de cromatina que facilitan el desplazamiento de las ARNpol por los nucleosomas y proteínas chaperonas de histonas como SSRP1, también llama FACT- interactúa con las histonas H2A/H2B para permitir el desensamblado de los nucleosomas y elongación de los transcritos.
PROCESAMIENTO DEL ARN Y REGULACIÓN
Durante la transcripción de los genes se sintetizan los transcritos primarios o ARN premensajeos-ARN heteronucleares. Las regiones codificantes, tanto para polipéptidos como para moléculas de ARNnc, están interrumpidas en segmentos denominados exones, separados por secuencias de intervención no codificantes-intrones. Ambos tipos de secuencias (exones e intrones) son transcritas a partir de la secuencia del gen y, a continuación, los transcritos primarios son procesados en el núcleo para remover los intrones y empalmar a los exones, generando ARN maduros/funcionales que son transportados al citoplasma, en donde los ARNm son traducidos a polipéptidos. Las modificaciones postraduccionales de los transcritos primarios son: modificaciones en sus extremos, remoc ión de intrones y empalme de exones, edición, transporte y degradación. 1. Modificaciones en los extremos: a. Se adiciona al extremo 5’ 7-metil-guanosina trifosfato (7’mG)= Cap/Caperuza- sirve de protección contra la degradación por exonucleasas 5’-3’, facilita la eliminación de intrones y el transporte del núcleo al citoplasma. b. En el extremo 3’ la secuencia AAUAAA es reconocida por un complejo proteico que corta 1-30 nt corriente abajo para liberarlo del heterodúplex DNA-ARN. Después es poliadenilado (unión de 200 A) por la proteína unidora de poliadenilato (polyA binding protein). Esto permite el transporte del ARNm al citoplasma, evita su degradación y aumenta el reconocimiento por los ribosomas. Los ARNm de las histonas no son poliadenilados. 2. Eliminación de intrones y empalme de exones. a. Depende de secuencias conservadas en los límites exón-intrón. El intrón inicia con GT (GU en ARN) y termina en AG. Se requiere también de una tercera secuencia intrónica, el sitio ramificador , localizado a 40nts del extremo 3’. b. Se realiza por el complejo removedor de intrones y empalmador de exones , compuesto por 5 tipos de ARNsn (U1,2,4,5,6) y más de 100 proteínas. Otro tipo de complejo remueve intrones donde GT y AG son reemplazados por AT y AC; los ARNsn U1 y 2 son reemplazados por U11 y 12. c. Mecanismo:
i. Rotura del extremo 5’ del intron, ataque nucleofólico por el nt G terminal del sitio donador de la A del sitio
ramificador para formar una estructura en asa. ii. Corte en el extremo 3’ de la unión intrón-exón, liberando el ARN intrónico como un asa. iii. Reunión de exones. d. Los ARNnc, como el ARNr y ARNt también son procesados de manera postraduccional. 3. Edición del ARNm. a. Consiste en inserción, eliminación o cambio de nucleótidos mediante enzimas. No encontrado en mamíferos. b. Las sustituciones se producen por desaminasas dependientes de ARN, ej en APOB. 4. Transporte y degradación del ARNm. a. La estructura de un ARNm es modificada por elementos actuando en cis y proteínas de unión a ARN actuando en trans para permitir su interacción con otras proteínas, poniendo en contacto secuencias remotas—se generan señales de localización/tráfico para transportar a los ARNm como partículas RNP (ribonucleoproteínas) a lugares celulares específicos. b. Las proteínas llegan en menos tiempo al sitio en que ejercerán su función. c. La mayoría de los elementos que regulan este mecanismo se localizan en los UTR 3’ de los ARNm
A partir de los 21,000 genes se generan más de 200,000 proteínas diferentes- “Especializaciónhumana ”: cantidad de proteínas obtenidas de un gen. Este proceso re gula por ARNnc y proteínas. CONTROL Degradación de ARNm por vías dependientes de deadenilación catalizada por poliA nucleasas. Generalmente sucede dentro
de los cuerpos de procesamiento. Es regulado por miARN. o 1. Cuando la cola poliA alcanza un tamaño de 10nt (crítico) y no es capaz de mantener la interacción con la proteína de unión a poliA, se desestabiliza el complejo de unión a Cap, hay re arreglos que exponen el extremo 5’P Cao a la enzima decapitadora después se digiere por exonucleasas 5’→3’ o 2. El exoma cataliza la digestión en dirección 3’→5’. Detección de ARNm con defectos en el procesamiento en núcleo y con mutaciones que determinan codones de paro prematuro o ausencia. o Son decapitados en el citoplasma antes del acortamiento de la cola poliA o La detección depende de complejos de RNP que se ensamblan en las uniones de los exones del ARNm. o DecaimientodeARNmporcodonesdeparoprematuros : Los complejos EJC (exon junction complex) participan en la regulación del transporte núcleo-citoplasma y evitan que los transcritos primarios en los que no se han eliminado intrones lleguen al citoplasma. Los EJC se ponen después de un codón de alto y se degradan los ARNm.
TRADUCCIÓN Y REGULACIÓN La traducción se lleva a cabo en los ribosomas con la participación de los aminoacil-ARNt, energía y factores proteicos específicos. - Los ribosomas están formados por una subunidad pequeña 40S (ARNr 18S y +30 proteínas) y una subunidadmayor60S (ARNr 28S, 5.8S y 5S y + 50 proteínas). Tienen 3 sitios activos: sitioaceptor o aminoacil, sitioPportador o peptidil y el sitioE de salida. - Los ARNt son moléculas de 74 a 75nts, algunos de ellos modificados postraduccionalmente para ser reconocidos por las aminoacil-ARNt sintetasas, enzimas que unen el aminoácido a su correspondiente ARNt, formando, mediante hidrólisis de ATP, los aminoacil-Art. Los ARNM se acoplan a los ribosomas en presencia de factores de traducción para ser leidos.
• •
Para ser traducidos debe tener un marco de lectura abierto (ORF)= codón de inicio + codones para 100 aa´s + codón de paro. Los ARNm incluyen en su parte central un ORF y en sus extremos hay secuencias que no se traducen-UTR 5’ y 3’: importantes en la estabilidad y unión de los mensajeros a los ribosomas para su traducción. Se leen en dirección 5’→3’ y el pép do crece del extremo amino al carboxilo, de acuerdo al código gené co. Códigogenético: relaciona la combinación de 3 nt- codón, con los aa’s transportados por los ARNt que poseen una región complementaria-anticodón, que se adapta al codón de manera específica. Es universal o
o
De los 64 tripletes 61 codifican para los 20 aa´s: redundancia/degeneración. Triptófano y metionina tienen un solo codón y los otros 3 son señales de paro.
ETAPAS DE LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS. 1.
Inicio. a.
Requiere del complejo que se forma por la unión del ARNtimet al extremo 5’ del ARNm en presencia de eIF-4 = multímero proteíco formado por CBP (cap binding protein)+ eIF-3 (se une a 40” junto con eIF-2 h GTP). b. ARNtimet esntra de manera directa al sitio P del ribosoma c. La cola de poliA mediante la PADP se asocia a eIF-4 y ocasiona el plegamento sobre si mismo del ARM. d. El complejo avanza sobre el ARNm hasta encontrar el codón de incio-AUG, que está contenido en la secuencia consenso 5’-GCCPuCCAUGG-3’ denominado secuencia Kozak. e. A continuación de une 60S mediante el factor eIF-5 y libera otros factores como EIF-6 previniendo la unión de las subunidades 40S en el citosplasma. f. Se forma un complejo de inicio 80S , donde el ARNtimet ocupa el sitio P.
2.
Elongación a. Comienza con la ocupación del sitio A por el aminoacil-ARNt especificado para el segundo codón el ARNm. b. eEF-1 (complejo de 4 subunidades por actividad de proteína G) media la entrada de los diferentes aminoacil-ARNt al
sitio A Peptilidotransferara cataliza la formación del enlace peptídico entre la metionina del ARNt imet en el sitio P y el aa’s del segundo ARNt en el sitio A. Requiere la hidrólisis de GTP unido a eEF-1 y deacila al ARNt. d. Sigue la translocación, que ocurre en 3 etapas y requiere de la hidrólisis de GTP mediada por eEF-2 i. El ribosoma se mueve en dirección 5→3 a lo largo de 3 nt para que el siguiente codón ocupe el si o A ii. El ARNt-dipéptido en el sitio A se desplaza al sitio P iii. El ARNt deacilado en el sitio P se mueve al sitioE, siendo expulasdo por el ribosoma. e. La elongación continua hasta que llega al codón de terminación. c.
3. Terminación a. Cuando la elongación llega al codón de terminación se une uno de los factores de liberación, eRF, que reconoce a b. c.
cualquiera de los 3 codones de terminación. Se hidroliza GTP para liberar al polipéptido del ARNt y para la disociación del complejo de traducción. Las subunidades de los ribosomas regresan a la poza citoplasmática y los ARNm se degradan una vez traducidos.
CONTROL:
Los principales mecanismos de control son el control transcripcional y la estabilidad del ARNm - El UTR5’ y el 3’ pueden tener elementos que modulen la eficiencia de la traducción. - La interacción entre el URT 3’ y con la PAPD y eIF4F pueden facilitar el inicio de la traducción o impedirla. El inicio de la transcripción es afectado por estímulos que modifican el estado de fosforilación de los factores eIF4E y eIF2 y a través de la unión de proteínas a eIF4E que inhibe el inicio de la traducción dependiente del Cap. Cuando la traducción dependiente de Cap es abolida, la traducción de transcritos con sitios de unión internos para ribosomas (IRS) puede realizarse en forma independiente del Cap. - En G1-S del ciclo celular la traducción es dependiente de Cap - En G2-M la traducción dependiente de Cap es inhibida y los transcritos se traducen en forma independiente. Otros mecanismos de regulación: Interacción de proteínas clave del ARNm y la formación de ARN de doble cadena por la complementariedad de bases de moléculas antisentido y mecanismos por ARN interferente, mediada por ARNmi.
MODIFICACIONES POSTRADUCCIONALES
El polipéptido que sale del ribosoma por lo general no es activa, por lo que sufre modificaciones para formar la proteína activa, como: - Plegamiento - Ruptura proteolítica
-
Modificaciones químicas: unión a carbohidratos, a lípidos, a grupos fosfato, hidroxilo, acetilo, ente otros Eliminación de aminoácidos Interacción con otras moléculas
REGULACIÓN DE LA EXPRESIÓN GÉNICA Hay 3 niveles principales de control o regulación de la expresión génica: • Control del inicio de la transcripción. Está determinado por las secuencias del promotor localizadas corriente arriba (5’) a una distancia fija del inicio del o primer exón del gen (nt + 1). Requiere de las modificaciones en la estructura de la cromatina para la entrada de la maquinaria transcripcional a la o secuencia promotora y de la unión de proteínas específicas llamadas factores de transcripción (TF) a sus secuencias blanco en el ADN. • Control postranscripcional. Procesamiento de las moléculas de ARN, su transporte y localización, la traducción del ARNm, estabilidad y degradao ción de los ARN, síntesis de proteínas, procesamiento y localización de proteínas y su estabilidad y degradación. • Control epigenético. Cambios heredables en la expresión génica que no dependen de alteraciones en la secuencia del genoma y que están o determinados por la estructura de la cromatina Puede actúan sobre un gen en particular o en regiones específicas del genoma y ser transitoria o tener una larga o duración.
Grupos metilo condensan ADN - Influencia más la alimentació n - No cambia secuencia, pero se hereda
MUTACIONES TIPOS DE MUTACIONES Mutación: proceso en el cual pueden generarse cambios en la secuencia de nucleótidos. Se producen por dos mecanismos:
1. Trastornosquímicosdelasbases . Incorporación de nucleótidos erróneos. 2. ErroresenlareplicaciónyreparacióndelADN . Incorporación incorrecta de un nucleótido, pérdida o adición. Los cambios en la secuencia de nucleótidos pueden producirse en regiones codificantes y no codificantes o en regiones intergénicas. De esto dependerá las consecuencias de los cambios, y si afectan o no la función de los genes. En genética mutación es un cambio que afecta la función de los genes y altera el fenotipo o produce enfermedad. Los polimorfismos son cambios heredables en la secuencia de nucleótidos que no producen enfermedad y constituyen parte de la variación normal entre los individuos. Polimorfismos son comunes por el porcentaje (alrededor de 1% en la población), las mutaciones no. PRODUCTORES DE MUTACIONES:
Membrana celular y nuclear → Agentes físicos: Rayos UV, X, Gamma, etc. Agrupación de los genes en cromosomas → Agentes químicos: agentes alquilantes, oxidantes, etc. Defensas → Agentes biológicos: virus, transposones, etc. Sistemas enzimáticos de destrucción →Si no funcionan las defensas, se reparan los daños en el ADN →Si las alteraciones son graves y no funcionan los mecanismos de reparación: apoptosis Los trastornos en el ADN que no son reparados ni provocan muerte celular originan una mutación directa. Si el ADN se repara, pero lo hace de manera inexacta se origina una mutación indirecta.
NOTA: Algunas mutaciones son deletreas, mientras que otras son benéficas y permiten que haya variabilidad y selección natural
Comentado [M1]: Genesdeletreos: siempre producen caracterís-
ticas patológicas.
MUTACIONES:
• • •
•
Mutación puntual: cambio de un nucleótido por otro. Transición: cambio de purina por purina o pirimidina por pirimidina o Tranversión: cambio de purina por pirimidina. o Mutación silenciosa o sinónima: cambio generado en el ORF por una transición que cae dentro de la redundancia del código
genético. Se considera un SNP sinónimo (polimorfismo de un solo nucleótido). Mutación de sentido erróneo: una transición o transversión resulta en un codón que determina otro aminoácido. Puede ser conservativa o neutra. SNP no sinónimo: un aa es reemplazado por otro del mismo tipo. o Mutación de sentido erróneo no conservativa: cambio de aa por otro completamente diferente. o Mutación sin sentido: una transición o transversión originan que un codón codificante se vuelva uno de paro o que un codón de alto se vuelva codificante. La inserción o deleción de nucleótidos en un ORF puede llevar a la adición o pérdida de aa en la proteína si es un o número múltiplo de 3 (inserción o deleción en fase) o a que se produzca un cambio o recorrimiento en el marco de lectura, generando proteínas diferentes.
MECANISMOS DE REPARACIÓN • Reparación directa: corrección directa de la alteración de basas nitrogenadas. • Reparación por escisión de base (BER): principal mecanismo contra lesiones a bases producidas por hidrólisis, desaminación, radiaciones ionizantes, ROS, agentes alquilantes y análogos de bases. Su eficacia y especificidad está determinado por la existencia de diferentes f ormas de ADN glucosidasas que remueven o diferentes tipos de bases modificadas por corte del enlace N-glucosídico creando un sitio abásico (AP) o una ruptura de cadena sencilla (SSB). Los sitios AP son eliminados por acción de la endonucleasa AP (API), quien junto con una fosfodiesterasa rompen el o ADN 5’-3’ del sitio AP respectivamente. El hueco generado puede ser de un solo nucleótido (SP-BER) o de dos o más (LP-BER). El hueco es llenado por una ADNpol β y por último una ligasa III o I sella de acuerdo al tamaño. o
•
Reparación por escisión de nucleótidos (NER): reparación
producida por Rx UV, aductos grandes y enlaces cruzados entre bases. Se divide en dos clases, ambas remueven eficientemente el daño y tienen una vía en común, pero las moléculas que detectan el daño son diferentes. Reparación acoplada a transcripción (TCR): Está íno timamente ligada a la ARN pol II. Cuando la maquinaria de transcripción de la ARNpol II detecta una lesión se detiene y la polimerasa es desplazada, lo cual lleva a la unión de dos proteínas: CSA y CSB a la lesión, la última pertenece a la familia de remodeladores de cromatina SWI//SNF y con actividad de ATPasa estimulada por ADN. Reparación global del genoma (GGR): Proceso al o azar que ocurre de formar gradual. El daño se reconoce por XPC y HRB23B, con la unión posterior del complejo D formado por DDB1 y DDB2 (XPE). Vía común de reparación: las helicasas XPB y XPD, o que formar parte de TFIIH y la unión de XPA y RPA que reclutan las actividades de endonucleasas XPG y XPF/ERCC1, lo cual remueve el fragmento dañado- alrededor de 30 nt; el hueco es llenado por las DNApol δ/ε acompañadas de PCNNA y RFC y sellado por la ADN ligada III.
•
•
Reparación de bases mal apareadas (MMR): los apareamientos de bases erróneos y
pequeñas asas (producidas por inserciones o deleciones de nt) se reconocen por hMUTSα (dímero formado por MSH2 y MSH6) o por hMUTSβ (dímero formado por MSH2 y MSH3). Las proteínas localizadas en el ADN unen a hMUTLα (dímero formado por MLH1 y PMS2) con lo que se ensambla el complejo de reparación, que escinde la base mal apareada de la cadena recién sintetizada y permite la resíntesis por una ADNpol. Recombinación homóloga (HR): mecanismo eficiente para reparar las DSB generadas por reacciones bioquímicas complejas, radiaciones ionizantes o ROS. Participan muchas proteínas y requiere de una región grande con secuencia homóloga. 1. Resección del extremo 5’ para producir un extremo 3’ libre de cadena o sencilla, lo cual se realiza por el complejo MNR (MRE11/RAD50/NBS). 2. La proteína central para realizar la recombinación es RAD51, quien forma o un nucleofilamento capaz de invadir a la otra molécula. 3. Síntesis de ADN y formación de uniones Holliday, las cuales deben ser resolvadas y ligadas. o
•
Unión de extremos no homólogos (NHEJ): mecanismo alternativo a la HR para reparar
DSB; es más propenso al error, por lo que se emplea cuando no se puede usar HR. Comparte con HR proteínas de señalización y localización como BRCA1 y BRCA2. La mayoría de las DSB no generan extremos ligables por lo que tienen que ser generado s. El proceso se inicia con la unión de proteínas específicas a los extremos rotos, el complejo Ku (KU70/KU80), que tiene propiedades para formar un puente proteico. Se requiere la actividad de la ADN protein cinasa (ADNP PK) para acercar los extremos del ADN a través de su interacción con las proteínas que incluye a la ADN ligasa IV/XRCC4, artemisa, PINK y polimerasas de la familia X como pol λ y pol μ. También se necesitan proteínas ATM (Ataxia Telangiectasia mutated- sensora del dao al ADN con actividad cinasa; puede activar a BRCA1 y TP53) y el complejo MNR así como H2AX.
•
ADN polimerasa de síntesis sobre lesión (LTS): Mecanismo de tolerancia de daño y alta-
mente mutagénico. Implica el paso sobre la lesión incorporando nts en la cadena opuesta. Las ADN polimerasas de síntesis sobre lesión pertenecen a la familia Y principalmente; estas son propensas a error y actúan cuando las polimerasas replicativas se detienen ante daño generado po r Rx UV o ionizante y por diferentes químicos. Una excepción es la ADN pol η quien inserta adeninas en posiciones opuestas a dímeros de T generados por luz UV y también puede replicar sobre sitios AP y lesiones generadas por cisplatino.
HERRAMIENTAS EMPLEADAS EN CITOGENÉTICA Y GENÉTICA MOLECULAR CARIOTIPO Generalidades
El cariotipo es la disposición ordenada de los cromosomas del núcleo de una célula atendiendo al tamaño y forma según la posición del centrómero.
Mutaciones que detecta
Anomalías cromosómicas numéricas y estructurales mayores a 5Mb
Método
1. Se toma una muestra de células con rápida capacidad de crecimiento y multiplicación: LT, piel, médula ósea, vellosidades coriónicas, amniocitos. 2. Colocar muestra en medio de cultivo con estimulantes de la mitosis. Ej fitohemaglutinina 3. Se agregan inhibidores de la tubulina como colchicina o demecolcina para detener a los cromosomas en metafase. 4. Se fijan en solución hipotónica para romper la membrana celular y se tiñen con un colorante. Las bandas que se tiñen fuerte se llaman positivas y las que se tiñen ligeramente, negativas. a. Tinción giemsa: bandasG (Giemsa). Ricas en A-T y con heterocromatina b. BandasR ( reverso): tinción clara, mismas que G. c. Mostaza de quinacrina: tinción fluorescente de bandasQ -mismas que bandas Q d. BandasC : se tiñen el centrómero y heterocromatina constitutiva próxima a el e. Tinción DA/DAPI (diamino fenilindol y distamicina A): fluorescensa en las constricciones secundarias de los cromosomas f. Tinción NOR: tiñe zonas de sáteliles y bandasT (telómeros).
Comentado [M2]: Secuencias de ADN que sintetizan para RNA:
nucléolo-satelites- NOR.
Dependiendo de la fase de la mitosis donde se detenga el proc eso, los X tienen un # específico de bandas= resolución. Idiograma= representación del bandeo.
Las bandas dependen del grado de condensación: En prometafase se empieza a condesa, En metafase esta todo condensado. Deben de detectarse más de 550 bandas para que sea váido. Observación
Se agrupan dependiendo: de tamaño (mayor a menor), posición del centrómero y presencia o no de constricciones secundarias.
Comentado [M3]:
Indicaciones
Nomenclatura: 1. Número de cromosomas 2. Complemento sexual En específico: 3. Cromos oma 4. Región 5. Brazo 6. Banda 7. Subdivisión de banda Ej: 9p15.2 Problemas en el crecimiento y desarrollo tempranos, nacidos muertos y muerte neonatal, problemas de fertilidad en mujeres con amenorrea o aborto recurrente, antecedentes familiares, tumores, embarazo en una mujer de edad avanzada
Ventajas
Es el método más barato Se pueden detectar todas las alteraciones.
Desventajas
Tarda un mes Detecta anomalías grandes
ABERRACIONES CROMOSOMICAS INDUCIDAS
Es una prueba que se utiliza para diagnóstico citogenético, que sirve para evaluar la respuesta celular y el daño cromosómico. Para realizarlo esta se toman muestras de sangre y se cultivan a los linfocitos. Se genera inestabilidad genómica al exponer al c ultivo a agentes alquilantes como la mitomicina C (MMC) o el diepoxibutano (DEB). El Deb es el más utilizado porque induce menos daño cromosómico en individuos sanos, por lo que se obtienen más y mejores metafases. Se analiza la fragilidad cromosómica identificando rupturas cromatídicas y cromosómicas, fragmentos céntricos y acéntricos, figuras radiales y otras alteraciones como translocaciones, étc. Se analizan entre 25 y 100 células por individuo. Para obtener un diagnóstico confiable es esencial que siempre se analice un individuo sano, de manera que se obtiene la diferencia de frecuencias de aberraciones entre un individuo sano y el paciente enfermo. Se emplea para el diagnóstico de Síndromes de inestabilidad cromosómica como Anemia de Falconi y Síndrome de X frágil. INTERCAMBIO DE CROMÁTIDES HERMANAS
Es la manifestación citológica de la rotura de la doble hélice del ADN y la reorganización entre sitios homólogos de las dos cromátides de un cromosoma (hermanas). Se utilizan para observar la frecuencia de intercambio de cromátides hermanas. Los cultivos son mantendios durante un ciclo celular de replicación, se les agrega un análogo de la base BrdU (bromodeoxiuridina), el cual se va a incorpora durante la replicación a la hebra de ADN recién sintetizada y se mantiene con este reactivo a los cultivos durante dos ciclos más. En el primer ciclo celular se obtiene un cromosoma en el cual ambas cromátidas hermanas tienen una hebra de ADN con incorporación de BrdU; al final de la división cada célula hija tiene cromosomas con incorporación de BrdU sólo en una hebra. Cuando estos cromosomas se replican en un segundo ciclo celular, se generan cromosomas con dos cromátidas hermanas marcadas diferencialmente.
Se “cosecha” y se deja actual el colorante fluorescente de Hoechst y se trata son solución salida, se exponen a lus UV y se tiñen con Giemsa. Una cromátida tendrá BrdU solamente en una hebra y la otra tendrá BrdU en ambas hebras de ADN. La cromátida con BrdU en una sola hebra se tiñe de manera intensa, mientras que la otra se tiñe ligeramente por lo que se observa de color claro. Esto permite distinguir a cada cromátida hermana (una clara, la otra oscura) y observar los puntos en los que hubo intercambio
BLOTS TRANSFERENCIA SOUTHERN
TRANSFERENCIA NORTHEN
WESTERN BLOT
GENERALIDADES
Permite la detección y el análisis de frag- Equivalente a la transferencia Sout- Detección de proteínas esmentos de ADN de interés existentes de hern sobre ARN pecíficas en un tejido deterfragmentos obtenidos por acción de las minado. enzimas de restricción.
MUTACIONES DETECTADAS
Deleciones o inserciones de tamaño Determinar tamaño y abundancia Proveer información sobre el de ARNm derivado de un determi- tamaño de la proteína y su grande. abundancia. Mutaciones puntuales solo si se destru- nado gen en una muestra de aRN yen o crean sitios de restricción, alterándose el tamaño del fragmento detectado por la sonda.
MÉTODO
Se aísla el ADN de una fuente accesible, ej: linfocitos. Se prepara el ADN para la digestión por enzimas de restricción. Los fragmentos se colocan en un pocillo en la parte superior de un gel agarosa, donde son separados por su tamaño mediante electroforesis (- a +)- los más pequeños se mueven a través del campo más rápido que los grandes. Cuando el ADN digerido se ha separado y teñido con un colorante fluorescente los fragmentos de ADN genómicos aparecen como una extensión uniforme de material fluorescente en uno de los carriles del gel, con los fragmentos pequeños en la
Los ARN no pueden ser cortado por las enzimas de restricción usadas para ADN. Los ARN transcritos son de distinta longitud, dependiendo del tamaño y número de exones existentes en los distintos genes. Por lo que el ARN celular total (o el ARNm purificado) obtenido se separa según su tamaño mediante electroforesis en gel de agarosa. Tras la electroforesis, el ARN se transfiere a un filtro e igual que con Southern se incuba con una sonda desnaturalizada y marcada que se
Muestra de tejido a analizar Se desnaturalizan las proteínas pasándolas de su estado cuaternario a terciario a lineales. Se transfieren las secuencias de proteínas a un gel para electroforesis y se separan según tamaño y carga Se transfieren hacia una membrana sintética de nitrocelulosa. Se realiza un bloque que consiste en incuba a proteínas con el propósito de que un anticuerpo que se vaya a
parte inferior y los grandes en la superior. Aparece como extensión porque hay muchos fragmentos como para separarse unos de otros. Primero los fragmentos de ADN de doble cadena son desnaturalizados y después las moléculas de ADN de cadena simple son transferidas desde el gel a un trozo de papel filtro por transferencia y capilaridad. Para identificar a los fragmentos de interés, se incuba con el filtro una sonda de cadena única marcada, en condiciones que favorecen la formación de emparejamientos de moléculas complementarias de ADN de doble cadena. Después se lava para que se eliminen las sondas ue no se unieron y el filtro se expone a una placa de rayos X para revelar la posición de los fragmenos que se han hibdridado con la sonda.
hibrida a uno o más de los transcritos de ARN. Después de la exposición al filtro lavado y a una película de rayos X, pueden aparecer una o más bandas que revelan la posición y abundancia del transcrito de interés.
incubar se una a la proteína blanco. Al anticuerpo se le agrega una enzima o anticuerpo marcado con sustancia que emita luzpara ser detectada por medios histoquímicos, fluorescentes o radioativos. Ej. Distrofia muscular de Duchenne y Becker.
FISH: HIBRIDACIÓN IN SITU FLUORESCENTE MUTACIONES DETECTADAS Microdeleciones, microduplicaciones, translocaciones, inserciones, cromosomas derivativos, aneuploidias. MÉTODO Se utilizan cualquier tipo de células y no importa la fase del ciclo celular. Hibridación de sondas marcadas con fluorocromos o haptenos con el ADN en los cromosomas. - Las sondas son específicas para la región que se está buscando y miden de 100-300pb El ADN se desnaturaliza allí mismo (in situ) para exponer las dos cadenas de ADN, lo que permite que la sonda marcada hibride con el ADN cromosómico. La sonda hibridada emite fluorescencia cuando los X son visualizados con una luz que estimula la fluorescencia. La localización del segmento de ADN con el que la sonda presenta hibridación se determina al microscopio. Siempre se utiliza dos sondas con colores diferentes: el control y el paciente. Hay varios tipos de sondas: • centroméricas: detectan centrómeros específicos o de todos los cromosomas • desecuenciaespecíficadelocus(LSI): identifican regiones únicas • teloméricas: identifican regiones repetitivas de los telómeros. • Subteloméricas: marcan regiones de los subtelómeros • depintadoromosómico : marcan un cromosoma completo de un color específico FISH ENINTERFASE: Sólo es necesario una suspensión de cualquier tipo celuVARIANTES lar. FISH EN METAFASE: Células en las que pueden obtenerse mitosis. Estándar
de oro porque se observan de manera directa las señales en el cromosoma y en la posición exacta. Se deben analizar al menos 10 células SKY-FISH (Spectral karyotyping ): se utilizan 24 sondas
de pintado cromosómico distintas, una para cada uno de los 24 cromosomas humanos. Los X están en metafase. No identifica inversiones, microdeleciones y microduplicaciones Se utiliza en cáncer y estudios de genotoxicidad inducida por agentes clastogénicos. INDICACIONES
Síndromes de microdeleción Leucemias, mieloma múltiple o infomas y otros tipos de cánceres.
VENTAJAS
Se puede hacer en un día, sin la necesidad de hacer un cultivo. Es específico.
DESVENTAJAS
CGH: HIBRIDACIÓN GENÓMICA COMPARATIVA Y MICROARREGLOS CGH
MUTACIONES DAS
aCGH
Técnica que se utiliza para determinar diferencia entre dos muestras de ADN (control y paciente) en cuanto a pérdidas o ganancias genéticas.
GENERALIDADES
DETECTA-
MÉTODO
Deleciones y duplicaciones de 15-25 Mb
Deleciones/duplicaciones de 150Kb a 1 Kb o menores.
Se utiliza al ADN completo como sonda. Se hibrida de manera simultánea dos genomas marcados con diferentes fluorocromos (rojo control y verde paciente), las cuales compiten por el ADN blanco, que está en una laminilla con metafases normales. En una laminilla de X artificiales se agregan las muestras del paciente y el control Si es la misma cantidad compite equitativamente y se ve amarillo. Si hay más verde: duplicación, si hay más rojo: deleción
Utiliza una matriz con 100,000 oligonucléotidos con secuencias diferentes, cada una correspondiente a una secuencia diferente y específica del genoma humano, las cuales se seleccionan de manera que quedan distribuidas uniformemente por todo el genoma y se separan por menos de 30kb. Se fragmenta el ADN control y el del paciente
OBSERVACIÓN
Tejidos neoplásicos
INDICACIONES VENTAJAS
Sensible
Muy sensible pero no es específico. Es muy caro.
DESVENTAJAS
PCR: REACCION EN CADENA DE POLIMERASA Técnica que conlleva la amplificación in vitro de una secuencia específica de ADN. Permite amplificar GENERALIDADES millones de veces y de manera dirigida al genoma. Se realiza cuando quieres replicar muchas veces la secuencia que quieres estudiar Puede utilizarse como prueba de tamizaje. MUTACIONES DETECTADAS
Deleciones, duplicaciones e inserciones
MÉTODO
Requiere una mezcla de reacción que contiene: • ADN • una solución amortiguadora, • un cofactor enzimático como el ClMg, • una ADN polimerasa DNA-dependiente termoestable (Taq polimerasa), • una mezcla equilomar de desoxirribunucleótidos trifosfato y • 2 cebadores (primers) de 16-24nt, los cuales delimitan el fragmento que se desea amplificar. Pasos 1. Desnaturalización a 94°C: se separan las 2 hebras de ADN
2. Hibridación: Alineación de los cebadores al extremo 3’ de la secuencia complementaria de ADN. Se da en una temperatura de 50-60°C. 3. Extensión. La Taq polimerasa comienza a catalizar la adición de nts. Temperatura 72°C. Se forman 2 amplicones al final. El ciclo se repite 25-35 veces y es exponencial= 235 (3.4 x 1010 copias) VARIANTES
PCR- Transcriptasa inversa.
En vez de iniciar con ADN se utiliza una hebra de ARNm para formar ADNc (complementario) por medio de una transcriptasa inversa en lugar de polimerasa. PCR-MULTIPLEX:
Misma metodología, pero se utilizan más de dos primers pero menos de 6, para amplificar varias regiones al mismo tiempo. PCR- Tiempo real/qPCR
La acumulación de los productos amplificados se mide conforme la reacción va p rogresando, en tiempo real, con producto cuantificado después de cada ciclo. La detención de productos se realiza al incluir un “reportero” fluorescente. La fluorescencia se muestra cada vez que se amplifica. No sirve para ver si esta o no una región, pero detecta deleciones o duplicaciones: cuanta cantidad hay
•
•
se añade una sonda que puede alinear con el termino de la amplificación de una hebra. La sonda contiene un fluoróforo complejado a un extremo del fragmento que alinea, y en el otro extremo hay un compuesto quencher, que absorbe la luz emitida por el fluoroforo. Cuando la DNA polimerasa llega hasta la ubicación de la sonda unida al fragmento de DNA, la actividad exonucleasa de la enzima, rompe el DNA sonda, y el quencher se aleja del fluoroforo, esto se refleja como un aumento de luminiscencia en la muestra SYBR-Green: se utiliza como aditivo, el SYBR Green, que es un fluoróforo que se intercala en el DNA de doble hebra. TaqMan:
SIEMPRE CONTROL + Y NORMAL – PARA EVIDENCIAR QUE SE LLEVÓ BIEN A CABO.
PCR-RFLP (Fragmentos de restricción de longitud polimórfica):
-
Utiliza endonucleasas de restricción, las cuales esciden enlaces fosfodiéster de una molécula de ADN de doble cadena al reconocer una secuencia palindrómica específica de 6-8 nts (se lee igual de derecha a izquierda y viceversa) Se utiliza una electroforesis donde se ponen MPM (marcadores de peso moleculares que conocen el tamaño de los fragmentos), un control y el paciente y se compara cuantas rayas hay (las rayas representan una secuencia de pb).
INDICACIONES
qPCR: En infecciones virales para evaluar carga viral y presencia de virus: se toma un control y se compara con el PCR tiempo real (cuantitativo). PCR- RFLP:Enfermedades que cuando se mutan se generen secuencias polindromicas por mutaciones puntuales, deleciones o inserciones, que crean o destruye sitio de restricción.
VENTAJAS
Sensible, sencilla, rápida, barata.
DESVENTAJAS
Sólo se pueden amplificar 6 genes a la vez. Tienes que saber la secuencia del gen que deseas amplificar.
MLPA: MULTIPLEX LIGATION-DEPENDENT PROBE AMPLIFICATION Es una variante de la PCR en la cual se pueden amplificar diferentes secuencias de ADN en una misma GENERALIDADES reacción utilizando solo un par de cebadores. MUTACIONES DETECTADAS Se pueden amplificar regiones génicas cercanas o adyacentes con la finalidad de determinar con certeza la dosis génica en muestras de ADN de pacientes afectados de deleciones o duplicaciones grandes en estado heterocigoto, homocigoto y hemicigoto. MÉTODO Mismas condiciones de ciclos de temperatura que el PCR. Se utilizan 2 sondas por secuencia, 5’ y 3’, que deben ser específicas y complementarias; pueden ser de diferente tamaño, lo que permite amplificar regiones diferentes. Los extremos de ambas sondas poseen una secuencia diseñada artificialmente complementaria a solo un par de oligonucleótidos o cebadores universales que permiten su amplificación por PCR siempre y cuando se hayan pegado als zonas. Los extremos pueden estar marcados con fluoroforos. En la sonda 3’ se añade un stuffer con longitud variada para cada sonda, lo que permite que sea fácilmente identificable mediante electroforesis. En caso de que una sonda no se pegue significa que esa región es la que hace falta. Se utilizan controles con deleciones o duplicaciones. OBSERVACIÓN
INDICACIONES
Enfermedades monogénicas donde predominan deleciones o duplicaciones grandes.
VENTAJAS
No es muy caro. Permite identificar más de 96 regiones: se venden kits.
DESVENTAJAS
No es muy específico.
SECUENCIACIÓN GENERALIDADES
Método que permite conocer el orden p reciso que guardan los nts en una se cuencia específica de ADN
MUTACIONES DETECTADAS MÉTODO
Hay varios métodos, pero la más utilizada es la de Sanger en versión automatizada. Este método se basa en la interrupción de la síntesis de una nueva cadena de ADN por métodos químicos utilizando como molde una cadena senc illa de la región de la cual se desea obtener la secuen cia. Se utilizan análogos químicos de los 4 nts conocidos como dideoxinucleótidos marcados con un fluoroforo diferente, que cuando se incorporan en una cadena creciente de ADN no permiten que la ADN polimerasa se una a la siguiente base complementaria, interrumpiendo así la cadena de ADN en formación. Las cadenas se separan por electroforesis.
El estudio por secuenciación automatizada de varios pacientes de genes grandes genera una gran cantidad de datos que se analizan a través de programas bioinformáticos que comparan las secuencias obtenidas del paciente con las de referencia. INDICACIONES/USOS
Diagnóstico certero de múltiples trastornos mendelianos que se caracterizan por una heterogeneidad alélica amplia donde predominan mutaciones puntuales, pequeñas inserciones/deleciones.
VENTAJAS
Rápido-horas Puede ser de un solo gen o todo el genoma y de uno o varios pacientes
DESVENTAJAS
Es costoso Sanger no identidica estados heterocigotos para deleciones y duplicaciones de kb o Mg
UNIDAD II. PATRONES DE TRANSMISIÓN HEREDITARIA HERENCIA MENDELIANA Patrones reconocibles en un árbol genealógico
TERMINOLOGÍA • Autosomas: determinan las características somáticas; organismo en general. • Cromosomas sexuales: determinan el sexo del individuo, también pueden determinar genes para diversas características somáticas XX: mujer / XY: hombre • Gen: unidad de gerencia; son quienes transmiten la información biológica en los seres vivos; tienen la información que codifica para proteínas y demás características • Locus: Sitio del cromosoma donde se ubica el gen. Loci: varios locus • Alelo: formas en las que se les conoce a los genes; es una forma alternativa (2) para un mismo gen que codifica la información para dos o más formas diferentes de una misma característica. • Homocigoto: alelos iguales. / Heterocigoto: alelos diferentes Heterocigoto compuesto: se tiene 2 alelos anormales y diferentes en un locus determinado, uno en cada cromosoma o de un par. Doble heterocigoto: heterocigoto para una mutación en dos locus genéticos. o • Dominante: siempre que esté presente se va a expresar. • Recesivo: para expresarse deben de estar los dos presentes (homocigoto). • Fenotipo: expresión física del genoma / Genotipo: contenido genético de un individuo MODIFICADORES DE LA HERENCIA • Dominancia incompleta: fenotipo intermedio entre los dos progenitores; es heterocigoto. • Codominancia: dos alelos dominantes se expresan y son observables en el fenotipo. Ej: Sangre tipo AB • Penetrancia: capacidad de un gen para expresarse o no; está dada por el % con el que los individuos portadores de un gen
• •
• • • •
dominante muestran o no el carácter. Penetrancia incompleta: ser dominante y no expresarlo; es dependiente de la edad o Expresividad variable: condición en la cual las manifestaciones clínicas difieren en cada paciente- cuadro clínico/moderado/severo; dependen del componente genético integral (genero del individuo como del ascendente transmisor y condiciones ambientales). Ej. Síndrome de Waardenburg Heterogeneidad genética: mutaciones que ocurren en diferentes partes de un gen o en genes de diferentes X y que producen cuadros clínicos similares Alélica: las mutaciones no siempre ocurren en el mismo sitio del gen; produce variantes fenotípicas de la misma eno fermedad. Ej: mutaciones en alamina (progeria, displasia mandibuloacral, distrofia de emery dreifuss); fibros is quística De locus: misma entidad clínica (Sx, rasgo o enf) que se origina por genes localizados en diferentes X puede presentar o formas diferentes de herencia. Ej: esclerosis tuberosa Fenotípica: mutaciones en un mismo gen con efectos completamente diferentes o Mutación de novo: primera mutación determinada en una familia Se relaciona con la edad paterna avanzada (45 años) o Mosaicismo congénito y hereditario: presencia en un individuo de 2 o más poblaciones de células que difieren en su composición genética, pero que proceden de un único cigoto. Germinal: en gónadas puede haber otras células mutadas o Pleiotropismo: un gen produce diferentes efectos fenotípicos, según donde se exprese. Anticipación: fenómeno que se presenta en algunas enfermedades genéticas donde el aumento en el número de tripletes en la secuencia de ADN es indicador de una mayor probabilidad de padecer la enfermedad.
LEYES DE MENDEL 1. Primera ley: uniformidaddeloshíbridosdeF1 (generación 1) a. Cuando se cruzan dos individuos homocigotos (raza pura) para un determinado carácter, todos los híbridos de la primera generación son iguales. b. Los individuos de F1 son heterocigotos (híbridos) pues sus genes alelos llevan información de las dos razas puras 2.
Segunda ley: principiodesegregacióndeloscaractereshereditarios
a. Durante la reproducción dos alelos de un mismo gen se separan al formarse los gametos de tal manera que cada organismo hijo recibe un carácter de cada uno de sus progenitores.
b. Los caracteres recesivos se expresarán en F2 3.
Tercera ley: teoríadeladistribuciónindependientedeloscaractereshereditarios.
a. Cada característica que se hereda puede hacerlo independientemente de otras.
HERENCIA AUTOSÓMICA DOMINANTE CARACTERÍSTICAS DE LA HERENCIA AD • El carácter se manifiesta en heterocigotos y en homocigotos dominantes (mayor gravedad de la enfermedad). • El carácter aparece en todas las generaciones y se transmite a través de un individuo afectado (transmisiónvertical ). • Se presenta por igual en ambos sexos. • El individuo afectado tiene un riesgo de 50% de heredar el carácter a su descendencia cuando se aparea con una persona normal. • Los genes dominantes generalmente son estructurales • Mutacionesdegananciadefunción . • Efectodominantenegativo: la mutación provoca una alteración negativa en la proteína que interfiere con la función normal; la proteína mutada le estorba a las buenas y hay enfermedad. Ej: Osteogénesis imperfecta- colágena alterada que no se ensambla adecuadamente. o • Haploinsuficiencia: con la mitad no basta para que todo esté bien. Ej: Sx Marfan
ENFERMEDADES DE LA HERENCIA AD ACONDROPLASIA
1/15,000-40,000 o 26-28,000 FGFR3- 4p16.3 Transición G-A 1138- Hay ganancia de función. Es un receptor de la familia tirosin cinasa; se une con afinidad variable a una familia de factores de crecimiento fibroblástica cuya función es inhibir el cartílago de crecimiento. FISIOPATOLOGÍA MO- Hay una activación constitutiva del receptor que aumenta la diferenciación de células precursoras de la ruta LECULAR osteogénica—los huesos largos se osifican prematuramente MODIFICACIONES DE Penetrancia 100% LA HERENCIA Heterogeneidad alélica: hipocondroplasia, displasia tanatofórica I y II, síndrome de SADDAN. Mosaicismo germinal. CUADRO CLÍNICO FENOTIPO: - Talla baja desproporcionada-rizomélica: H 131, M: 124 - Macrocefalia con frontal prominente, hipoplasia medial facial, puente nasal deprimido, mandíbula de apariencia prominente con mala implantación de dientes. - Contractura de codos, acortamiento de dedos con manos en tridente, hiperlordosis y abdomen prominente. - Mano en tridente - Abundante piel en pliegues - Hipotonicidad de los tejidos de sostén. FRECUENCIA GEN MUTADO
Los huesos de cara medial y vertebras se osifican igual que huesos largos
Retraso del desarrollo motor, hidrocefalia comunicante, compresión cervico-medular secundaria a un foramen pequeño, apnea, sinusitis frecuente y otitis media, estenosis espinal, problemas ortopédios. En adultos: estenosis espinal lumbosacra con compresión de la médula espinal/raíces nerviosas. CRITERIOS DX CLÍNICO Clinico Y LABORATORIALES Rx PRUEBAS GENÉTICAS Secuenciacion COMPLICACIONES
PARA CONFIRMAR DX ASESORAMIENTO
DX
A las 26 semanas de gestación en un ultrasonido; en sospecha a las 14,16, 18, 22 y 32 semanas con mediciones Estudio molecular prenatal.
TX / SEGUIMIENTO
Secuenciación, secuenciación de exones selectos, análisis de mutación blanco. No hay cura. Prevenir secuelas serias. Manejo multidisiplinario. Confirmar el caso con rx, domuentar medidades, talla y peso. NEUROFIBROMATOSIS TIPO 1.
FRECUENCIA GEN MUTADO FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR
MODIFICACIONES DE LA HERENCIA
CUADRO CLÍNICO
1 de cada 2,500 -3,000 personas NF1 en 17q11.2 , codifica para la neurofibromina. Mutaciones sin sentido, Mutación de splicing, Deleción del gen (45%), Rearreglos, copias intrageneticas Se expresa en neuronas, células de Schwann, oligodendrocitos, astrocitos y leucocitos La neurofibromina tiene sólo dos dominios funcionales, Ras GAP y SEC 14. Ras GAP (proteínas activadoras de GTPasas o GAP: aceleran la hidrólisis de Ras-GTP a Ras- GDP, desde una forma activa a una inactiva). Las proteínas Ras son miembros de una familia de GTPasas; tienen un rol crucial en el control de la diferenciación y crecimiento celular normal, transmitiendo señales desde la membrana plasmática al núcleo por medio de cascadas de señalización molecular. Se encuentran unidas covalentemente a la membrana plasmática y ciclan entre su estado activo unido a GTP y el inactivo unido a GDP. Estas proteínas tienen baja actividad GTPasa intrínseca, que se incrementa por medio de proteínas GAP. La neurofibromina, por intermedio de su dominio GAP, incrementa la tasa de hidrólisis de GTP e inactiva a Ras. Así, disminuye su actividad y actúa como un supresor tumoral y controla la proliferación celular . La neurofibromina interviene en diferentes vías de señalización, que envían señales desde la membrana plasmática al núcleo. - Relacionadas a Ras: MAPK, PI3K, Rac/Rho, Ral/GDS - No relacionadas a Ras: AMPc-PKA Heterogeneidad alelica Penetrancia dependiente de la edad Mutación de novo en un 50-80% de lado paterno. Expresividad variable Pleiotropismo 1. 2. 3. 4.
Seisomásmanchas“caféconleche”,igualeso>de5mmenprepúberesyde15mmenpostpúberes. a. Penetranciacompletaalnacimiento Dosomásneurofibromasdecualquiertipoounoplexiforme a. Empiezanaaparecerenelprimerañodevida Presenciadeefelidesenaxilasoingles. Gliomadelnervioóptico. a. Aparecenenlosprimeros6años. DosomásnódulosdeLish:hamartomaspigmentariosdeliris Displasiaesquelética:lesióntibialoesfenoidal. Familiardeprimergradoafectado.
5. 6. 7. Otras: Anomalíasóseas : escoliosis distrófica, displasia del esfenoides, displasia tibial, pectus excavatum o carinatum
Otros: Macrocefalia absoluta o relativa durante la niñez, Problemas de aprendizaje, trastorno por déficit de atención, déficit visoespacial, de la función ejecutiva y de la coordinación motora, crisis convulsivas, cefalea y migrañas, talla por debajo del percentil 10, retraso en la pubertad o inicio precoz, HTA, cardiopatía congénita, anomalías vasculares, hemihipertrofia y sobrecrecimiento de extremidades. COMPLICACIONES Neurofibromas: prurito, dolor, repercusión cosmética. Los plexiformes pueden ser invasivos y difíciles de resecar. Se pueden volver malignos Fracturas patológicas y seudoartrosis de tibia y peroné; osteoporosis y deformidades secundarias del calcáneo y talo. Dolor radicular, debilidad por pérdida de sensación debido neurofibromas en nervios profundos Enoftalmia o herniación cerebral hacia órbita. Otras complicaciones neurológicas y cardiovasculares. CRITERIOS DX CLÍ- Criterios dx clíncios 2 o más criterios dx. NICO Y LABORA- NOTA: Sólo la mitad de los niños cumplen los criterios al año, la mayoría a los 8 porque la frecuencia de las TORIALES manifestaciones aumenta con la edad PRUEBAS GENÉTI- Meramente clínico, las pruebas moleculares genéticas están indicadas cuando un niño no cumple con todos los CAS PARA CONFIR- criterios, cuando tiene un tumor serio, de manera prenatal para diagnóstico de un embarazo actual o futuro. MAR DX Pruebas:
• Q-PCR o MLPA • Secuenciación • FISH o aCGH ASESORAMIENTO Si hay antecedentes existe 500% de riesgo en cada gestación de heredar la mutación al producto. TX / SEGUIMIENTO Referencia a especialistas para tratar complicaciones: ojos, SNC, CVS, médula, huesos. Cirugía de neurofibromas solo si son deformantes o causan daño. Cirugía preventiva de fracturas y deformidad Evaluación o intervención neuropsicológica. Debe de haber evaluaciones anuales SÍNDROME DE MARFAN
1:5000 a 10,000 nacidos vivos. Gen de la fibrilina FBN1 en 15q21.1 Mutaciones entre los exones 24 y 32 y + 1000 diferentes mutaciones a lo largo de todo el gen sin sentido, deleciones, inserciones o en splicing. FISIOPATOLOGÍA La fibrilina se encuentra distribuida en tejidos elásticos y no elástico e inhibe formación del hueso. MOLECULAR Cuando se muta hay síntesis, procesamiento, secreción y estabilidad anormal de la fibrilina-1 formando depósitos; además no se inhibe la formación de hueso. MODIFICACIONES Mutaciones de novo. DE LA HERENCIA Penetrancia elevada, dependiende de la edad Expresividad variable. Heterogeneidad alélica y de locus (mutaciones en TGFBR1 y 2- Sx Marfan tipo 2) Pleiotropismo CUADRO CLÍNICO Musculoesqueléticas: - 8-9 años y adultos segmentos inferiores y superiores son iguales; aquí hay desproporción entre los segmentos (dolicostenomelia); la brazada es más larga y hay aracnodactilia - Pectum excavatum, incavatum o asimetría - Escoliosis ligera-severa a progesiva. - Articulaciones laxas: protusio acetabular - Pies planos o cavus Oculares: Puede haber luxación del cristalino (ectopia lentis), glaucoma o formación temprana de cataratas, miopias. La esclera pude verse azul Carvdiovasculares: Aneurisma aórtico y disección a nivel del seno de valsaba, prolapso de valvula mitral con o sin regurgitación, prolapso de valvula tricúspide y alargamiento proximal de arteria pulmonar. Faciales: enoftalmos, fisuras palpebrales hacia abajo, hipoplasia malar, microretrognatia, paladar arqueado y angosto. COMPLICACIONES Cardiovasculares CRITERIOS DX CLÍ- Criterios dx. NICO Y LABORA• En ausencia de antecedentes familiares TORIALES Dilatación de raíz aórtica (Puntación Z ≥2.0) con uno de los siguientes: o Ectopia lentis Variante patogénica de FBN1 Puntuación sistémica ≥7 Ectopia lentis y variante patogénica de FBN1 con dilatación aortica o • Presencia de historia familiar con Sx Marfan Ectopia lentis o Puntuación sistémica ≥7 o Dilatación de raíz aórtica (Puntación Z ≥2.0 en ≥20 años o ≥3.0 en <20 años). o FRECUENCIA GEN MUTADO
Rayos X o resonancia magnética. Inmunohistoquimica para detección de fibrilina en fibroblastos q-PCR MLPPA aCGH Secuenciación ASESORAMIENTO Si un padre está afectado, en cada embarazo hay 50% de probabilidades de tener un hijo afectado. TX / SEGUIMIENTO Abordaje con especialistas: cardiólogos, pediatras, genetistas, ortopedistas, ginecólogos, internistas, psicólogos , medicina física. Restricción de actividades físicas Profilaxis contra endocarditis Ecocardiografía anual. PRUEBAS GENÉTICAS PARA CONFIRMAR DX
SÍNDROME DE CROUZON / Craniofacial Dysostosis FRECUENCIA GEN MUTADO FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR
MODIFICACIONES DE LA HERENCIA
CUADRO CLÍNICO
1 / 25,000-60,000 (asociado a acantosis nigricans) Mutación de ganancia de función en el 3 dominio If. Existen más de 40 mutaciones. Normalmente FGFR2 + FGF cascada de señalización mitogénesis y diferenciación de células precursoras (condroblastos, colagenoblastos y osteoblastos) Cuando se muta hay una activación constitutiva del receptor, aumentando la diferenciación de células precurcoras de osteogénesis-- Los huesos del cráneo y rostro se unen muy pronto y crece en dirección de las suturas que siguen abiertas dando una cabeza y rostro anormal Penetrancia completa Heterogeneidad de alélica, de locus. Expresividad variable Mutación de novo FENOTIPO: asimetría facial FGFR2 y3- 10q25.13 y 4p16.3
• • • • • •
Crecimiento anormal del cráneo por fusión precoz de suturas (craneosinostosis) Turribraquiocefalia (cabeza alta con proporciones de largo y ancho cefálico menores) y alargada exoftalmos, hiperterolismo, estrabismo, proptosis Hueso frontal prominente nariz en pico de loro, Hipoplasia maxilar, malaoclusión, paladar en forma de V invertida, prognatismo mandibular.
No hay de retraso mental, pérdida de la audición, hidrocefalia, fusión de vertebras C2-C6, disfunción del lenguaje y la visión, convulsiones.
CRITERIOS DX CLÍNICO Y LAB PRUEBAS GENÉTICAS ASESORAMIENTO DX TX / SEGUIMIENTO
Radiología q-PCR, MLPA, acGH y secuenciacion Radiológico. Multidisciplinario y sintomatico Qx: craneotomía, Ortodóntico. SÍNDROME APERT
FRECUENCIA GEN MUTADO FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR MODIFICACIONES DE LA HERENCIA
CUADRO CLÍNICO
CRITERIOS DX CLÍNICO Y LAB PRUEBAS GENÉTICAS ASESORAMIENTO
1 / 2,100 a 1 / 160,000 FGFR2 10q26.13: p.Ser252Trp o p.Pro253Arg Mutación de ganancia de función, esporádica y sin sentido en el 2 y 3 dominio Ig. Induce activación de múltiples vías de señalización que contribuyen a la activación de múltiples vías de señalización de osteoblastos. Penetrancia completa Heterogeneidad alélica Mutación de novo Expresividad variable Faciales: • Perfil plano de cara • Craneosinostosis frontolambidea: acortamiento asimétrico anteroposterior del cráneo- limita crecimiento y desarrollo cerebral. • Turribraquicefalia anteroposterior • Acrocefalia u oxicefalia: parte superior del cráneo en forma cónica. • Hipoplasia maxilar inferior, amontonamiento de los dientes y paladar hendido o alto con úvula bífida. • Puente nasal deprimido, hipertrofia adenoidea y amigdalina, atresia coanal. • Oculares: Hipoplasia del nervio óptico, hiperterolismo. • Hematomas en lengua. Dermatología: hiperhidrosis, uñas dismórficas y sinoniquia, acné moderado a severo, hipoqueratosis/hiperqueratosis. Extremidades: Sindactilia simétrica en miembros pélvicos y torácicos y en manos y pues. Otras: Apnea del sueño, problemas de respiración, alimentación y agua; Alteraciones neurológicas (retraso mental) En embarazadas con sospechas: ultrasonido a las 17 semanas. Criterios dx: sintactilias, craneosinostosis, alteración en aprendizaje q-PCR, MLPA, acGH y secuenciacion
TX / SEGUIMIENTO Quirúrgico-paliativo.
SX DE TREACHER COLLINS: disostosis mandibular o syndrome del primer arco FRECUENCIA GEN MUTADO
1 / 25,000- 50,000 TCOF en 15q32 y 33.1 (78-93%), POLR1c o POLRR1D (8%).
TCOF1: deleciones, inserciones, splicing, sinsentido POLR1c o POLRR1D: sin sentido, splicing, duplicaciones, inserciones o deleciones
FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR
En el gen TCOF1 se codifica la pro teína treacle, encargada de la migración de las estructuras de la cara, en especial de las porciones derivadas del 1 y 2do arco braquial. También está relacionada con transcripción, nucleologenesis y tráfico de proteínas o subunidades ribosomales entre nucléolo y citoplasma. Resultado de la mutación: insuficiencia de la proteína, ya que la mayoría de las mutaciones introduce un codón de terminación primario. POLR: RNA Polimerasas I y III- DNA dirigidas RPAC1 y 2. Subunidades de la RNA polimerasa, Involucradas en la transcripción ribosomal de RNA.---- se ↓ los ribosomas en embriogénesis , lo que ↓ proliferación y crecimiento
MODIFICADORES DE LA HERENCIA
Expresividad variable. Penetrancia completa Heterogeneidad alélica y de locus. Mutación de novo. Pleiotropismo: huesos y musculos Facies bilaterales y simétricas: - Colobomas, ausencia de pestañas inferiores, estrabismo, pérdida de visión, ambliopía, ojos orientados hacia abajo - Desplazamiento de cabello pre auricular hacia las mejillas. - Tercio medio hipoplasico: Hipoplasia de cigomático y mandíbula; los rebordes orbitarios parecen tener una protusión centrofacial. - Retrognatia y micrognatia. - Perdida de la audición debido a malformaciones o hipoplasia del oído medio, microtia y u orejas invertidas. - Otras: paladar hendido con o sin labio hendido, y estenosis o atresia de coanas. No hay retraso mental
CUADRO CLÍNICO
Apneas obstructivas Criterios: paladar hendido, hipoplasia maxilar, ojos orientados hacia abajo Ecografía y biopsia de vellosidades coriónicas. Radiografía para ver hipoplasia cigomática y malar y retrognatia mandibular PRUEBAS GENÉTI- Análisis de secuenciación o duplicación/deleción de genes: CAS PARA CONFIR- Q-PCR, MLPA, secuenciación COMPLICACIONES
CRITERIOS DX CLÍNICO Y LABORATORIALES
MAR DX ASESORAMIENTO
Hay 50% de probabilidades con un padre afectado de que el hijo se vea afectado también.
TX / SEGUIMIENTO Manejo interdisciplinario
Asegurar integridad de vía aérea y logar alimentación del paciente. En algunos casos se necesita traqueostomía. Reconstrucción craneofacial de ser necesario al igual que del paladar hendido. Ortodoncia. HIPERCOLESTEROLEMIA FRECUENCIA GEN MUTADO
FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR
MODIFICACIONES DE LA HERENCIA
CUADRO CLÍNICO
1 / 400-500 heterocigota; 1 / 1,000,000 homocigota Receptor de LDL. 19p13.1-13.3. 18 exones y 17 intrones que codifican para 6 dominios funcionales del R-LDL O Genes: APOB (1-5%) y PCKS9 (0-3%) LDRL: Clase I o alelos nulos: no hay síntesis Clase II o alelos defectuosos para el transporte Acumulación de LDL en plasma Clase III o alelos defectuosos en la unión Clase IV o alelos defectuosos para la internalización Clase V o defectos del reciclaje Heterogeneidad de locus y alélica Mutación de novo Expresividad variable Penetrancia completa Xantomas (depósitos de ésteres de colesterol que se acumulan en los tejidos blandos y tendones y producen deformidades, engrosamientos y tumoraciones superficiales) en codos, rodillas, glúteos, tendones y arco roneal Xantelasmas (en párpados) Dolor torácico: angina, arteriopatia coronaria.
Heterocigotos: aumento de LDL, depósitos lipí-
Homocigotos: aumento de colesterol al nacimiento, depósitos
dicos, EVC precoz
lipidios, ateroesclerosis en 1era década, riesgo de muerte por enf coronaria a los 30, antecedente familiar
Anginas, sincope, IAM, muerte súbita Clínico: xantomas o depósitos en ojo. Laboratorio: niveles altos de colesterol ( mayor a 300 en adultos y 250 en niños) y LDL (mayor a 170 en niños y 220 en adultos) PRUEBAS GENÉTI- Secuenciacion COMPLICACIONES CRITERIOS DX CLÍNICO Y LABORATORIALES CAS PARA CONFIRMAR DX ASESORAMIENTO TX / SEGUIMIENTO
Cambios en el sentilo de vida Farmacologico: fibratos, acido nicotincio, resinas secuestrados de acidos biliares, ezetimiba.
HERENCIA AUTOSÓMICA RECESIVA CARACTERÍSTICAS DE LA HERENCIA AR • El carácter se manifiesta en homocigotos y heterocigotos compuestos para el gen • Misma frecuencia e intensidad entre hombres y mujeres; con excepciones. • El individuo afectado tiene un riesgo de 25% de heredar el carácter a su descendencia cuando se aparea con una persona normal. • Consanguinidad : apareamiento entre individuos que tienen ancestros en común • Endogamia: poblaciones que procrean en una comunidad cerrada. Todas las enfermedades recesivas son más frecuentes en judíos. Personas de talla baja y con neoformaciones padecen algún síndrome
ENFERMEDADES DE LA HERENCIA AR ENFERMEDAD DE LAS CÉLULAS FALCIFORMES O DREPANOCITOSIS FRECUENCIA
Hemoglobinopatía más frecuente en el mundo 1/400-600 afroamericanos. En África predomina: 1/50; también en Mediterráneo y Medio Oriente.
GEN MUTADO
Mutación sin sentido que provoca sustitución de un único nucleótido (GTG por GAG) en el codón 6 delgen de la β globulina en el cromosoma 11 (11p15.5) , que resulta de ácido glutámico por valina en la posición 6 de la cadena polipeptídica de la β-globina.
Comentado [P4]: Los genes que codifican para los di ferentes ti-
La mutación produce hemoglobina S, compuesta por dos cadenas α normales y dos β anormales. La hemoglobina S crea agregados y hace que los eritrocitos adopten una forma de hoz en condiciones de baja tensión del oxígeno (2’-25%como en los capilares) porque se vuelven menos solubles y se polimerizan por proximidad de los sitios β Val, β73 Asp, β 121 Glu y αGlu, lo que provoca que los eritrocitos sean menos flexibles y no pasen por los capilares; además tienen a adherirse al endotelio vascular→obstrucción vascular→ hipoxemia localizada, crisis vasooclusivas e infartos de diferentes tejidos. La destrucción prematura de los eritrocitos reduce su número y la [Hb]- anemia.
Comentado [P5R4]:
FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR
MODIFICACIONES DE LA HERENCIA CUADRO CLÍNICO
Comprende un grupo de síndromes denominados síndromes drepanocíticos: 1. Anemia drepanocítica clásica (homocigoto para HbS, βS/βS, S/S). 2. Anemia drepanocítica-talasemia-β o δβ (heterocigoto compuesto βS/βtal, S/BTal; βS/δβtal S/DBTal). 3. Anemia drepanocítica con variante de hemoglobinas (heterocigoto compuesto con HbS y otras variantes como HbC, βS/βC, S/C; HbD, βS/βD, S/D o con otras variantes). Manifestaciones:
pos de cadanas globínicas se encuentran en dos familias de genes: α que se encuentran en el cromosoma 16 (16p13.3) y B
-
Infecciones: Son la principal causa de morbilidad y mortalidad especialmente en pacientes menores de 5
años. Esto es ocasionado por el impedimento de la función inmunológica del bazo (filtro fagocítico, producción de anticuerpos, producción de elementos del complemento) - Anemia hemolítica: Disminución de la v.m. del eritrocito (de 120 días a 15-20 días) - Crisis vasooclusivas: Bloqueo del flujo sanguíneo por acumulación de células drepanocíticas en vasos sanguíneos. Son dolorosas y pueden ser desencadenadas por procesos infecciosos, temperaturas extremas, deshidratación, hipoxia y estrés. - Síndrome torácico agudo: Bloqueo de la circulación pulmonar por los drepanocitos. Se puede asociar con infección aguda, embolia grasa e infarto pulmonar. - Secuestro esplénico: Acumulación de células drepanocíticas en el bazo con aumento del volumen de sangre. - Enfermedad cerebrovascular: Bloqueo de los principales vasos sanguíneos. - Ictericia que se acentúa durante cuadros infecciosos. Otras: Ulceras maleolares, prapismo, colelitiasis, hipertensión, cambios esqueléticos por expansión de la médula con deformidades a nivel de cara y cráneo. Retardo en el crecimiento y desarrollo después del nacimiento, retardo de desarrollo puberal, hepatoesplenomegalia en los primeros años (después el bazo produce fibrosis) Rasgofalciforme :
portadores de HbS asintomáticas, con cirfas de Hb, morfología sanguínea y desarrollo físico normal. La [Hb] S es < del 50%; pueden presentar algunas complicaciones como la anoxia. HeterocigotosHb(AS): Tienen anemia leve y en circunstancias normales presentan misma eficacia que las personas sanas. Estos tienen la ventaja de que la Hb falciforme lo protege contra el protozoo de la malaria (polimorfismo compensado), mismo que ha causado que la anemia falciforme predomine en la población africana. CRITERIOS DX CLÍNICO Y LABORATORIALES
Hemograma: Anemia hemolítica (nivel de reticulocitos elevado), VCM normal o disminuido y datos clínicos. Extendido de sangre periférica: Alteraciones en el glóbulo rojo en células densas (pequeñas y deshidratadas) en forma de hoz o disco. Prueba de drepanocitosis. Electroforesis o separación cromatoráfica de Hb en Ph alcalino. (prueba confirmatoria) Tamizaje neonatal.
PRUEBAS GENÉTICAS PARA CONFIRMAR DX ASESORAMIENTO
TX / SEGUIMIENTO
Si un progenitor es portador de la Hb S (rasgo falciforme) y el otro no, la mitad de los hijos serán portadores y la otra mitad sanos, ninguno tendrá la enfermedad. Cuando ambos padres tienen el rasgo falciforme Hb (AS) en cada embarazo habrá las siguientes posibilidades: 25% de que el hijo sea normal Hb (AA), 50% de que el hijo herede la Hb normal de uno de sus padres y la Hb S del otro presentando el rasgo falciforme Hb (AS) 25% de probabilidad de que el hijo herede la Hb S de ambos padres Hb (SS) manifestando la enfermedad. -
-
Ácido fólico. Vacunas que prevengan contra gérmenes encapsulados como neumococo, meningococo, y Haemophilus influenzae. Tambien contra VHB, fiebre amarilla, VHA y malaria. Terapia transfusional en manejo de complicaciones agudas de la enfermedad. Trasfusiones crónicas. Para mantener un nivel menor de 30% de Hb S. Indicadas en pacientes que han sufrido ECV y en los que el eco doppler transcraneal muestra una velocidad sanguínea mayor a 200 cm/seg. Hidroxiurea. Causa inhibición de síntesis de ADN aumentando la producción de hemoglobina fetal que a su vez disminuye la polimerización de la HbS. Induce supresión medular que conduce a una eritropoyesis inefectiva que favorece la producción de producción de HbF. Trasplante de células madre hematopoyéticas. Única opción curativa.
TALASEMIAS
un grupo de enfermedades de la síntesis en donde las mutaciones reducen la síntesis o estabilidad de las cadenas de α-globina o βglobina, en donde se causa α-talasemia o β-talasemia, respectivamente. Es de los desórdenes de un solo gen más comunes en los humanos TALASEMIA ALFA FRECUENCIA
Tα: 4/100,000
GEN MUTADO
Deleción HBA1/HBA2 16p13 en los genes de α globina.
FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR
Formas: 1. Portador silente: 1 alelo mutado 2. Rasgo α talasemia: 2 alelos 3. Enfermedad de HbH: 3 ale los 4. Hb Bart: 4 alelos Se afecta la producción de HbF y HbA. Las cadenas de B-globina, en ausencia de cadenas de a-globina se pueden unir creando tetrámeros homólogos llamados HbH. En fetos se forma hemoglobina tetramerica homologa de cadenas gama, la cual se le llama Hb Bart. :homotetrámerosconmuypocacapacidaddeunirsealoxígeno—hipoxemia
α
Comentado [P6]: Las cadenas gamma son las cadenas que for-
man una parte de la hemoglobina fetal ***
Otrasformasdea-talasemia:
1. Deleción en el gen ZF que da lugar a la transcripción de un RNA que silencia al gen de la a2-globina. 2. Síndrome ATR-X. Da como resultado una a-talasemia con retardo mental al estar la mutación en el gen ligado al X ATRX, que codifica para una proteína que remodela cromatina que es necesaria para la expresión normal del complejo de a-globina. MODIFICACIONES DE LA HERENCIA CUADRO CLÍNICO
1 o 2 deleciones-sin efectos clínicos, 3- Anemia moderadamente grave y esplenomegalia, 4- Hb Bart: Los infantes con Hb Bart elevada y talasemia a severa pueden sufrir hipoxia intrauterina con una acumulación masiva de líquido (hidropsis fetalis) y hay hipoxia fetal.
COMPLICACIONES CRITERIOS DX CLÍNICO Y LABORATORIALES
Frotis de sangre globulos grandes, hipercromicos, anisopoiquilocitos (no tan marcado en protadores) Tincion supravital para detectar cuerpos de inclusión en globulos rojos
PRUEBAS GENÉTICAS PARA CONFIRMAR DX
Electroforesis: análisis cuantitativos y cualitativos (tipo de Hb) Secuencia dirigida Análisis deleciones
ASESORAMIENTO
Riesgo en futuros embarazos : 25%
TX / SEGUIMIENTO TALASEMIA BETA FRECUENCIA
1/,3200
GEN MUTADO
Tβ: mutacionesen genHBH en 11p15.4, de una única base, que generan codones de stop (B°) o errores del marco de lectura (B+). Se pueden mutar secuencias reguladoras; mutaciones en LCR (región de control del locus) en sitio de splicing.
FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR
Mutación en un alelo: anemia leve/inexistente Mutación en 2 alelos-desarrollo de B talasemia intermedia o mayor (Anemia de Cooley). No se logra producir la HbA por falta de cadenas B globinas. Se forman homotetrámeros de cadenas alfa. - Bs: sihay HbA,y estaelevaciónde HbF - B° no se forma HbA
MODIFICACIONES DE LA HERENCIA
Heterocigotos compuestos Heterogeneidad alelica
CUADRO CLÍNICO
Los infantes con B-talasemia empiezan a presentar anemia a los 2 años que se deja de producir la Hb Fetal. La severidad depende de la combinación entre los dos alelos:
•
Los que tienen un solo alelo de la B-talasemia, se encuentran clínicamente bien y tienen talasemia menor. Algunos individuos tienen anemia hipocrómica microcítica.
Comentado [M7]: Las mutaciones finalizadoras, de cambio del
marco de lectura y del sitio de spilicing tienden a producir una enfermedad más grave. Las mutaciones de la región promotora y las que afectan a secuencias de consenso del sitio de spilicingya sitios de spiicingcfíjpWcos tienden a producir una enfermedad menos grave.
•
Los individuos con dos alelos para B-talasemia, generalmente desarrollan talasemia mayor, una condición caracterizada por anemia severa con necesidad de tratamiento crónico. AnemiadeCooley : Se manifiesta en el 5-6to mes de vida. Durante los primeros 2 años de vida presentan palidez, irritabilidad, alteraciones del sueño, rechazo del alimento e infecciones de repetición, presentan anemia intensa y puede haber hepatoesplenomegalia, así como también deformidades óseas por expansión de la médula.
COMPLICACIONES
Aumenta la absorción de hierro por el tubo digestivo por lo que las transfusiones se pueden complicar con sobrecarga de hierro. El 85% de los pacientes con formas severas de talasemias mueren antes de los 5 años si no se tratan adecuadamente.
CRITERIOS DX CLÍNICO Y LABORATORIALES
Examen hematológico elemental. Incluyendo Hb, sideremia y frotis de sangre periférica.
PRUEBAS GENÉTICAS PARA CONFIRMAR DX
Electroforesis de Hb y cuantificación de HbA2 y HbF PCR tiempo real MLPA Microarreglos
ASESORAMIENTO TX / SEGUIMIENTO Correcion de anemia
Expansión y tranfusión de médula ósea. Control de hierro.
FRECUENCIA GEN MUTADO
FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR
MODIFICACIONES DE LA HERENCIA
FIBROSIS QUÍSTICA 1/3200 vivos (1/2500 en raza blanca, 1/15000 en afroamericanos, 1/30,000 en asiáticos, 1/300 en Canada) Portadores: 1:25 CFTR en 7q31- Codifica para el regulador de la conductancia transmembranaria de la FQ- canales iónicos cloruros regulados por AMP que cubren las membranas de células epiteliales especializados; interviene en la regulación del transporte de Na+ en membranas de células epiteliales. + 1500 mutaciones, divididas en 4 clase; Del F508 en 70% y de las más graves. No clásicos: mutaciones en SCNN1 (gen del canal epitelial del sodio) Se debe a una alteración del transporte de líquidos y electrólitos a través de las membranas apicales del epitelio, que causa enfermedad en órganos que secretan moco (vías respiratorias, páncreas, sistema biliar, genitales masculinos, intestino, glándulas sudoríparas). Con las mutaciones se pierda a CFTR o su función - En glándulas sudoríparas: el cloro en el conducto de las glándulas no puede ser reabsorbido→↓ gradiente electroquímico→ Na no puede atravesar la membrana apical→ ↑ [Na] y [Cl] - En pulmón hay absorción excesiva de Na y ↓ secreción de Cl→ secreciones espesas y obstructivas; también observadas en páncreas. Según la severidad de la enfermedad: Del F508: absoluta producción de CaCl o hay incapacidad de éstos de migrar a la membrana célula Mutación en sentido erróneo (R117H): Si migran los canales pero responden mal al AMPc- fenotipo más leve Hay transporte defectuoso de los iones, lo que provoca desequilibrios salinos, que reducen el agua en las vías respiratorias y producen secreciones espesas y obstructivas, también observadas en páncreas. Heterogeneidadalélica Expresiónvariable: determinado por el tipo de mutación. *Pleiotropismo: Afección de varios órganos.
Otras enfermedades: azoospermia obstructiva, pancreatitis idioática, bronquiectasias diseminadas, aspergilosis broncopulmonar alérgica, enfermedad sinopulmonar atípica y asma. En recién nacidos se puede presentar íleo meconial en 10-20% (obstrucción intestinal) Mala absorción de nutrientes- páncreas no secreta enzimas digestivas (lipasa, tripsina, quimiotripsina) FQ con suficiencia pancreática en 5-10% Anormalidades en glándulas sudoríparas, con elevadas [Cl] Retraso del crecimiento (se debe a un incremento del gasto calórico por infecciones crónicas y malnutrición). Cuadro pulmonar obstructivo crónico que evoluciona a bronquiectasias; infecciones recurrentes. - Tos, esputo, sibilancias, atrapamiento de aire. -
CUADRO CLÍNICO
COMPLICACIONES
CRITERIOS DX CLÍNICO Y LABORATORIALES PRUEBAS GENÉTICAS PARA CONFIRMAR DX
ASESORAMIENTO TX / SEGUIMIENTO
Azooespermia obstructiva 95%: Varones estériles por obstrucción del conducto deferente o ausencia bilateral congénita (CBAVD) Insuficiencia renal Fibrosis pulmonar- insuficiencia. Fibrosis e insuficiencia pancreática exógena. Muerte. Supervivencia 30-40 años (33) Prueba del sudor: incremento de [Na] y [Cl] ( >60mEq). 3 determinaciones positivas, junto con 1 criterio clínico (ileo meconil, antecedentes familiares, insuficiencia pancreática exógena, enfermedad pulmonar crónica, azoospermia obstructiva, Sx de pérdida de sal). Paneles y luego secuenciación. PCR, hibridación específica para la detección de mutaciones conocidas o frecuentes (ASO), el análisis de polimorfismos conformacionales de cadena sencilla (SSCP), cromatografía líquida–desnaturalizante de alta reso lución (D– HPLC) y heterodúplex combinados con secuenciación para la caracterización de mutaciones desconocidas y raras Análisis de ADN a las 10-12 semanas en fetos por medio de biopsia de vellosidades coriales. Análisis de segregación por métodos indirectos utilizando marcadores moleculares ligados al gen. Para las parejas que tienen un hijo afectado, el riesgo de tener otro hijo afectado es de 1:4. (25%) Objetivos: eliminación de secreciones pulmonares, control de infecciones pulmonares, sustitución de enzimas pancreáticas, nutrición adecuada, prevención de obstrucción intestinal. Vitaminas, broncodilatadores, antibióticos. Trasplante pulmonar Gentamicina: los ribosomas leen codones finalizadores prematuros. Terapia génica.*
CLASES DE MUTACIONES: Clase I: bloqueo en la síntesis. Clase II: proteína defectuosa por afección del proceso postraduccional-la proteína es destruida en proteosomas. Clase III: proteínas erróneas que migran a la superficie celular pero están reguladas anormalmente. Clase IV: conductancia defectuosa de iones Cl- ↑ de las tasas de recambio Clase V: mutaciones en el activador o empalme intron-exón que reducen el # de transcripción de mRNA, permitiendo algunas proteínas normales
http://www.scielo.org.mx/scielo.php?pid=S0034-83762006000200007&script=sci_arttext HIPERPLASIA SUPRARRENAL CONGÉNITA FRECUENCIA GEN MUTADO
FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR
Clásicas: 1/15,000 personas (en Alaska 1/280) No clásicas: 1/1000 95% CYP21A2 en 6p21.3, en la región III del Alelo Alelo HLA B47- codifica para la 21-hidroxilasa. 5. Deleciones, Deleciones, conversio conversiones; nes; del8pb del8pb en el exón exón 3, 106instT, 106instT, triple triple mutacion mutacion del exón 6, Gln318 Gln318Stp, Stp, Arg356Trp, intrón 2 G, Ile172Asn; Val281Leu, Pro30Leu, Pro453Ser 3-5% deficiencia de 11- β- hidroxilasa hidroxilasa Grupo de trastornos genéticamente heterogéneos de la biosíntesis de colesterol. La deficiencia de 21-hidroxilasa bloquea la síntesis normal de glucocorticoides y mineralocortioides → exceso de precursores, que se desvían a la biosínsesis de andrógenos- exceso. Deficiencia de cortisol (17-OH progesterona no se transforma en 11-desoxicortisol), deficiencia variable de aldosterona (progeterona no se transforma en desoxicorticosterona) y exceso de andrógenos. En la deficiencia de 11- β- hidroxilasa hay deficiente conversión de 11-desoxicortisol y 11-desoxicorticosterona a cortisol y corticosterona→↑ niveles
MODIFICACIONES DE LA HERENCIA
Otras formas de HSC: deficiencia de 3-β-hidroxiesteroide deshidrogenasa, 17 α-hidroxilasa y lipoidea (deficiencia de StAR) Heterocigotos compuestos o dobles heterocigotos. Expresibilidad variable.
CUADRO CLÍNICO
Depende del grado de actividad residual de la 21-hidroxilasa. Formagraveoclásica: sobreproducción de precursores de cortisol-exceso de andrógenos suprarrenales
La deficiencia de aldosterona provoca pérdida de sal, macrogenitosomía en fetos varones, seudohermafrotismo femenino (genitales ambiguos en 46,XX), 6. Crisis de insuficienc insuficiencia ia suprarrenal suprarrenal en las primeras primeras 2 semanas de vida: pérdida pérdida de peso, letargo, letargo, deshidratación, hiponatremia e hiperpotasemia, hipoglucemia. suficiente producción de cortisol, exceso de andrógenos postnatal 7. Infancia: Infancia: desarrollo desarrollo puberal puberal prematuro, prematuro, piel grasa, grasa, acné, aceleración aceleración del crecimiento. crecimiento.
Formaslevesonoclásicas:
8. Mujeres Mujeres adolescentes/adul adolescentes/adultas: tas: hirsutismo, hirsutismo, amenorrea amenorrea u oligomenorrea, oligomenorrea, ovarios poliquístico poliquísticoss y acné, infertilidad 9. Hombres: Hombres: acné, acné, oligoespermi oligoespermiaa o asintomáticos. asintomáticos. Deficiencia de 11- β- hidroxila hidroxilasa sa
Forma clásica parecida a la del déficit de 21-OH, excepto la pérdida salina. Formanoclásica: es rara, misma sintomatología que 21-OH:
COMPLICACIONES CRITER CRITERIOS IOS DX CLÍCLÍNICO Y LABORATORIALES
Muerte. Dx hormonal: niveles elevados de 17-OHP. Forma clásica: 17-OHP arriba de 20ng/ml; si hay pérdida de sal la renina plasmática esta elevada. Formas no clásicas: 17-OHP arriba de 10-20ng/ml
Mecanismo de cribado- screening neonatal. En casos + se debe medir 17-OHP en suero y realizar dx genético. *prematuros *prematuros con estrés tienen niveles niveles altos de 17-OPH – falso positivo positivo PRUEBAS GENÉTI- Cariotipo: deleciones y conversiones CAS PARA CONFIR- PCR y secuenciación del gen para buscar las las mutaciones MAR DX ASESORAMIENTO TX / SEGUIMIENTO
Recurrencia 25% en cada embarazo. Reposición de glucocorticoides, inhibición de la secreción de andrógenos y administración de mineralocorticoides. Cirugía en genitales ambiguos
http://www.cenetec.salud.gob.mx/descargas/gpc/CatalogoMaestro/IMSS-715-14-Hiperplasiasuprarrenalcong/715GRR.pdf
HERENCIA LIGADA AL CROMOSOMA X EnfermedadescuyosgenesselocalizanenloscromosomassexualesXyY.
El X es un cromosoma grande, contiene 5% del ADN genómico haploide (155Mb) y más de 1000 genes codificantes, a diferencia del Y, el cual tiene 76Mb y pocos genes
INACTIVACIÓN DEL CROMOSOMA X Es un silencio inducido transcripcional a uno de los X en las células somáticas de la mujer. Sucede porque las mujeres tienen dos X, lo que condiciona un desequilibrio de contenido génico con los varones. Se realiza por medio de mecanismos regulatorios genéticos y epigenéticos. Es de manera aleatoria, en unas células se inactiva el X paterno y en otras el materno→ mosaicismodeexpresión delX . /cromatina sexual: X muy condensado que se observa en interfase en las mujeres. CorpúsculodeBarr /cromatina Características en mujeres con una mutación en un locus ligado al X: - Fenómeno de expresión en mosaico con activación desigual. o En el albinismo ocular, los varones que heredan la mutación presentan ausencia total de la melanina, mientras que las mujeres heterocigotas presentan manchas alternantes de tejido pigmentario y no pigmentario. - Variabilidad en la expresión de la enfermedad: presencia de diferentes proporciones de células con el alelo mutado. MECANISMO
•
Para que se lleve a cabo, el locus conocido como “ centrodeinactivacióndelcromosoma X (XIC)” en Xq13.2 contiene un genXIST (inactive X [Xi]-specific transcription- que se expresa sólo en el X inactivo y curo producto es un ARNnc encargado de
silenciar el X que lo contiene XIST está controlado por 3 ARNnc, 2 para la activación y el otro como antagonista (TXIST). Si no funciona o no existe el XIST, la inactivación no ocurre. • Antes de la inactivación la célula calcula cuantos X tiene, de los cuales sólo uno quedará activo y el resto se inactiva • La inactivación inicia en la etapa pre-implantación hasta el periodo de blastocisto tardío y se va acumulando, así uno de los X es silenciado en cada célula somática. NO todos los genes se inactivan. 40 genes escapan al silenciamiento y son expresados en los 2X, ej: sulfatasa esteroidea, ZFX, BEi1X, SMCX, RPS4X, SOX3. Aunque en su mayoría la inactivación del X es aleatoria, en algunos casos hay inactivación preferencial, de manera azarosa, y puede condicionar o no la presencia de una enfermedad en la mujer, así como discordancia en gemelos monocigotos o concordancia en los dicigóticos. El objetivo de la inactivación sesgada es minimizar las consecuencias clínicas de un defecto particular del X - Si hay una tx;autosoma balanceada el X inactivado preferencialmente es el normal para evitar inactivación de la región autosómica; si hay una mutación desbalanceada, el X normal es el que se mantendrá activo. - Si un gen localizado en el X se requiere para la supervivencia de la célula el alelo mutado se encontrará en el X inactivo. Penetrancia de enfermedades ligada al X no ocurre igual en: adrenoleucodistrofia, X frágil, deficiencia de ornitina transcarbamilasa, lisencefalia ligada al X, Sx de Fabry, Sx Hunter. Segunda forma d einactivacipon: MSCI (meiotic sex chromosome inactivation). - Silenciamiento transcripcional en cromosomas sexuales del varón en espermatogénesis. - Es un ejemplo de MUSC: meiotic silencing of unsynapsed chromatin. Inactiva a los X que fallan en el apareamiento con sus homólogos como protección a una aneuploidía.
•
CARACTERÍSTICAS DE HERENCIA DOMINANTE Y RECESIVA LIGADA AL CROMOSOMA X HERENCIALIGADAALXDOMINANTE
• • •
Con sólo una copia del gen mutado en X hay afección. Se manifiesta en varones y mujeres heterocigotas. La inactivación del X desempeña la función de minimizar la presentación de manifestaciones clínicas en mujeres afectadas/ varones tienen manifestaciones más graves y hay mortalidad prenatal. frecuentes. • Menos frecuentes. Padecimientos: Síndrome de Rett, Síndrome de Alport, Incontinencia Incontinencia pigmentaria, Sx de Goltz, Hiperplasia dérmica focal, Raquitismo hipofsfatémico HERENCIALIGADAALXRECESIVA
Como las mujeres tienen dos copias del X, pueden ser homocigotas o heterocigotas. En caso de heterocigocidad y presentar mutaciones recesivas alrededor de la mitad de las células expresarán el alelo de la enfermedad y la otra mitad expresarán el alelo normal- 50% de niveles normales del producto génico.
Los hombres son hemicigotos, y aunque el gen sea recesivo, el cromosoma Y no proporciona la contratarte alélica normal para compensar un fenotipo normal. CARACTERÍSTICAS DEL ÁRBOL GENEALÓGICO:
→Varones afectados emparentados por lado materno y saltos generacionales.
• •
Varón afectado + mujer sana: sana: hijos sanos, no hay transmisión varón a varón; hijas portadoras del X mutado. Portadora + varón sano: sano: transmisión de la enfermedad al 50% de sus hijos (salto generacional abuelo-nieto); mitad de las hijas son portadoras. afectado + mujer heteroci heterocigota gota:: 50% de mujeres portadoras y 50% homocigotas afectadas / 50% de hombres sanos, 50% • Varón afectado de riesgo a ser hemicigotos afectados. seudodominancia Padecimientos: Distrofia musuclar de Duchenne y Becker, Hemofilia, Lesh-Nyham Sx de Menkes
ENFERMEDADES LIGADAS AL CROMOSOMA X DESCRIPCIÓN
FRECUENCIA GEN MUTADO
FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR MODIFICACIONES DE LA HERENCIA
CUADRO CLÍNICO
HEMOFILIA A También llamada hemofilia clásica o deficiencia del factor VIII. Está caracterizada por sangrado espontaneo o sangrado después de un trauma y cirugía, sangrado de articulaciones o músculos y sangrado en tejidos blandos. Gen del factor VIII en el cromosoma X q28 una deficiencia o ausencia del factor VIII. Mutaciones incluyen: - Inversión en el intrón 22: 20% de pacientes con hemofilia A; 45% de pacientes con hemofilia A severa. - Inversión del intrón 1: 1.8% de pacientes con hemofilia A severa en UK. Es sintetizado en el hígado principalmente y en circulación se une al factor vWB para evitar su rápida descomposición. Al activarse por la trombina se separa del fvWB y se une a la superficie de las membranas fosfolipídicas. Al interactuar con el factor IX activa (por vía intrínseca) al factor X iniciando la vía común de la coagulación. Mutación recesiva heredada en el 70% de los casos Mutación espontánea en el 30% Penetrancia variada: - Todos los hombres con la enfermedad tienen manifestaciones parecidas a las de los otros miembros de la misma familia, con una variación potencial en la severidad debido a otros factores genéticos o ambientales. - Un 10% de las mujeres portadoras de la enfermedad con un alelo normal tienen actividad del factor VIII < 30% y trastorno leve de sangrado. Clasificado según su severidad: - Ligera: Actividad del factor VIII del 5%-40% sangrado solo después de cirugía o trauma mayor. Sin aparición temprana. Actividad del factor VIII de 1%- 5% con sangrado después después de trauma menor, sangrado es- Moderada: Actividad pontaneo menos menos común. Se presenta presenta en niños de 5-6 años. al 1% con hemorragias menores hasta hemorragias que pueden - Severa: Actividad del factor VIII menor al llegar a poner el peligro la vida. Se presenta en el primer año de vida. Sangrado espontaneo de tejidos blandos y sangrado de articulaciones y músculos. o Dolor o cojera, hormigueo o rigidez de articulaciones, hinchazón o calor en piel sobre articulaciones, rápida pérdida del rango de movimiento. Síntomas tardíos: dolor en reposo con limitación limitación extrema del movimiento. Hematomas después de golpes menores en la cabeza o Sangrado prolongado después de trauma o cirugía. o Afectacionesenotrosórganosysistemas Afectacionesenotrosórgan osysistemas
-
Piel: Hematomas Mucosas: Sangrado de boca, nariz, ojos Cuello: Sangrado de garganta y cuello (emergencia) Abdomen: Sangrado gastrointestinal, hematemesis, hematoquesia, melena. Sangrado retroperitonal Hemophilia Joint Heal Score Neuro: Hemorragias de SNC Pélvico: Sangrado genitourinario
Las mujeres que lo acarrean pueden tener niveles bajos de factor XIII sin presentar síntomas
CRITERIOS DX CLÍNICO Y LABORATORIALES
Perfil de coagulación: - Se confirma con la determinación de niveles de factor VIII: Normal (50%-150%); HemoA (<30%-35%). Individuos no afectados: Concentración del factor VIII de la co agulación en rangos de entre 50% o
y 150% o o o
Ligera: Actividad del factor VIII del 5%-40% (>0.05-0.4 unidades/mL) Moderada: Actividad del factor VIII de 1%- 5% (0.01-0.05 unidades/mL) Severa: Actividad del factor VIII menor al 1% (<0.01 unidades/mL)
- Tiempo de tromboplastina puede estar prolongado o normal (en HemoF leve) - Determinación de f vWB, plaquetas, y tiempo de protrombina usualmente normal Pruebas para determinar presencia de inhibidor del FVIII - El inhibidor de factor VIIII (IgG contra factores de coagulación) se desarrolla como una complicación de
la terapia con factor VIII. Es más probable que se manifieste en personas con descendencia africana o hispana, si la terapia se inició antes de los 5 años o después d e los 60, cuando hay una familiar de primer grado afectado con hemofilia y cuando ha habido tratamiento con factor VIII durante una cirugía. - Las personas que desarrollan el inhibidor se vuelven resistentes al tratamiento. - Se mide en unidades Bethesda donde: < 5 unidades Bethesda/mL es un título bajo o >= 5 unidades Bethesda/mL es un título alto o Los inhibidores pueden disminuir y aumentar cuando se expone de nuevo al tratamiento o PRUEBAS GENÉTI- Análisis de secuenciación de los 26 exones de el gen F8. CAS PARA CONFIR- Análisis para detectar deleción o duplicación MAR DX Análisis para detectar la inversión en el intron 22 u 1 ASESORAMIENTO Es un trastorno ligado al cromosoma X. El 70% de pacientes con hemofilia presentan antecedentes familiares. Se tiene que analizar mujeres portadoras potenciales del gen, determinando actividad del FVIII y análisis moleculares. En hombres, análisis molecular para mutación del gen F8 Test prenatal: Análisis cromosómico de células fetales (vellosidades coriónicas o amniocentesis. TX / SEGUIMIENTO En pacientes con sangrado agudo (reponer actividad del factor VIII a >= 100): - Terapia con factor VIII: 1 unidad/kg tiene actividad de 2% - Desmopresina. Para sangrado agudo menor en pacientes con hemofilia A leve-moderada. - Terapia antifibrinolítica. Para sangrados de mucosa y piel: Acido tranexamico, acido aminocaproico. En pacientes con inhibidores: - Con títulos bajos: Dosis alta de FVIII - Con títulos altos: Complejo anti-inhibidor del coagulante. FVIII recombinante - Con títulos altos y bajos: Desmopresina y terapia antifibrinolítica.
DESCRIPCIÓN
FRECUENCIA GEN MUTADO
FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR MODIFICACIONES DE LA HERENCIA
HEMOFILIA B Enfermedad hereditaria ligada al cromosoma X causada por deficiencia o ausencia del factor IX. También llamada enfermedad de Christmas o deficiencia de FIX. Está caracterizada por sangrado espontaneo o sangrado después de un trauma y cirugía, sangrado de articulaciones o músculos y sangrado en tejidos blandos. 1 en 20,000 a 1 en 30,000 nacimientos hombres. Prevalencia: En US 1 en 25,000 hombres. Gen F9 en el cromosoma Xq27.1- deficiencia o ausencia de F IX. Se han descrito múltiples mutaciones. Las cuales incluyen: Variantes de secuenciación (responsable de la enfermedad en 100% de los hombres y 97% de mujeres). Deleción o duplicación de >=1 exón o de todo el gen (responsable del 3% en hombres y mujeres) Es sintetizado en el hígado principalmente. Se activa por proteólisis a factor IXa por factor VIIa en presencia de FT, calcio y fosfolípidos, y factor XI a en presencia de calcio. Cuando interacciona con VIIIa activa a Xa, activando la vía común de la coagulación. Mutación recesiva heredada en el 70% de los casos, mutación espontanea en el 30%. Penetrancia variable: - Todos los hombres con la enfermedad tienen manifestaciones parecidas a las de los otros miembros de la misma familia, con una variación potencial en la severidad debido a otros factores genéticos o ambientales. - Un 10% de las mujeres portadoras de la enfermedad con un alelo normal tienen actividad del factor VIII < 30% y trastorno leve de sangrado.
Comentado [P8]: El factor XIII se puede elevar temporalmente
en casos de inflamación por ser un reactante de fase aguda
CUADRO CLÍNICO
Clasificado según su severidad igual que hemofilia A. 60% -70% de pacientes con hemofilia B tienen la forma moderada o severa Las mujeres que lo acarrean pueden tener niveles bajos de factor IX con aparición rara de síntomas de hemofilia leve.
CRITERIOS DX CLÍNICO Y LABORATORIALES
Perfil de coagulación: - Se confirma con la determinación de niveles de factor IX: Normal (50%-150%); HemoA (<30%-35%). Ligera: Actividad del factor IX del 5%-40% (>0.05-0.4 unidades/mL) o Moderada: Actividad del factor IX de 1%- 5% (0.01-0.05 unidades/mL) o Severa: Actividad del factor IX menor al 1% (<0.01 unidades/mL) o - Tiempo de tromboplastina puede estar prolongado o normal (en HemoF leve) - Determinación de f vWB, plaquetas, y tiempo de protrombina usualmente normal Pruebas para determinar presencia de inhibidor del FVIII - El inhibidor de factor IX (IgG contra factores de coagulación) se desarrolla como una complicación de la
terapia con factor IX. Es más probable que se manifieste en personas con descendencia africana o hispana, si la terapia se inició antes de los 5 años o después de los 60, cuando hay una familiar de primer grado afectado con hemofilia y cuando ha habido tratamiento con factor IX durante una cirugía. - Las personas que desarrollan el inhibidor se vuelven resistentes al tratamiento. - Se mide en unidades Bethesda donde: < 5 unidades Bethesda/mL es un título bajo o >= 5 unidades Bethesda/mL es un título alto o Los inhibidores pueden disminuir y aumentar cuando se expone de nuevo al tratamiento o PRUEBAS GENÉTI- Análisis de secuenciación de los 8 exones de el gen F9. CAS PARA CONFIR- Análisis para detectar deleción o duplicación del F9 MAR DX Análisis para detectar mutaciones en F9 no identificadas o el origen de una nueva mutación ASESORAMIENTO El 70% de pacientes con hemofilia presentan antecedentes familiares. Es un trastorno ligado al cromosoma X. - Las mujeres afectadas pasaran el cromosoma 9 mutado a todas sus hijas (portadoras), pero no habrá hijos afectados. - Mujeres portadoras tendrán el 50% de tener un hijo con hemofilia A y el 50% de tener una hija portadora. Se tiene que analizar mujeres portadoras potenciales del gen, determinando actividad del FIX y análisis moleculares. Test prenatal: Análisis cromosómico de células fetales (vellosidades coriónicas o amniocentesis). En hombres, análisis molecular para mutación del gen F9 TX / SEGUIMIENTO En pacientes con sangrado agudo (reponer actividad del factor VIII a >= 100): - Terapia con factor VIII: 1 unidad/kg tiene actividad de 2% - Desmopresina. Para sangrado agudo menor en pacientes con hemofilia A leve-moderada. - Terapia antifibrinolítica. Para sangrados de mucosa y piel: Acido tranexamico, ácido aminocaproico. En pacientes con inhibidores: - Con títulos bajos: Dosis alta de IX - Con títulos altos: Complejo anti-inhibidor del coagulante. IX recombinante - Con títulos altos y bajos: Desmopresina y terapia antifibrinolítica.
FRECUENCIA GEN MUTADO
FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR
DISTROFIA MUSCULAR DUCHENNE (DMD) Y BECKER (DMB) DMD: Trastorno neuromuscular hereditario más frecuente- 1 varón:3500 nacidos vivos DMB:1:20,000-30,000 varones nacidos vivos. Entidades alélicas que se heredan de manera recesiva ligada al X en el gen de la distrofina- DMD Xp21.2 • Delecionesparcialesintragénicas de uno o más de los 79 exones; región 5’ (exón 2 a 20) u central (44 a 53). DMD: 65%, DMB: 85% • Duplicacionesparcialesintragénicas de uno o más de los 79 exones (mismas regiones que las deleciones). DMD 7-10%, DMB: 6-10% • Microinserciones/deleciones,mutacionespuntuales : pérdidas o ganancias <10 nucleótidos, mutaciones de sentido erróneo y sin sentido. A lo largo de todo el gen, sobretodo en CpG. DMD 25-30%, DMB: 5-10% La DM es una miopatía progresiva que produce degeneración y debilidad muscular, que comienza desde músculos de la cintura pélvica y flexores del cuello y progresa a cintura escapular, distales de piernas y troncos.
Comentado [P9]: El factor XIII se puede elevar temporalmente
en casos de inflamación por ser un reactante de fase aguda
La distrofina es una proteína del citoesqueleto subsarcolémico esencial para mantener la integridad del sarcolema en la contracción y relajación. Está presente en M liso, cardiaco, esquelético y algunas neuronas cerebrales. → une a la ac na del citoesqueleto a la MEC, colocación de las proteínas en el complejoproteicodedistrofina En el caso de la DMD hay ausencia de la distrofina y en la DMB generalmente se mantiene el marco de lectura y si se expresa distrofina, aunque a niveles bajos y está alterada. MODIFICACIONES DE Heterogeneidad alélica. LA HERENCIA Mutación de novo. Mosaicismo germinal. Variabilidad fenotípica CUADRO CLÍNICO DMD: Se puede manifestar en el periodo neonatal en forma de hipotonía, problemas del desarrollo o ser normal en los primeros 2 años. En pacientes de 3-5 años hay anomalías en la deambulación; dificultades para subir escaleras y levantarse de la posición sentada. En los 5 años: maniobra de Gowers para levantarse, seudohipertrofia de pantorrillas (engrosamiento por sustitución de músuclo por grasa y tejido conectivo) Silla de ruedas a los 12-13 años y pueden empezar a presentar contracturas y escoliosis. CI -1DS o algún grado de retraso mental. DMB: es menos grave, aun caminan después de los 16-18años. Si hay capacidad reproductiva. Fenotipo intermedio: dejan de caminar a los 13-1 años. Muy pocas mujeres portadoras presentan manifestaciones clínicas; 70% pueden tener elevada la CPK COMPLICACIONES Supervivencia de DMD sin tratamiento es de 19 años. Muerte por ICC debido a una cardiomiopatía dilatada (50%) o bronconeumonías. CRITERIOS DX CLÍ- Generalmente el dx se hace a los 3-5 años. NICO Y LABORATO- DMD: RIALES • Varón que caminó entre los 18 y 24 meses • Franca debilidad muscular con predominio en cintura pelvifemoral→ alteraciones de la marcha (marcha de pato), incapacidad para correr, dificultad para subir escalera, signo de Gowers • Desarrollo de una pseudohipertrofia simétrica de pantorrillas. DMB: si puede caminar a los 16 años. Laboratorio: CPK elevada 50-100 veces lo normal; Elevación de transaminasas; EMG patrón miopático y biopsia
muscular (se analiza inmunorreactividad a la distrofina). DMB: Western Blot de distrofina en el músculo o inmunofluoresencia: presencia; en DMD no se ve. PRUEBAS GENÉTICAS Estudios del gen DMD PARA CONFIRMAR • Deleciones parciales intragénicas: PCR múltiple, MLPA, aGH DX • Duplicaciones parciales intragénicas: MLPA, aGH • Microinserciones/deleciones, mutaciones puntuales: tamizaje en los 79 exones por DHPLC o DGGE o secuenciación automatizada de los 79 exones del gen. ASESORAMIENTO 30% de los casos son mutaciones de novo- casos úncios en la familia- 6-12% de riesgo de recurrencia atribuible a mosaicismosmo germinal. 60% las madres son portadoras- 50% hijos varones afectados,50% mujeres portadoras. TX / SEGUIMIENTO No hay tx curativo. Objetivos: lentificar progresión, conservar movilidad, prevenir y corregir contracturas y escoliosis, controlar peso y optimizar funciones cardiacas y pulmonares. En pacientes con capacidad ambulatoria: glucocorticoides VO (deflazacort o prednisona) Vacunación anual contra neumococo e ingluenza Medicina física y rehabilitación. Evaluación cardiológica anual o bianual. Apoyo ventilatorio no invasivo y manejo adecuado de secreciones supervisado por neumólogo.
Comentado [M10]: Péptidos asociados a distintas formas de dis-
trofia muscular. Varía según isoformas de la distrofina y sus componentes. Es necesario para la unon neuromusuclar, también tiene canales ionicos y moléculas de señal- reconocimiento célula-célula o célula-sustrato.
Comentado [M11]: Debilidad pelvifemoral evidente al hacer ma-
nonas de incorporación al estado supino desde decúbito dorsal. http://centrogirasol.com/wp-content/uploads/2015/02/11.jpg
FRECUENCIA GEN MUTADO
FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR
MODIFICACIONES DE LA HERENCIA CUADRO CLÍNICO
DEFICIENCIA DE GLUCOSA-6-FOSFATO DESHIDROGENASA 400 millones de personas principalmente en mediterráneo, medio oriente, india, Ind iochina, sur de China y África . 90% son masculinos. G6PDX28 . Se han identificado más de 140 mutaciones; mutaciones sin sentido, deleciones pequeñas y grandes. Hay 5 variantes de la deficiencia según la actividad enzimática y manifestaciones clínicas (OMS). Clase I (anemia crónica no esferocítica)- Mutacionespuntuales en dos áreas cerca al extremo carboxiterminal de la enzima, entre los aminoácidos 362 y 446- sitios de unión a NADP o NADPH y el sitio de unión a la glucosa 6fosfato. Se han descrito cerca de 97 variantes. Deficiencia severa Clase II (anemia hemolítica aguda): deficiencia enzimática severa menor al 10%. 37 variantes. + común en Asia y Mediterráneo. Clase III: deficiencia moderada (10-60%). 103 variantes. 10% de varones negros en E.U. Clase IV: actividad enzimática normal o ligeramente disminuida (60-100%). 52 variantes Clase V: aumento en la actividad enzimática (>150%). 2 variantes La G6PDH participa en la vía de las pentosas fosfato catalizando la conversión de glu-6-fosfato en 6-fosfo-gluconato, generando NADPH. Única forma de producir NADPH en eritrocitos, donde tiene un poder reductor necesario para la protección contra el daño oxidativo de los radicales libres. La deficiencia de la enzima provoca un daño oxidativo irreversible en el eritrocito causando su muerte. Si existe una mutación que disminuya la actividad o la estabilidad de la G6PD, la vía de las pentosas fosfato no generará niveles adecuados de NADPH, habrá un déficit de glutatión reducido y la capacidad de desintoxicación estará saturada La vida media de esta enzima es de 60 días Polimorfismo Heterogeneidad alélica Mosaicismo Generalmente las personas son asintomáticas y sólo se manifiesta la enfermedad cuando éstos ingieren drogas o químicos que desencadenan la hemólisis masiva intravascular. Síndromesclínicosasociados a la deficiencia de G6PD: - Ictericianeonatalcon/sin kernicterus: aparece entre los 4 y 7 días postnatales, resultado del compromiso hepático por la deficiencia de esta enzima en hígado. - Anemiahemolítica aguda : inicia desde horas (aprox 3 después de haber sufbrido estrés oxidativo) y finaliza cuando los eritrocitos deficientes de G6PD se han hemolizado (4-7 días). Causas: Hemólisis inducida por drogas: se manifiesta por fiebre, orina de color negra, ictericia y anemia. o Se puede complicar con necrosis tubular y CDI. Hemólisis inducida por infección: Salmonella spp, E. Coli, S. pyogenes, Rickettsia sp, virus de la o hepatitis e influenza A Favismo: resultado de la ingestión de habas, debido a sus compuestos vicina e isouramilo o
Comentado [M12]: A la exploración se observa palidez de piel y
mucosas, ictericia, taquicardia, hipotensión, soplos cardiacos, edema, hepatomegalia, disnea, entre otras. Comentado [M13]: Fármacos: oxidantes, pamaquina, cloroquina,
fenacetina, sulfacetamida, ácido nalídíxico, sulfametozarol, nitrofurazona, antimalaricos, analgésicos y antipiréticos, entre otros.
Se manifiesta como anemia crónica. La hemólisis es sólo parcialmente intravascular y se puede acompañar de cálculos biliares y esplenomegalia. CRITERIOS DX CLÍ- Tamización neonatal. NICO Y LABORATO- Análisis cuantitativo espectrofotometría o un test de fluorescencia que detecte generación de NADPH desde RIALES NADP. Método de indofenol-diclorofenol (DPIP): se detecta la presencia de G6PD por decoloración del marcador en un tiempo específico PRUEBAS GENÉTI- PCR alelo específica, análisis de polimorfismo conformacional de cadena sencilla (SSCP), identificación de poliCAS morfismos de restricción de longitud variable (RLFP) y microarreglos ASESORAMIENTO Se heredará de madre a hijos: 50% de varones afectados, 50% de mujeres portadoras TX / SEGUIMIENTO Manejo: anular causas de estrés oxidativo, dar sumplemento de ácido fólico y hierro y no practicar esplenoctomía. Antioxidantes ** Crisis hemolíticas: ingreso hospitalario, retirar agente oxidante, atb específico si es necesario, hidratación y alcalinización de orina si cay CUD, ácido fólico, transfusión si está indicado. -
DESCRIPCIÓN
FRECUENCIA GEN MUTADO
FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR
Anemia hemolíticacrónicanoesferocítica.
S NDROME DE RETT Alteración del desarrollo neurológico que afecta casi de manera exclusiva a mujeres. Se caracte riza por alteración del desarrollo con retraso del mismo y regresión que comienza entre los 6 y 10 meses de edad acompañado por pérdida del lenguaje, movimientos estereotipados (en especial de las manos), microcefalia, crisis convulsivas y retraso mental. 1 en 8 300 a 1 en 10 000 a 15 000 mujeres. Causa genética más común de alteración intelectual en las mujeres. Sx Rett clásico: mutación en gen MECP. que codifica para la proteína methyl-CpG-binding protein 2 (90% de los casos) >200 mutaciones diferentes, pero con informaciónón limitada entre genotipo-fenotipo. Sx Rett variante o atípico: La variante epiléptica con encefalipatía-2 (EIEE2) causada por una mutación en el gen CDKL5 , mientras que la variante congénita es causada (en algunos casos) por mutaciones en el gen FOXG1 La MECP2 es abundante en cerebro, pero se expresa en todo el cuerpo. Inhibe la transcripción de otros genes y se une a los sitios de ADN metilados de CpG El Sx de Rett afecta a muchos sistemas, tiene gran variedad de características clínicas, incluyendo la sobreexpresión de otras proteínas. Hay evidencia limitada sobre la relación genotipo-fenotipo → Hay interrupciones del desarrollo mental en etapas importantes que deja secuelas. Se altera la expresión de factor neurotrofico derivado de cerebro, afectando desarrollo neuroo nal Altera la función de los sistemas de neurotransmisores o Altera estructuras en SN o Patrones de arborización dendrítico anormal Conectividad cortical alterada
Comentado [M14]: Según los síntomas se pueden hacer los sig
estudios: dolor de espalda-hemograma; dolor abdominal-conteo de reticulositos; ictericia-frotis sanguíneo en el cual se vean cuerpos de Heinz; esplenomegalia-haptoglobina disminuida
MODIFICACIONES DE LA HERENCIA CUADRO CLÍNICO
Mutación en MECP2 en hombres: - Alta mortalidad antes del nacimiento - Los hombres sobrevivientes tienen diversos síntomas no descritos como síndrome de Rett clásico - Los que tienen Sx Rett clásico, la mutación se presenta como mosaicismo somático o la persona tiene polisomia X. Al principio se creía que los varones con mutación de MECP eran mortales prenatalmente. Ahora se sabe que alteraciones en este gen pueden causar fenotipos variables que van desde encefalopatía neonatal o muerte en el primer año de vida en niños con cariotipo normal. Mosaicismo somático Estancamiento en el crecimiento alrededor de los 6-18 meses de edad, seguido de una rápida regresión en habilidades cognitivas, motoras y de lenguaje entre los 1-4 años. Características clínicas son: Pérdida parcial o completa de las habilidades para usar las manos y para hablar. Anormalidades de la marcha Movimientos estereotipados como de escritura, exprimir, aplaudir, tocando Se ve “un cambio” en la personalidad
La historia natural de la enfermedad se divide en 4 etapas: - Posibles retrasos del desarrollo durante el primer año: Hipotonía a la edad de <= meses o Retardo sutil de la coordinación ojo-mano o Temperamento plácido con succión pobre y llanto débil o - Etapa 1: Aparición temprana del estancamiento (6-18 meses) Desarrollo parece normal o Disminuye demanda de atención. Irritabilidad e inquietud o Disminución en el desarrollo de la postura: Se sientan y se arrastran; no aprenden a pararse o o a gatear Adquisición de balbuceos o algunas palabras, las habilidades de lenguaje son pobres. o - Etapa 2: Regresión rápida del desarrollo Regresión rápida de habilidades adquiridas, sobre todo comunicativas y motoras o Síntomas posibles de infección (llanto, fiebre, apatía): Puede haber o no infección. Puede ser o expresión del retraso en el crecimiento Contacto visual existe, bajo interés por objetos o personas. o Comportamiento explorador durante el juego, disminuido o Accesos repentinos de querer alcanzar objetos. Transición de jalarse el cabello a golpearse la o cabeza Posturas peculiares de muñeca y mano o Convulsiones/convulsiones febriles o Jadeo, escupen, hipersalivación, espasmos de músculos alrededor de la boca o Muecas faciales o Crecimiento pobre de la cabeza (posible) o - Etapa 3: Pseudo-estacionaria (dura años/décadas) Pérdida del uso de las manos con un propósito o Desarrollo de estereotipos en las manos (como los dichos anteriormente). Cambian con los o estados de ánimo y la respiración, aparecen cuando están sentados, parados o caminando; usualmente con las manos en medio; doblan dedos en formas inusuales. La habilidad para caminar no se preserva en casos severos. o Regresa el contacto visual: Aumenta el estado de alerta y las expresiones de júbilo, expresan o necesidades apuntando con los ojos, la comunicación con ojos esta preservada. Irregularidades respiratorias: Apnea, hiperventilación, maniobra de valsalva. o Anormalidades del sueño. o Otros síntomas incluyen: Convulsiones, manos y pies fríos, dedos apretados. o Mantiene la habilidad de aprender nuevas cosas, situaciones o personas. o - Etapa 4: Deterioro motor tardío Empiezan a requerir silla de ruedas. o Discapacidad neurológica severa. o Debilidad muscular pronunciada y distorsión de extremidades distales. o Movimientos estereotipados de manos se vuelven más simples y menos intensos. o Pueden progresar a rigidez. o Pies sin color y fríos con cambios abiotróficos. o Continua el contacto visual. o Otras características:
Comentado [P15]: Degeneración o deterioro de células y tejidos
-
Interés en comer y mirar preparación de comida, retraso en las habilidades para masticar Reflujo gastroesofágico, constipación, piedras en la vesícula, agitación, corta atención, falta de interés en jugar.
Características físicas: - Características generales: Desaceleración del crecimiento en los primeros 2 años de la vida. Debilitamiento que empeora con la edad. Características sugestivas de enfermedad - Orofaringeo/Mucosas: Movimientos anormales, Rechinamiento de dientes. Cataratas. Estrabismo, esotropia. - Cardiaco: Arritmias (por anormalidades autonómicas). Tono vagal bajo (hiperventilación). - Pulmones: Manifestaciones autonómicas con irregularidades respiratorias. Ataques de hipocapnia con tetania y cianosis - Abdomen: Hinchado por deglución de aire (respiración de Valsalva) - Extremidades: Dichas anteriormente. Posiciones equinovalgus/varus. - Marcha: Ataxia, apraxia, equinus dinámico, marcha plantígrada, digitagrida. Retraso en crecimiento de manos y pies - Neuro: Daño neurológico. Convulsiones (90%). CRITERIOS DX CLÍ- CLASICO: NICO Y LABORATO- Pérdida parcial o completa de las habilidades con propósito de las manos. RIALES - Pérdida parcial o completa de cualquier habilidad de lenguaje - Alteraciones de la marcha, discapacidad o pérdida total - Movimientos estereotipados de manos: Escurrir, exprimir, aplaudir, tocando, succionar, frotamiento. VARIANTE/ATIPICO - Tienen 2 o más criterios de los anteriores. - Subtipos: Presentacióncongénita : rara. o VarianteHanefeld (crisis de presentación temprana): o Hipsarritmias que empiezan a las 2-4 meses, todo lo demás igual al clásico Relacionado con mutación en CDKL5 Variante delhablaconservado (variante Zapella): Mejor desarrollo que sx de Rett clásico o Variantederegresióntardía (Forma “frustrada): Regresión en la edad 1-3 años. Mejor desarroo llo que la clásica Electroencefalograma, en pacientes con convulsiones, no da diagnóstico claro. Alta incidencia de intervalo QT prolongado en ECG con bajo ritmo cardiaco PRUEBAS GENÉTI- Mutación en MECP2 confirma diagnóstico temprano. Secuenciación de t odos los exones 1 -4, si es normal se hace CAS PARA CONFIR- análisis para buscar deleciones o duplicaciones. MAR DX Mutaciones en FOXG1 y CDKL5 ASESORAMIENTO Patrón de herencia ligado al X, clásicamente considerado como dominante al inicio considerado mortal en varones (raro encontrar varones afectados). La mayoría de los casos son esporádicos. Puede haber una inactivación preferencial del cromosoma X con el alelo mutado en portadoras asintomáticas, o mosaicismo germinal en alguno de los padres TX / SEGUIMIENTO - No hay cura. - Evitar medicamentos asociados con intervalo QT alargado - Para afecciones musculoesqueléticas: Programas de rehabilitación, caminar en caminadora, cirugía para corregir escoliosis - Estrategia pueden reducir dificultades para comer. Usar tubo de gastrostomía si es necesario. - Para convulsiones: Medicamentos. Estimulación del vago. Dieta cetogénica. - Factor de crecimiento parecido a insulina para reducir apnea - Melatonina para desordenes del sueño - Tratar ansiedad - Para disminuir síntomas generales, aceite de pescado o L-carnitina, reducen síntomas (evidencia limitada) - Medicinas para contrarrestar los efectos moleculares de la mutación MECP2 como folatos o acido folinico o creatina.
Comentado [P16]: Hiperventilación, hiperpnea, respiración de
valsalva Respiración forazada, débil o apneica
UNIDAD II. PATRONES DE TRANSMISIÓN HEREDITARIA MECANISMOS NO CLÁSICOS DE TRANSMISIÓN HEREDITARIA No tienen un patrón de herencia reconocible. Abarcan: - Herencia mitocondrial - Impronta genómica - Disomía uniparental - Herencia oligogénica: varios genes mutados - Mosaicis mo: germinal / somático - Enfermedades por expansión de tripletes.
SÍNDROMES DE GENES CONTIGUOS Sinónimos: síndromes de microdeleción-microduplicación, trastornos genómicos y patologías asociadas a CNV. CNV(variantesenelnúmerodecopias): un segmento de ADN de tamaño entre 1Kb y algunas Mb que se presenta de manera variable o desbalanceada en número dentro de los individuos de una misma especie. → Altera el estado diploide normal y la dosis génica en dicho locus. Los trastornos genómicos por lo general se presentan de manera esporádica y son causados por rearreglos de novo. Las tasas de mutación varían dependiendo del locus entre 10-4 y 10-5. MECANISMOS EN LA FORMACIÓN DE CNV LCR (low copy repeats o duplicación segmentaria): fragmentos de ADN de más de 1Kb de longitud y con más de 90% de homología en
su secuencia (regiones altamente repetitivas). Pueden ser causales de inestabilidad genómica y estimular la formación de CNV. → Cuando tienen una homología de más de 97% en su secuencia y están localizados a una distancia menor de 10Mb uno del otro, pueden producir mal alineamiento de los X o cromátidas al reconocer lugares en otro lugar del cromosoma homólogo y llevar a recombinación homóloga no alélica → entrecruzamiento desigual → deleciones, duplicaciones o inversiones en el segmento entre ambos LCR. Otros mecanismos → Unión entre extremos no homólogos que se produce como parte de los mecanismos de reparación celulares ante una rotura de doble cadena → Error de replicación del ADN FoSTeS (fork stalling and template switching): rearreglos no recurrentes con una estructura compleja. TRASTORNOS GENÓMICOS
Los rearreglos genómicos pueden producir cierto fenotipo específico por varios mecanismos → Alteración en el número de copias de genes sensibles a un efecto de dosis → Efecto de posición, como translocaciones balanceadas → Cuando una deleción desenmascara una mutación recesiva presente en el otro alelo. → Efecto de trisección: deleción de elementos regulatorios. Los Sx de Microdeleción vs microduplicación- se deben a unahaploinsuficiencia- se deben perder/duplicar todos los genes. SÍNDROME DE WILLIAMS FRECUENCIA
1/20,000 RNV (recién nacidos vivos)
GEN MUTADO
FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR
MODIFICACIONES DE LA HERENCIA CUADRO CLÍNICO
Deleción de genes contiguos (1.5 a 2 Mb) en la regióncritica Williams-Beuren en 7q11.23 . Genes en región crítica (26- 28): - ELN (elastina) relacionado en un en 99% de los casos - LIMK1 (Lim kinasa 1)- se expresa en cerebro - GTF21 (factor general de transcripción II-I). Codifica para FTII-1 - STX1A (syntaxina 1A): liberación de neurotransmisores y secreción de insulina - BAZ1B (bromodomain adjacente al zipper 1B de leucina). Parte del complejo de remodelado de cromatina. Se une a Vitamina D - CLIP2 (liker citoplasmático 2). Se expresa en cerebro. Interactúa con micro túbulos - GTF2IRD1. Parte del FTII-1 - NCF1 (factor citosolico de neutrófilos 1). Codifica para un componente del sistema NADPH oxidasa - Otros: RFC2, FZD9, FKBP6, MLXIPL VPS37D, DNAJC30, BCL7B, ABHD11, CLDN4, CLDN3, EIF4H, LAT2, WBSCR11, WBSCR23 / 27 /28, GTF2IRD2. La deleción se produce como consecuencia de alineamiento anormal de los dos cromosomas 7 inducido por estas duplicaciones segmentarias durante la división celular en la meiosis. El entrecruzamiento puede suceder de manera desigual en un mal alineamiento de secuencias, resultado en rotura con pérdida del fragmento localizado entre las duplicaciones segmentarias en el X resultante que va al óvulo o espermatozoide. Penetrancia completa Expresividad variable Pleiotropismo Rasgosfaciales:
-
Frente amplia y estrechamiento bitemporal Epicanto, estrabismo, región periorbital prominente, iris con patrón estrellado Lóbulos de oreja prominentes y de im plantación baja Mejillas l enas, les cuelgan Nariz corta y antevertida con raíz nasal aplanada, Filtrum largo, labios prominentes- gruesos y boca ancha; microdontia y dientes espaciados, mentón pequeño, mala oclusión. - En adultos la cara y el cuello son largos, lo que se acentúa por los hombros inclinados- aspecto demacrado Retrasodelcrecimiento: es prenatal. Talla como adultos 10-15cm inferior a la diana para cada familia . Músculoesquelético:
-
Laxitud articular Dismin ución de tono y fuerza vascular Escoliosis, cifosis y lordosis con el tiempo. Contracturas artic ulares inferiores. Actitud postural con hombros caídos, rodillas semiflexionadas y actitud cifótica. Aparato cardiavascular: Enfermedad cardiovascular secundaria a artropatía por elastina que puede ocurrir en cualquier arteria. 75% de los pacientes. Lo más común es una estenosis aortica supraventirulcar- se escucha soplo. - Otros: estenosis de las ramas pulmonares periféricas, estenosis valvular aórtica, válvula aórtica bicúspide, coartación aórtica y prolapso de válvula mitral. - Puede haber estenosis de arterias cerebrales y renale s. Neurológico: - Desarrollopsicomotor:
-
problemas de equilibrio, coordinación del movimiento, orientación espacial; afección psicomotora global y de manualidades finas. Funcionescognitivasalteradas: 75% retraso mental leve a moderado, memoria a corto plazo. Nadie sabe que tiene retraso mental hasta entran a la escuela. Tienen problemas con los números. Personalidad: muy amistosos, empatía excesiva, comportamiento extrovertido, problemas de atención, ansiedad, hiperactivos, hiperverborreicos, dificultad para respirar, fobias específicas en 80%.
Aparatoauditivo:
-
Aumento de sensibilidad a los sonidos- algiacusia para determinados sonidos Infeccio nes recurrentes en infancia.
Anormalidadestejidoconectivo:
-
Voz ronca Piel: suave y laxa, con tendencia a signos de envejecimiento precoces. Son comunes hernias en región
inguinal o umbilical y canas.
-
Nefrocalcinosis (tendencia al acúmulo de calcio), Anomalías malformativas, Enuresis nocturna, urgencia en micción por mala función de vejiga, posibilidad de que se formen divertículos, Susceptibilidad a infecciones urinarias. - Divertículos intestinales Anormalidadesendocrinas: hipercalcemia idiopática, hipercalciuria, hipertiroidismo y pubertad temprana. En adultos se puede observar hipotiroidismo, tolerancia a la glucosa anormal y DM Aparatogenitourinario:
En infantes: dificultades para alimentar, vómitos, cólicos prolongados. Hay personas con rasgos atípicos, que se asocian a cuadros clínicos diferentes.
COMPLICACIONES CRITERIOS DX CLÍNICO Y LABORATORIALES
PRUEBAS GENÉTICAS PARA CONFIRMAR DX
ASESORAMIENTO TX / SEGUIMIENTO
Hipertrofia cardiaca y fallo cardiaco Diagnóstico en edad escolar. Escala de Lowey 4-10: • Facie característica – 3 • Retraso mental/psicomotor – 1 • Estenosis aortica supravalvular – 2 • Otra cardiopatía congénita – 1 • Hernia inguinal – 1 • Hipercalcemia – 1 Estudios: - Ecograma y ultrasonido de riñones y vejiga. - Lab: calcio, BUN, creatinina - ECO - Pruebas de tiroid es - Evaluación oftalmológica y auditiva. FISH con sondas de la región crítica es el diagnóstico de otro En los padres se hace un cariotipo para buscar un rearreglo balanceado Otros: - Uso de microsatélites - qPCR - MLPA - aCGH Transmisión de manera autosómica dominante. Dieta Medicamentos: pamidronato IV para control de hipercalcemia, oxybutynina Cirugía para reparar válvula Otros: terapia del lenguaje, física y ocupacional.
SÍNDROME DE MILLER-DIEKER Variedad de lisencefalia, donde el cerebro se presenta con pocas circunvoluciones o ninguna; se conoce como “cerebro liso”.
Hay distintos grados de afección, desde formas leves con paquigiria (surcos cerebrales anormalmente amplios) y persistencia de circunvoluciones hasta aquellas más graves con agiria (ausencia de surcos cerebrales) completa. FRECUENCIA 1/100,000 RNV GEN MUTADO Deleción de 150-300 Kb en 17p13.3 del gen LIS1→ PAFAH1B1 y YWHAEFactordeactivaciónplaquetariaacetilhidrolasaIBsubunidadalfa
FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR
MODIFICACIONES DE LA HERENCIA
CUADRO CLÍNICO
La deleción puede ser de manera espontánea o secundaria a una translocación recíproca o inversión de alguno de los padres (20%). PAFAH1B1: Se expresa en la zona periventriular y en la placa cortical. Proteína G. Forma parte de los sistemas de segundos mensajeros de las neuronas, con un papel clave en el proceso de migración neuronal (al interactuar en la organización del citoesqueleto por interacción con tubulina, dineína y dinactina), en el desarrollo de telencéfalo, afectando a las corrientes de migración neuroblásticas, pero no a la glía. - Cuando hay deleción del gen se reduce la cantidad de PAFAH1B1 y se interfiere la proliferación y migración de los neuroblastos, con afección de neuronas excitatorias e inhibitorias. También subunidad no catalítica de la isoforma qb acetilhidrolasa del factor plaquetario, una molécula con acción neurorreguladora del FAP (factor activador plaquetario). Penetrancia completa Expresividad variable Pleiotropismo Mutación de novo en un 80% Lisencefalia de tipo I. Rasgosfaciales
-
Microcefalia y onfalocele Prominencia frontal- frente amplia. Pliegues verticales del centro de la frente al llorar (ceño fruncido) Hundimiento de temporales y estrechamiento bitemporal Hipertelorismo Nariz corta y con narinas invertidas Labio superior protuberante, pero con borde vermelion delgado; filtrum elongado Micrognatia Orejas de implantación baja
caracterizado por: agiria y adelgazamiento cortical (10-20mm), asociado a hipoplasia o agenesia del cuerpo calloso, cisura de Silvo ausente o poco profunda, aumento de ventrículos laterales, cerebro atrófico, hipoplasia de pirámides bulbares, displasia de los núcleos olivares, septum pellucidum, colpocefalia (crecimiento anormal de surcos occipitales) y calcificaciones de la línea media, que se manifiesta con un retardomental Desarrolloincompletodelcerebro
severo,hipotonía con/sinespasticidaddeextremidades, trastornode ladeglución,epilepsiade difícilmanejoy retardodel crecimiento.
Otras anormalidades: dificultad para alimentarse, poco control de vía aérea, criptorquidea, apneas, seno pilonidal, clinodactilia, surco transverso palmar, malformaciones cardiacas, malformaciones genitourinarias, espasmos musculares Padres con diferentes manifestaciones- depende de donde se de la recombinación Mueren por complicaciones de crisis epilépticas o infecciones respiratorias frecuentes. Sobrevida entre los 2-10 años CRITERIOS DX CLÍ- Clínico: NICO Y LABORATO- Desarrollo de 3-6 meses RIALES - Hipotonía y espasticidad - Epilepsia antes de los 6 meses COMPLICACIONES
PRUEBAS GENÉTICAS PARA CONFIRMAR DX ASESORAMIENTO TX / SEGUIMIENTO
Proble mas de alimentación Fascies características
FISH Transmisión autosómica dominante. Riesgo de recurrencia en familia del 33%. Paliativo
SÍNDROME DE DIGEORGE Deleción en cromosoma 22 que se presenta como defectos cardiacos, inmunodeficiencia, hipoparatiroidismo, defectos palatinos, y defectos en el aprendizaje. - DiGeorge: Inmunodeficiencia, anomalías cardiacas, hipoparatiroidismo - Síndrome velocardiofacial: Disfunción faríngea, anomalías cardiacas, fascies dismórficas. FRECUENCIA Síndrome de microdeleción más común. Prevalencia estimada de 1 en 3,000 y 1 en 6,000. GEN MUTADO - Deleción (1.5 – 3 megabases) en cromosoma 22q11.2 (DGCR) - Algunos pacientes con rearreglos cromosómicos y translocación. - Síndrome autosómico dominante cuando es heredado. - Se afectan de 35-45 genes con manifestaciones variables. FISIOPATOLOGÍA Genes: MOLECULAR - TBX1(Presente en células de la cresta neural que desarrollan arcos faríngeos) haploinsuficiencia:
Altera el desarrollo del corazón Desarrollo aberrante de estructuras faciales, timo y paratiroides. Defectos esqueléticos o Defectos neuropsiquiátricos por deficiencia en la expresión en el desarrollo del mesodermo. o - GPIb-beta haploinsuficiencia: Trombocitopenia leve - COMT haploinsuficiencia: Problemas de conducta y psiquiátricos. - CRKL: Anormalidades cardiacas - UFD1L: Esquizofrenia - CDC45L. Pleiotropismo Penetrancia completa Expresividad variable Mutación de novo (93%) Muchas presentaciones posibles. o o
MODIFICACIONES DE LA HERENCIA
CUADRO CLÍNICO
Fascies característica, con anormalidades craneofaciales - Puente nasal estrecho, nariz prominente, alas hipoplásicas, boca pequeña, puede haber asimetría fa-
cial: fenotipo Kyler. Otros: “párpado con capucha” o Punta nasal bulbosa o Huyuelo nasal o Hipertelorismo o Micrognatia o Microtia o Oidos rotados posteriormente o Fascie de llanto asimétrica o Etiquetas preauriculares o Polidactilia o
Presentaciones más comunes: - Enfermedadescardiacascongénitas: (75%) Tetralogía de Fallot, defecto ventrículo septal, arco aórtico -
-
interrumpido, tronco arterioso, anillo vascular, trasposición de grandes vasos Inmunodeficiencia: (75-80%) Linfopenia de linfocitos T, baja producción de IgG, aplasia tímica sin células T. La mayoría de los pacientes tiene inmunodeficiencia leve-moderada. Hay hipoplasia o agenesia del tronco. Riesgo a desarrollar enfermedades autoinmunes Anormalidadesenelpaladar (69-100%) , regurgitación nasal, voz nasal (gangoso). Hay retraso mental de moderado a severo Dificultades en el aprendizaje, lenguaje (79-84%), problemas psiquiátricos y de comportamiento.
-
Hipocalcemia(17-60%)
Otras presentaciones: - Dismotilidad esofágica - Anormalidades del tracto genitourinario: Anomalías renales, hipospadias, criptorquidia, hernia inguinal - Problemas de alimentación y dentales - AnormalidadesdelSNC: Mielomeningocele, polimircrogira, hipoplasia cerebelar, craniosinostosis, fisura de Silvio alargada, defectos del tubo neural, “tethered cord síndrome”, hipotonía, microcefalia - Vertebras bífidas, vértebras en mariposa o hemivértebras - Anormalidadesoftálmicas : Astigmatismo, hipermetropía, embriotoxon posterior, Nervios oftálmicos aislados, vasos de la retina tortuosos, escleracornea, coloboma, cataratas, estabismo, ptosis - Perdida del oído - Alteraciones gastrointestinales - Convulsiones - Afecciones pulmonares: Hernia diafragmática - Hipotiroidismo - Sernard-Soulier síndrome COMPLICACIONES Otitis media (con paladar hendido), infecciones recurrentes, nutrición pobre, inhabilidad para el aprendizaje, pneumonía por aspiración, disfunción autonómica, sensibilidad a la cafeína, convulsiones, tendencia a formar quistes. CRITERIOS DX CLÍ- Química sanguínea: hipocalemia /BH: inmunodeficiencia. NICO Y LABORATO- Pruebas para identificar anormalidades cardiacas congénitas. RIALES Función tiroidea. Estudios de imagen PRUEBAS GENÉTI- Detección de deleción en cromosoma 22q11.2: FISH CAS PARA CONFIRArreglos de SNP, MLPA, CGH. o MAR DX ASESORAMIENTO TX / SEGUIMIENTO
El tratamiento tiene que ser individualizado. Los tratamientos para padecimientos clínicos individuales incluyen: - Suplementación de Ca y Vit D para hipocalcemia - Cirugía cardiaca - Transplante de timo - Cirugía para defectos del paladar o insuficiencia velofaringea. - Antibioticos profilácticos e IV Ig´s para pacientes con inmunodeficiencia. - Antender transtornos neuro-psiquiátricos y de comportamiento.
IMPRONTA GENÓMICA Epigenética/marcaje epigenético: cambios heredables en la función del genoma humano que son extrínsecos a la secuencia primaria del ADN.
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Son esencia les para el crecimiento y desarrollo normales Incluyen: metilacióndelADN,microARNsy ARNsnocodificantes,modificacionescovalentesa lashistonasy cambiosen la conformacióndelacromatina
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→ Cambios en los patrones de expresión de los genes en dicha región- prenden/apagan genes de manera selectiva Existe una jerarquía en las modificaciones que se llevan a cabo- requieren de “capas” de marcaje en un sitio específico para que la regulación se lleve a cabo de manera adecuada. → Es u lizada en la célula para programar una gran variedad de estados de diferenciación y funciones celulares.
Improntagenómica : marcaje diferencial de ciertas regiones del genoma, con expresión dependiente del origen parental.
Aproximadamente el 80% de los genes se heredan. Las regiones genómicas con impronta son reguladas por marcaje epigenético, pero se distinguen porque existen en dominios cromosómicos específicos. Los dominios constan de múltiples genes improntados que difieren con respecto al patrón de metilación del ADN y las modificaciones a las histonas dependiendo del origen parental de dicho X- existe expresión génica en un alelo y en otro no. En su mayoría estos genes son altamente sensibles a dosis. Procesodeimprontagenómica: mecanismo epigenético por medio del cual las células germinales masculinas y femeninas confieren un marcaje específico en algunas regiones cromosómicas. El marcaje es estable durante la mitosis y se mantiene a lo largo del proceso de desarrollo del organismo. En la mayoría de los casos un gen improntado se expresa siempre en el X del mismo origen parental y no en e l otro. Puede existir silenciamiento incompleto con actividad residual de algunos genes. La impronta es tejido-específica o es polimórfica. Se conocen alrededor de 60 genes con impronta. - Los clústers o regiones cromosómicas que contienen genes importados se encuentran principalmente en los X: 6,7, 11, 14 y 15 y contienen un elemento que actúa en cis: centro de control de impronta (ICR), el cual tiene un patrón epigenético diferencial que sirve como sitio de unión para factores reguladores de la expresión génica a distancia. ICR depende del silenciamiento de los genes improntados que se encuentran en la región. Si existe deleción del ICR o se produce una alteración en la impronta del clúster adyacente.
ESTABLECIMIENTO, ELIMINACIÓN Y MANTENIMIENTO DE LA IMPRONTA
-
Se borra en las células germinales primordiales, se establece de nuevo en estadios más avanzados del desarrollo de células germinales y se hereda de manera estable durante la mitosis en células somáticas durante el desarrollo poscigótico. En las células germinales se le debe de heredar la impronta femenina/masculina (según su origen), por eso se borra o la impronta y se establece según el sexo/género de la persona. Las células germinales son las únicas con patrón físico. - Metilación del ADN: Desmetilaciónactiva : está involucrada una enzima que remueva grupos metilos de 5-metilC o reemplace citosinas o metiladas por una desmetilasa Desmetilaciónpasiva: ausencia de la ADN metiltranferansa-1 (DNMT1), quien metila hebras de ADN hemimetiladas o producidas durante la replicación semiconservativa. Se pierde a lo largo de varias rondas de división celular. - Cambios en la conformación de cromatina. - Modificaciones en los tipos de histonas. El patrón de impronta se establece sobre el ADN no metilado por medio de la ADN metiltransferasa de novo DNTM3A y su cofactor DNMT3L. Para que se lleve a cabo es necesaria la desmetilación de H2K4 por medio de la enzima KDM1B durante la ovogénesis; otro factor relacionado es la proteína con dedos de cinc ZPF57. La impronta se mantiene a lo largo de las replicaciones consecutivas del ADN durante la división celular por la DNMT1. DEFECTOS EN LA IMPRONTA
Un defecto en la impronta lleva a la activación de un alelo que debería estar silenciado o viceversa, de manera que ninguno o ambos alelos se estarán expresando.
Las alteraciones en la impronta conducen a patología ya que la mayoría de los genes son altamente sensibles a dosis y con frecuencia están involucrados de manera importante en el crecimiento y desarrollo.
•
Cuando son heredadas o se encuentran de manera constitutiva en la célula se asocian a sx específicos dependiendo del cromosoma o región específica afectada: Sx Prader Willi, Angelman, Beckwith-Wiedemann, étc. • Cuando son adquiridas en una célula/grupo celular, se ha demostrado que la desregulación de la función génica asociada a cambios en la impronta desempeña un papel en el desarrollo de cáncer. Los defectos en el mantenimiento de la impronta se asocian a mosaicismo somático cuando tanto la línea celular afectada como la sana contribuyen al desarrollo embrionario. Causasdedefectosenlaimpronta:
Resultado de una epimutación: patrón aberrante de metilación del ADN o modificación de histonas primaria o secundaria. - Primaria: ocurre en ausencia de una mutación o cambio en la secuencia de nts del ADN Variaciones en proteínas involucradas en el mantenimiento o establecimiento de la impronta o Frecuente 5,10-metilentetrahidrofolato reductasa. Riesgo de Sx de Angelman en hijos de mujeres con esta variante o - Secundaria: consecuencia de una mutación en el ADN, que afecte al ICR en un locus específico (mutación que actúa en cis) o un factor de regulación codificado en alguna otra región del genoma. Ej: Sx de Prader Willi y Angelman, debidos a deleciones en el ICR. o
DISOMIA E ISODISOMIA UNIPARENTAL Normalmente padre y madre heredan un alelo para un mismo gen, el cual se expresa y son equivalentes funcionalmente. Existen genes cuya expresión puede ser funcionalmente distina según el sexo parental de que provengan- si tienen impronta. Disomía uniparental: Presencia de dos cromosomas homólogos (del mismo par) o una región de ambos son heredados de un solo padre. - Si los genes contenidos tienen impronta, entonces ambos alelos van a estar activos o inactivos (dependiendo del origen parental)—causante de la enfermedad, porque habrá falta de expresión. Puede ser de dos tipos: → Isodisomia= duplicación de un mismo cromosoma de un solo padre. Causa de enfermedades autosómicas recesivas → Heterosomía: pareja de cromosomas homólogos de un solo padre- “me quedo con los de mi abuelo y abuela” MECANISMOS: Rescatemonosómico: duplicación del cromosoma faltante en células germinales →Isodisomia Rescatetrisómico: cuando tienes 3, eliminas uno pero no se
elige. → heterosomía o isodisomia
Implicaciones clínicas: - Enfermedades recesivas - Ligadas al X - Alteraciones en la impronta.
GENES EN 15q13
P
MKRN3
MAGEL2
NECDIN
SNURF IC
CI5ORF UBE3A
/
/
/
/
/
M
M
M /
Análisis de metilación: STR Bisulfato cambia C por T: NL G una para papá --una para mamá ------
SÍNDROME DE PRADER WILLI FRECUENCIA
1/25,000 a 1/10,000
PW
A ---
GEN MUTADO
FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR
Misma prevalencia en hombres y mujeres Región critica Prader Willi: 15q11.2-q13 Genes: MKRN3, MAGEL2, NDN, C15orf2, NECDIN, SNURF-SNRPN, y más de 70 ARN nucleolares pequeños. - MAGEL 2(Deficit en el desarrollo intelectual con casi todos los criterios de SPW) - MKRN3: Pubertad central precoz. - NDN1, PWRN1, C15orf2: Incremento de masa corporal – Grasa - Hipopigmentación notable en pacientes con deleción del gen de albinismo oculocutaneo II (OCA2). Algunos genes de esa región cromosómica son normalmente expresados o silenciados dependiendo de la herencia que tenga por parte de su padre o madre por el proceso de imprenta. Genes por parte de la madre son normalmente metilados (silenciados) y genes por parte del padre son desmetilados (expresados) Deleción 15q13 paterna Disomía uniparental materna (20-25%)-normalmente la parte materna está silenciada por metilación Defectos del ICR paternos por microdeleciones, que lo silencia (10-15%) Mutación de novo en un 75-80% de los pacientes en el cromosoma paterno →Lo anterior genera una ausencia en la expresión .
MODIFICACIONES DE LA HERENCIA
CUADRO CLÍNICO
Mutación de novo. Heterogeneidad alélica Pleiotropismo Expresividad variable Mosaicismo germinal * Todo depende del grado de alteración para la herencia. Afecta por igual a ambos sexos Principales datos: Bajo peso al nacer, hipotonía severa (de origen central), arreflexia y dificultad para alimentase en la infancia temprana, seguidos de hiperfagia y obesidad troncal mórbida. - Tienen inhibido el reflejo del vómito- no hay saciedad y pueden seguir comiendo. *causamásfrecuentedeobesidadde origengenético. Fenotipo:
-
Diámetro bif rontal estrecho, ojos almendrados, boca en carpa. *noestanpresentesalnacimiento. Talla baja, pies y manos pequeños (acromélico) Hipopigmentación
Fenotipoconductual: rabietas, características obsesivas-compulsivas por comida y por hacer cosas, alteraciones
psiquiátricas SNC: Retraso del desarrollo motor y habla y Retraso mental leve-moderado. Otros datos: Hipoplasia genital (micropene), hipogonadismo, desarrollo incompleto en la pubertad e infertilidad- mujeres si son fértiles, puede haber osteoporosis/osteopenia COMPLICACIONES Insuficiencia cardiorrespiratoria Diabetes Mellitus Apnea obstructiva del sueño. CRITERIOS DX CLÍ- Criterios mayores: valor de 1 punto NICO Y LABORATO• Hipotonía neonatal e infantil con dificultad para succión RIALES • Problema para la alimentación y pobre ganancia de peso en infancia • Ganancia rápida de peso que inicia entre 1-6 años con obesidad central • Facies características • Hipogonadismo/hipogenitalismo: hipoplasia genital, pubertad retrardada o incompleta e infertilidad • Retraso en el desarrollo/retraso mental a moderado o Dificultad para el aprendizaje • Hiperfagia/obsesión por la familia • Alteraciones cromosómicas en 15q11-q13
Comentado [M17]: Todo niño con hipotonía debe tener tamiz
metabólico porque algunos debutan con hipotonía neonatal.
Criterios menores: valor de 0.5 puntos • Reducción en movimientos fetales y letargia infantil • Problemas conductuales característicos: rabietas, terquedad, rigidez, comportamiento obsesivo-compulsivo, robar, mentir • Alteraciones del sueño/apneas • Talla baja para blanco familiar a los 15 años • Hipopigmentación • Maños y pies pequeñas para talla y edad • Patología ocular: estropía y miopía • Saliva viscosa • Defecto de articulación del lenguaje • Pellizcarse o picarse la piel Criterios de soporte o adicionales: • Umbral alto para el dolor • Vómito disminuido • Alteración en la sensibilidad a la temperatura • Escoliosis o cifosis • Adrenarca temprana • Osteoporosis • Habilidad inusual con el rompecabezas • Estudios neuromusculares normales
PRUEBAS GENÉTICAS PARA CONFIRMAR DX ASESORAMIENTO TX / SEGUIMIENTO
En pacientes 3 años 8 puntos, 5 mayores. FISH – Deleciones STR (análisis de metilación)- Disomía e impronta MLPA- Deleciones Secuenciación- Defectos en IC Herencia autosómica dominante Lo más importante es la dieta y ejercicio. Terapia cognitiva Terapia de restitución hormonal: Hormona del crecimiento mejora IQ, comportamiento, talla final, aumenta masa magra. SÍNDROME DE ANGELMAN
FRECUENCIA GEN MUTADO
1 de cada 20,000 a 12,000 RN vivos Región critica Prader Willi: 15q11.2-q13 Genes: MKRN3, MAGEL2, NDN, C15orf2, NECDIN, SNURF-SNRPN, y más de 70 ARN nucleolares pequeños
FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR
Deleción 15q13 materna Disomía uniparental paterna: se pierde la copia activa materna- 2 a 5% Mutación en UBE3A (en este gen la impronta es tejido específico y esta restringida a algunas células en el cere-
bro)- 10% Defectos en IC materno Mutación de novo- deleción
MODIFICACIONES DE LA HERENCIA
CUADRO CLÍNICO
UBE3A codifica para la proteína E6-AP, una E3 ligasa de ubiquitinas, que ayuda a reconocer el sustrato y transferencia de la ubiquitina a proteína diana a degradarse. Cuando se muta hay una pérdida de la señalización dopaminérgica de vías motores subcorticales Mutación de novo de UBE3A o deleciones de novo Expresividad variable Pleiotropismo Heterogeneidad alélica Mosaicismo germinal * Se caracteriza por: • Microcefalia • Ataxia de la marcha
• • • • • •
Movimientos agitados de brazos y aleteo de manos Retraso mental grave y habla inexsistente o gravemente limitada Síndrome asociado al autismo Trastornos del sueño Convulsiones que inician a los 3 años Alteración EEG características
Fenotipo - Prognatismo - Ojos profundos, claros, estrabismo - Macrocefalia - Boca grande y protusió n de le ngua con espacios interdentales amplios - Prognatismo y micrognatia (infancia) - Occipucio plano. - Hipopigmentación (gen de la tirosina) a comparación de la familia. - “Happy puppet”: Sonrien, ataques de risa- crisis elástica, Fascinación por objetos brillosos o agua. OtNo son infértiles pero generalmente por el retraso mental severo no tienen relaciones sexuales CRITERIOS DX CLÍNICO Y LABORATORIALES
Criterios diagnósticos:
•
•
•
PRUEBAS GENÉTICAS PARA CONFIRMAR DX
ASESORAMIENTO
TX / SEGUIMIENTO
Consistentes (100%): Retraso psicomotor grave, alteraciones del lenguaje (mínimo o nulo uso de pa-
labras), habilidades receptivas y no verbales menos afectadas que las habilidades verbales, alteraciones de la marcha o equilibrio (ataxia), movimientos involuntarios o ambos, comportamiento característico: combinación de risa y/o sonrisa frecuente, apariencia de felicidad, personalidad fácilmente excitable, aleteo de manos, hiperactividad, déficit de atención. Frecuentes (>80%): Crecimiento del perímetro cefálico desproporcionado o retrasado, que resulta en microcefalia a los dos años de edad, crisis convulsivas de inicio antes de los tres años, anomalías en el electroencefalograma con un patrón característico de gran amplitud y baja intensidad facilitados al cerrar los ojos (ondas delta y trifásicas). Asociados (20-80%): Occipucio plano, lengua protruyente dificultad para la alimentación durante la infancia, prognatismo, macrostomía, dientes espaciados, salivación o babeo frecuente, alteraciones de la masticación, estrabismo, hipopigmentación de piel y anexos, sensibilidad incrementada al calor, alteraciones del sueño, atracción o fascinación por el agua o superficies brillantes.
FISH – Deleciones STR (análisis de metilación)- Disomía e impronta MLPA-Deleciones Secuenciación- Defectos en IC 10% no se logra corroborar con pruebas dx El 50% de las deleciones se heredan DUP no se heredan porque se borran Los defectos en el IC se pueden heredar. Depende de la clínica
SÍNDROME DE BECKWITH-WIEDEMANN Desorden de crecimiento excesivo congénito, caracterizado por macrosomia, macroglosia, onfalocele y/o tumores embrionarios. 85% son esporádicos y 15% familiares. FRECUENCIA 1 en 13,700 en la población en general. GEN MUTADO Frecuentemente causado por alteraciones genéticas o epigenéticas en el cromosoma 11p15.5
La expresión de genes está regulada por el centro de impronta 1 (IC1) o 2 (IC2). IC1. Metilado en alelo paterno y no metilado en madre. Genes que regula: - H19: supresor de tumores, es un ARNm, se expresa en madre. - IGF2: factor de crecimiento insulínico, se expresa en padre. Macrosomía, tumor de wilms o IC2. Metilado en alelo materno. Genes que regula:
-
CDKN1C (expresado en madre en mayor cantidad): inhibidor de cinacasa 1C dependiente de ciclina
-
KCNQ1 (expresado en alelo paterno): canal de potasio dependiente de voltaje subfamilia KQT miem-
o
Neuroblastoma, onfalocele, paladar hendido
bro 1. o
Arritmias
KCNQ10T1 Puede haber pérdida de metilación de IC2 en el cr. materno (50% de los pacientes) Ganancia de metilación en IC1 en el cr. materno (5% de los pacientes) Se puede ver disomía uniparental paterna (UPD) en 11p15.5 (20%) o duplicación, inversión o translocación en -
FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR
1% de los pacientes. Puede haber alteraciones en 6p24 (pérdida de metilación materna), deleciones del telómero del brazo largo del cromosoma 18.
MODIFICACIONES DE LA HERENCIA
CUADRO CLÍNICO
Onfalocele y paladar hendido– CDKN1C e IC2 Neoplasia: Tumor de Wilms y hepatoblastoma con UPD de 11p15 y ganancia de metilación en IC1; metilación de IC2 (menor riesgo). Neuroblastoma en mutaciones en CDKN1C. Hemi-hiperplasia: Mosaicismo de UPD paterno de 11p15. Alteraciones moleculares en IC1 o IC2. BWS severo: Altos niveles de mosaicismo somático para UPD de 11p15 . Hermanamiento monocigoto femenino con discordancia para Beckwith-Wiedemann – Perdida de metilación en IC2 Retraso del crecimiento – Duplicaciones en derivados paternos de 11p15. Herencia autosómica dominante con penetrancia incompleta en aproximadamente 10-15% de los pacientes. La transmisión es mayor si la mama lo porta. Heterogeneidad de locus y alélica. Expresividad variable Mosaicismo De importancia: - Macrosomía (> percentil 97) Hipoglicemia, macroglosia, onfalocele, facies características (hipoplasia medio facial, mandíbula prominente, pliegues infraorbitarios, pliegues anteriores del lóbulo de la oreja), hemihiperplasia (crecimiento asimétrico corporal). En antecedentes perinatales: - Detectar macrosomía, macroglosia, paladar hendido, hemihiperplasia, pliegues del oído, nevus flameus facial, defectos en pared abdominal, anormalidades cardiacas o renales, órganos elongados.
Físico general: - Crecimiento: Macrosomia, crecimiento rápido que disminuye a los 7-8 años, talla normal en adultos, la hemihiperplasia no aumenta significativamente y se vuelve menos notoria con el crecimiento. Con macroglosia leve-moderada, la lengua eventualmente se acomoda. - Piel: Nevus flameus, malformaciones vasculares. - Cabeza cerca del percentil 50, ojos prominentes con pliegues infraorbitarios, hipoplasia medio facial, mandíbula prominente, arco dental amplio, anormalidades dentales. - Cardiaco: Signos sugestivos de malformación. Cardiomegalia se resuelve espontáneamente. - Abdomen: Onfalocele, hernia umbilical, diastasis de los rectos, visceromegalia de: hígado, bazo, riñones glándulas adrenales, páncreas. Masas sugestivas de tumores. - Espalda: Escoliosis por hemihiperplasia de piernas o tronco. - Extremidades: Discrepantes, polidactilia. - Neuro: Retraso neurológico moderado-severo. - Pelvico: Criptorquidia, atrofia bilateral testicular, clitoromegalia, ovarios agrandados, pene agrandado, hipospadias, agenesia de testículo, gonadoblastoma. COMPLICACIONES Muerte, hipoglicemia, compromiso de via aérea, dificultades para comer y hablar, apnea de sueño, complicaciones renales, tumores, cardiomiopatías. CRITERIOS DX CLÍ- CRITERIOS MAYORES: CRITERIOS MENORES NICO Y LABORATO• Macrosomía • Prematuro RIALES • Pliegue linear anterior en lóbulo de oreja • Polihidramnios • Macrogolisa • Hipoglicemia neonatal • Onfalocele • Nevus fammeus facia y malformaciones vasculares • Visceromegalia
• Tumores embrionarios • Fascies característica • Hemihiperplasia • Anormalidades en estructura cardiaca • Citomegalia de corteza suprarrenal fetal • Diastasis rectal • Anormalidades renales Dx: 3 mayores o 2 mayores con uno menor • Paladar hendido • Displasia mesenquimal de placenta • Cardiomegalia o cardiomiopatia Test prenatal: Niveles de alfa fetoproteina en suero materno y ultrasonido. PRUEBAS GENÉTI- El cariotipo es anormal en <1% de los pacientes. CAS PARA CONFIR- Citogenética para detectar translocaciones, inversiones o duplicaciones. FISH MAR DX Analisis de metilación, secuenciación (mutaciones en CDKN1C), análisis para disomía uniparental, análisis para microdeleciones o microduplicaciones-MS LPA, PCR cuantitatixp, PCR multiplex, CGH (alteraciones en IC1 e OC2). ECG, ASESORAMIENTO TX / SEGUIMIENTO
Se trata la hipoglicemia neonatal y los defectos en pared abdominal. Macroglosia – Intubación endotraqueal, sondas nasogástricas, reducción de lengua o cirugía de mandíbula. Cirugías ortopédicas (hemihiperplasia, asimetría craneofacial). Referir a especialistas cardiacos, renales o paladar hendido. Si la hipoglicemia es persistente – Glucosa, glucagón, diazoxico, ocreotido, nifedipino.
SILVER RUSSELL -
SevecuandotieneslocontrarioaBW,enlugardeganarmetilación,pierdesmetilaciónenelICR1,nohayexpresióndeIGF2 (factorcrecimientomasimportantedelfeto),esporesoquenocrecen
Es una contraparte de BW, fallan en crecer, no aumentan talla ni peso (lo mas que miden es 1.30). Hemihipoplasia, clinodcatilia, Sin retraso mental. Facie: Cara triangular, frente amplia, mandíbula pequeña que termina en punta.
EXPANSIÓN DE TRIPLETES INESTABLES Los trastornos se caracterizan por una expansión en el interior de un gen de un segmento de ADN que contiene unidades repetidas formadas por 3-5 nts en tándem (adyacentes). Los microsatélites (3-5nts) pueden estar tanto en regiones codificantes como no codificantes; sucede la enfermedad cuando hay afección de un gen. → Los genes asociados a estas enfermedades presentan alelos normales que son polimórficos: en la población normal existe un número variable pero relativamente bajo de unidades de repetición. → A medida que el gen es transmitido de generación en generación el número de repeticiones puede aumentar-sufrenexpansión más veces del rango polimórfico, dando lugar a alteraciones en la expresión y función del gen. MECANISMOS DE LAS EXPANSIONES :
•
Error en la replicación del ADN: emparejamiento incorrecto con deslizamiento.
ENFERMEDADES POR EXPANSIONES CON REPETICIONES INESTABLES:
Hay más de una docena de enfermedades que se deben a las expansiones con repeticiones inestables y la mayoría son neurológicas. Algunas de ellas tienen patrón de herencia dominante, otras recesivo y otras ligadas al X. El grado de expansión de la unidad de repetición que causa la enfermedad a veces es poco aparente y otras tiene un carácter explosivo. Se dividen en:
•
• •
Enfermedades en las cuales la mutación está en la región codificadora del gen y el repetido es CAG- codifica para glutamina“enfermedades por poliglutminas o poli-Q” El tamaño y variación del repetido son pequeñas o Hay ganancia o alteración de la función o Hay disfunción neuronal progresiva que inicia en vida adulta y termina en neurodegeneración. o Enfermedades por repetidos CGG: se metilan cuando son más de 200- silenciacón Enfermedades donde el repetido está en la región no codificante (intrones o regiones no traducidas).
Mecanismos fisiopatológicos:
a. Pérdida de función del gen b. Ganancia de función debida a que la proteína tiene un tracto expandido de poliglutaminas c. Ganancia de función por que el ARN contiene un tracto expandido CUG tóxico que puede alterar la maquinaria de corte y empalme alternativo de otros genes d. Ganancia de función porque la proteína tiene un tracto expandido de alaninas. de las enfermedades: Inestabilidad somática y germinal durante mitosis y meiosis Se expande en generaciones sucesivas - fenómeno de anticipación: inicio más temprano y grave de los síntomas de una generación a otra Expresividad variable A mayor número de repetidos, más grave la enfermedad
Característicasencomún
-
Diferencias entre las enfermedades:
-
Longitud y secuencia de bases en la unidad de repetición Número de unidades repetidas en individuos normales, presintomáticos y con afectación plena por la enfermedad. Localización de la unidad repetida en el interior de los genes Patogenia de la enfermedad Grado de inestabilidad de las unidades repetidas durante mitosis y meiosis Sesgo parental respecto al momento en el que tiene lugar la expansión.
ENFERMEDAD DE HUNTINGTON FRECUENCIA GEN MUTADO
FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR
Mundialmente: 2.1 por cada 100,0000 Misma prevalencia en hombres y mujeres Repetición >40 veces de CAG en el gen HTT en 4p en la región de codificación para la huntingtina. Individuos portadores no afectados: alelos con repeticiones CAG entre 29-35 (premutaciones), que se pueden expandir en meiosis a 40 o más. Forma juvenil: más de 60 repeticiones Normales: 26 repeticiones de CAG La proteína HTT se piensa que tiene un rol en la función sináptica (endocitosis, transporte neuronal, señalización postsináptica) y además protege a las células neuronales del estrés apoptótico. La expansión del alelo HTT causa ganancia de función que es tóxica, causando movimientos anormales, declinación de funciones cognitivas y síntomas psiquiátricos. - Hay degeneración de neuronas en núcleo caudado y putamen. - Degeneración preferencial de la “médium spiny”, neuronas que contienen encefalina que participan en el control del movimiento ejn lo ganglios basales, lo que da como resultado en una corea. - Inclusiones intraneuronales contienen HTT y poliglutamina.
-
MODIFICACIONES DE LA HERENCIA
CUADRO CLÍNICO
Neuritis distróficas en regiones corticales. Pueden interactuar con proteínas mitocondriales dando como resultado en transporte axonal defectuoso. - Altera la homeostasis neuronal del calcio Expresividad variable. Penetrancia variable: - Es dependiente de edad: Penetrancia incompleta: alelos con repeticiones entre 36 y 39 / penetrancia completa: 40. Anticipación Sesgo de transmisión paterna: Se transmite por un progenitor de sexo masculino afectado. Mosaicismo somático: las repeticiones expandidas pueden continuar siendo inestables durante la miotsis en las células somáticas. Padecimientoneurodegenerativoprogresivo, con degeneración del estriado y la corteza, de inicio tardío (35-45 años) caracterizado por alteraciones motoras, psiquiátricas y de memoria. Las manifestaciones clínicas varían de un individuo a otro. Etapas 1. Alteraciones psicológicas- psiquiátricas
a. Trastornos del estado de ánimo: depresión mayor, bipolaridad, irritabilidad, agresividad, apatía b. Trastornos de ansiedad y obsesivo compulsivo, en algunos raros casos síndrome esquizofreniforme. Frecuencia elevada de suicidio 2.
Movimientos coreicos. a. Se presentan cuando el paciente se quiere mover, son movimientos bruscos, irregulares, asi-
métricos, impredecibles, que pueden afectar extremidades, lengua, boca y musculatura axial del tronco, que conforme avanza la enfermedad pueden generalizarse y volverse más brusca (sacudidas o saltos) b. Otras alteraciones motoras: i. Tics ii. movimientos distónicos. iii. Alteración de movimientos oculares. iv. Afección del lenguaje, escritura y movimientos finos. 3. Rigidez y acinesia. a. Se debe al acúmulo de huntingtina en el núcleo caudado, lo cual lleva a una degeneración b.
completa Progresión de 10 años desde el inicio de los movimientos coreicos hasta la rigidez
10% casos juveniles: inicio entre los 10-20 años / 1% casos infantiles: inicio antes de los 10 años / casos de inicio tardío: 60 años VariantedeWestphal (niños y jóvenes): forma rígido-acinética, ya que hay rigidez y acinesia con movimientos coreicos menos prominentes; se presentan problemas de aprendizaje y trastornos de la marcha, la demencia es temprana, pueden presentar epilepsia, mioclonías o ambas y temblor en el transcurso del padecimiento. COMPLICACIONES Los pacientes mueren 10-15 a los de iniciado el padecimiento. Trastornos de la deglución pueden causar muerte por broncoaspiración. CRITERIOS DX CLÍ- El diagnóstico se basa en manifestaciones clínicas e historia familiar. NICO Y LABORA- Estudios de imagen: atrofia de los núcleos caudados y el putamen. TORIALES PRUEBAS GENÉTICAS PARA CONFIRMAR DX ASESORAMIENTO
Souther blot para las repeticiones CAG en el gen de la huntingtina. “prueba del gen de la huntingtina”: análisis de STR (microsatélites)
Patrón de herencia autosómico dominante. Riesgo de trasmisión 50%. Pacientes presintomáticos con antecedentes primero asesoría genética y psicológica y después prueba. TX / SEGUIMIENTO Sintomático, no hay cura. Haloperidol para los movimientos, antidepresivos tricíclicos o inhibidores de la recaptura de serotonina. SÍNDROME DEL X FRÁGIL
FRECUENCIA
1-4,000 en varones y 1-6,000 en mujeres Es el síndrome de retraso mental heredado más frecuente
GEN MUTADO
Repetición CGC >200 localizada en la región5’notraducida del primer exón del gen FMR1 (fragile X mental retardation 1) en Xq27.3 , un sitio frágil en el que la cromatina no se condensa adecuadamente durante la mitosis. Repeticiones entre 60-200: premutación intermedia. Zona gis: 60-90, no sabes si va a expandir o no.
FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR
La expansión CGC lleva a una metilación excesiva en las c itosinas en el promotor de FMR1, lo que interfiere con la replicación o condensación de la cromatina, dando lugar a un sitio característico de fragilidad cromosómicauna forma de modificación del ADN que impide la función normal del promotor o que bloquea la traducción y por lo tanto ausencia de la proteína FMRP tanto en neuronas (poca plasticidad) en desarrollo como en testículos, llevando a la atrofia de espinas dendríticas sinápticas e hipertrofia testicular. FMR1 también se expresa en folículos. Las manifestaciones dependen del tamaño de la expansión, del estado de metilación del gen y del sexo del afectado.
MODIFICACIONES DE LA HERENCIA
Penetrancia completa en hombres y 50-60% en mujeres. No hay anticipación, ya naces con el retraso. Expresividad variable. Mosaicismo somático Heterogeneidad alélica - Premutación: ataxia asociada a Sx X frágil, insuficiencia ovárica prematua Portadores de la mutación: Varones:
CUADRO CLÍNICO
•
•
Retraso mental psicomotor con un coeficiente intelectual de 30 a 50 puntos, sedestación a los 10 meses, marcha independiente a los 20 meses, lenguaje a los 20 meses, con comportamiento autista, movimientos estereotipados de manos y evitación de la mirada, hiperactividad y crisis convulsivas en grado variable. Características físicas varían con edad y son más evidentes posteriores al desarrollo puberal. o Prepuberales: crecimiento normal, macrocefalia > percentil 50, cara alargada, frente prominente, estrabismo, otitis media de repetición, hipotonía, reflujo gastroesofágico. o Pospuberales: pabellones auriculares largos, quijada prominente, macroquidia, comportamiento anormal, hiperextensión articular, pie plano, prolapso mitral, piel delgada. Mujeres
• 50% de las portadoras presentan un comportamiento y fenotipo normal, el otro 50% puede presentar déficit cognitivo, alteraciones del aprendizaje o lenguaje, CI limítrofe o retraso mental y dismorfias leves o ausentes.
Portadores de premutaciones:
• • COMPLICACIONES
Síndrome de temblor/ataxia asociado al cromosoma X frágil: trastorno neurológico de inicio en la edad adulta que cursa con ataxia espinocerebelosa, deterioro neurológico, temblor de intención. De manera progresiva curca son síndrome demencial, neuropatía periférica y disfunción autonómica. 25% de las portadoras sufren insuficiencia ovárica prematura: aparecen síntomas de climaterio antes de los 40 años de edad.
CRITERIOS DX CLÍNICO Y LABORATORIALES
Características clínicas e historia familiar.
PRUEBAS GENÉTICAS PARA CONFIRMAR DX
Cariotipo con aberraciones inducidas e intercambio de cromátides hermanas. PCR, análisis de metilación de FMR1, Southern blot, análisis de microsatélites.
ASESORAMIENTO
Patrón de herencia ligada al X Dependiendo del tamaño del CGC en rangos de premutación puede establecerse el riesgo de expansión por transmisión materna, siendo desde 1% cuando el expandido se encuentra entre 55-59 y hasta 100% cuando es de 140-200 repetidos.
TX / SEGUIMIENTO DISTROFIA MIOTÓNICA FRECUENCIA GEN MUTADO
Distrofia muscular más común en el adulto con prevalencia de 3-15 por cada 100,000. Repetición CTG >80-2,000 veces en el gen DMPK en la región 3’ no traducida en 19q13.2-q13.3
38-54 repeticiones: premutaciones. Repetidos normales Tipo 1. CTG 5 a 37. Anormales más de 50. Tipo 2: CCTG 104 a 176- Anormales más de 372 FISIOPATOLOGÍA MOLE- El Gen DMPK codifica para la proteína cinasa miotónica, la cual se expresa en músculo esquelético. Se CULAR asocia a la conducción intracelular y transmisión de los impulsos eléctricos MODIFICACIONES DE LA Penetrancia incompleta HERENCIA Expresividad variable Pleiotropismo. Anticipación Heterogeneidad fenotípica. CUADRO CLÍNICO Afectación de músculo esquelético y liso, ojos, corazón, sistema endocrino y SNC. Hay un deterioro lento y progresivo Hay diferentes fenotipos: • Distrofia miotónica congénita: o Antes del nacimiento se manifiesta con polihidramnios y movimientos fetales disminuidos. o Después del nacimiento las características son debilidad generalizada grave, hipotonía y compromiso respiratorio. o Los lactantes afectados pueden tener el labio superior de la boca en forma de V invertida debido a la debilidad facial y se afecta la succión. Hay una alta frecuencia de muerte por insuficiencia respiratoria. o Hay fallas de crecimiento, pie cavo y problemas de alimentación. o Los lactantes que sobreviven presentan mejoría de la función motora, pero el desarrollo motor está retrasado y presentan problemas de aprendizaje. En la edad adulta temprana una miopatía progresiva y otros datos de la forma clásica. Pueden desarrollar complicaciones cardiorespiratorias en el tercero y cuarto decenio de la vida. o Setransmitevíamaterna . • Distrofia miotónica de la infancia: o Debilidad facial, disartria, miotonía en músculos de las manos y retardo en el desarrollo motor. o Coeficiente intelectual bajo y problemas psicosociales. o Hay trastornos de la conducción cardiaca- EC anual a partir de los 10 años y pruebas electrofisiológicas. • Forma clásica adulta. o Síntomas predominantes: debilidad muscular distal, facie alargada como de hacha con pstosis palpebral blateral (debido a debilidad y desgaste de músculos faciales, elevador del párpado y maseteros). También se afectan los músculos flexores del cuello, dedos y muñecas. La debilidad progresa con lentitud y se puede presentar neuropatía axonal periférica. o Desarrollo de cataratas subcapsulares. o Alteraciones de la conducción cardiaca y arritmias. Puede presentarse muerte súbita.
o o o o o o
o o o
•
Déficit intelectual menor. Personalidades evitadoras, obsesivo-compulsivas y pasivo-agresivas. Somnoliencia diurna. Respuesta ventilatoria central anormal sin hiperapnea, producida por aumento de CO2. Infertilidad atrofia testicular con desaparición de los túbulos seminíferos. En mujeres: irregularidades menstruales, complicaciones durante embarazo (aborto espontáneo, TP prolongado, retención de placenta y hemorragia postparto). Puede haber insensibilidad a la insulina, que se manifiesta como diabetes. En varones es frecuente la calvicie frontal. Pueden presentarse pilomatrixomas y epiteliomas, en especial en cuero cabelludo.
Distrofia miotónica asintomática o de inicio tardío.
50-99 repeticiones: Catarátas en el 38% 10 a 200 repeticiones: miotonía, debilidad muscular y somnoliencia diurna Algunas personas con 300-500 repeticiones son asintomáticas o COMPLICACIONES Insuficiencia respiratoria y cardiaca CRITERIOS DX CLÍNICO Y Clínico: Miotonía, Debilidad musuclar, Cataratas LABORATORIALES EMG Biospia muscular: atrofia, fibrosis. PRUEBAS GENÉTICAS PCR PARA CONFIRMAR DX Southern Blot Análisis de microsatélites ASESORAMIENTO Patrón de herencia autosómica dominante. Forma congénita se transmite vía materna TX / SEGUIMIENTO Revisión cardiovascular periódica. Rehabilitación. o o
HERENCIA MITOCONDRIAL GENOMA MITOCONDRIAL
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Cromosoma circular con un tamaño de 16.5 kb en el interior de la mitocondria, con 37 genes. La mayoría de las células tienen 1,000 moléculas de ADNmt; los ovocitos maduros tienen 100,000 copias. En el ADNmt se han identificado más de 100 reordenamientos diferentes y más de 100 puntos diferentes de mutaciones que pueden causar enfermedad en el ser humano, a menudo con afectación de SNC y musculoesquelético.
CARACTERÍSTICAS DE LA HERENCIA MITOCONDRIAL
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Homoplasmina : herencia al azar de mitocondrias que co ntienen solamente una población pura de ADNmt normal o de ADNDmt
mutante.
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Heteroplasmina: Herencia al azar de una mezcla de mitocondrias, unas con la mutación y otras sin ellas. Segregación replicativa. o
o
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Hay una ausencia en la segregación estrechamente controlada que se observa durante la mitosis y la meiosis de los 46 cromosomas nucleares. Durante la división celular las múltiples copias de ADNmt de cada mitocondria de una célula presentan replicación y distribución aleatoria entre las mitocondrias recién sintetizadas. Las mitocondrias se distribuyen aleatoriamente entre las dos células hijas.
Herencia materna. o
o
o
Las mitocondrias de los espermatozoides son eliminadas del embrión, por lo que el ADNmt se hereda a partir de la madre. Los hijos de una mujer con homoplasmina respecto a una mutación en el ADNmt van a heredar la mutación; los hijos de un portador de sexo masculino de la misma mutación NO la van a heredar. Características adicionales de la genética del ADNmt: El número de moléculas de ADNmt en los ovocitos en fase de desarrollo se reduce antes de su amplificación posterior en ovocitos maduros- Cuello de botella genético mitocondrial, durante lo cual se homogeniza las poblaciones de ADNmt presentes, las mitocondrias se dividen por fisión binaria simple y durante la mitosis la segregación mitocondial y del ADNmt se da al azar.
Las mujeres con elevada proporción de moléculas mutantes (puntuales y duplicaciones) de ADNmt tienen más posibilidades de producir óvulos con una elevada proporción de ADNmt mutante y mayor probabilidad de que sus hijso presenten afección clínica. Una excepción es cuando la madre es heteroplásmica para una mutación de deleción, las cuales no se transmiten desde las mujeres afectadas a sus hijos.
Mutaciones en el ADNmt se asocian a regiones codificantes. Se deben a: • Elevada exposición del mtDNA a radicales libres • Ausencia de histonas protectoras del DNA • Reparación ineficiente (no tiene mecanismo de reparación por escisión de bases) • Mutaciones somáticas se acumulan con la edad (conforme avanzan las generaciones va disminuyendo la edad en aparecer los síntomas) • Alto índice de replicación con una segregación al azar Existen 3 clases de mutaciones: – Rearreglos espontáneos en donde los genes son mutados o duplicados – Mutaciones puntuales en genes que codifican tRNA o rRNA (síntesis defectuosa de proteínas) – Mutaciones en sentido equivocado que cambian un aa alterando la función de la proteína en la cadena respiratoria La expresión fenotípica de una mutación en el ADNmt depende de las las proporciones relativas del ADNmt normal y mutante en las células de los diversos tejidos, por lo que los trastornos mitocondriales cursan con penetrancia reducida, expresión variable y pleiotropismo (todos los órganos van a ser susceptibles a presentar síntomas). Los síntomas dependen de: Las mujeres pueden estar más afectadas afectadas - Heterop Heteroplas lasmin mina: a: vari variaci ación ón del del cuadro cuadro clín clínico. ico. Formas más graves: homoplasmina >80-90% o - Cantid Cantidad ad de mitocon mitocondri drias as mutad mutadas as en en cada cada tejid tejidoo Las enfermedades mitocondriales son erroresinnatosdelmetabolismo. Son un grupo heterogéneo de enfermedades que se originan como resultado directo de alteraciones en la cadena respiratoria. Signos y síntomas en común:
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Facies miopática: aspecto caracterizado por la inmovilidad de la cara producida por la atrofia de los músculos fáciles, desaparición de las arrugas y comisura entreabierta y labios salientes. Datos neurológicosneurológicos- no mejoran episodios similares a infartos cerebrales, migraña, convulsiones, mioclonos, ceguera cortical, signos piramidales y exo trapiramidales, afección de tallo cerebral Alteraciones cardiacas: miocardiopatía hipertrófica- dilatada- insuficiencia- probemas de conducción Alteraciones musculares y óseas: talla baja, intolerancia al ejercicio, debilidad muscular, rabdomiólisis, alteraciones en electromiografía, retraso en el desarrollo psicomotor, pérdida de habilidades adquiridas Alteraciones pulmonares, pancreáticas, hepáticas, hematológicas, oftalmológicas, auditivas y neuropatía. NEUROPATÍA ÓPTICA DE LEBER
FRECUENCIA GEN MUTADO
FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR
Hombres: Mujeres 4:1 1/40,000 habitantes. Mat (mutaciones puntuales MTND1, MTND2, MTND4, MTND4, MTND5, MTND6, MTCYB, MTCO3, MTCOI, MTATP6 y MTND4L). Las mutaciones afectan el complejo I del ADN mitocondrial- genes de la ubiquinona reductasa- la neuropatía óptica hereditaria de Leber es el resultado de un defecto en la cadena respiratoria. 85% homoplásmicas y 15% heteroplásmicas Haplotipo en el brazo largo del cromosoma X: variación en la penetrancia y fenotipo en el sexo masculino - Mutación Mutación 11778 G>A: desdoblami desdoblamiento ento de la respiración respiración en el híbrido. híbrido. - Mutación Mutación 14484 14484 T>C: reducción reducción en la transfer transferencia encia de electrone electroness y síntesis síntesis de ATP del complejo complejo I - Mutación Mutación 3460 G>A: afecta afecta la velocidad velocidad del consumo consumo de oxígeno. oxígeno.
MODIFICACIONES DE LA HERENCIA
CUAD CUADRO RO CLÍN CLÍNIC ICO O
- Mutación 15257: mutación secundaria, que se asocia al fenotipo. Otras mutaciones secundarias: 3394, 4216, 4917, 5244, 7444, 7444, 9438, 13708 y otras más (en total 19). El estrés oxidativo induce la apoptosis en las células portadoras de las mutaciones. Hay afección de los tejidos altamente dependientes del metabolismo oxidativo: retina, SNC, corazón y riñon. - El nervio nervio óptico es dependie dependiente nte de ATP, para para garantizar garantizar el el constante constante flujo axolásmi axolásmico, co, necesario necesario para el transporte de la información a lo largo de la vía visual. Además se ha visto disminución de las defensas antioxidadtes: superóxido dismutasa, glutatión peroxidasa, glutatión reductasa en las células portadoras de la mutación. Heterogeneidad alelica 85% homoplásmicas y 15% heteroplásmicas Expresividad variable Peliotropismo Penetrancia incompleta. 50% de los hombres portadores de la mutación desarrollan síntomas y sólo el 10% de las mujeres portadoras lo hace. Form Formaa clás clásic icaa subag subagud uda: a:
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Inicia Inicia aproxi aproximad madame amente nte a los los 20-24 20-24 años años de edad edad.. Insuficienci Insuficienciaa visual subaguda (días (días a semanas) semanas) que ocurre de de manera unisonom unisonomaa o en un intervalo intervalo de unas semanas a meses entre un ojo y otro; es indolora. Alteraciones en agudeza visual, visión de color (eje rojo-verde) y campo visual (escotoma o cecocentral denso- es una zona de ceguera parcial, temporal o permanente). - Al inicio inicio de la enferme enfermedad, dad, en la la etapa presintomá presintomática tica es caracter característica ística la la triada de: microangi microangiopatía opatía telangiectásica, edema de fibras alrededor de la papila y ausencia de fuga de contraste de los vasos en la angiografía fluoresceínica. - Prim Primera era fase fase de de la enfe enferm rmed edad ad (fase aguda): Aquí se pierde la visión que inicia como visión borrosa afectando el área central en un ojo (escotoma), en el otro aparecen entre 2 a 3 meses después. En 25% de los casos puede ser de inicio bilateral. Se observa en el fondo fondo de ojo un aspecto hiperémi hiperémico, co, que da paso a la pérdida del del haz de o fibras papilomacular, las cuales se ven con edema, hay dilatación arteriolar y angiopatía telangiectásica - Fase atrófica: es casi total y se presenta en la mayoría de los casos. Aparece a las 6 semanas que inicio la enfermedad. - Los cambios cambios en el fondo fondo de ojo pueden pueden ser mínimos mínimos o estar ausentes. ausentes. A veces veces cuando cuando se diagnostic diagnosticaa al paciente ya han desaparecido los cambios y se muestra palidez total del disco sin ningún valor localizado. Otros síntomas acompañantes Hay distonía, síndromes de preexcitación cardiaca. Como Wolff-Parkinson-White y Lown Gao nong Levine. Reflejos osteotendinosos alterados y mioclonus o En algunos casos con mutación 11788 se han asociado a esclerosis múltiple. o Ataxia o Formas diferentes de manifestación y atípicas: - Subclí Subclínica nica:: la agudez agudezaa visual visual disminu disminuye ye poco poco - De desarrollo desarrollo lento: lento: por lo regular regular es en en la niñez niñez y hay hay un resultado resultado visual visual favorabl favorable. e. - De estadi estadioo agudo agudo clásico clásico pero pero con recupe recuperac ración ión espont espontáne ánea. a. COMPLICACIONES CRITERIOS DX CLÍNICO Y LABORATORIALES
PRUEBAS GENÉTICAS PARA CONFIRMAR DX ASESORAMIENTO TX / SEGUIMIENTO
Historia clínica, exploración física, fondo de ojo, tomografía coherencia óptica, neuroimágenes, ECG. - En la OCT OCT hay un aumento aumento del grosor de la la capa de fibras nerviosa nerviosass mayor en en los sectores sectores superior, superior, inferior y nasal en las las fases precoces y una disminución difusa en todos los cuadrantes en estadios de atrofia - En fondo fondo de ojo: característica característicass de fase aguda, aguda, escotoma cecocentral cecocentral denso STR aCGH Secuenciación Herencia materna. No hay un tratamiento específico. Hay manejo de soporte, con agudas visuales, rehabilitación ocupacional. *** Nuevo tratamiento: combinado con idebenona/vitamina B2/ vitamina C.
MELAS. ENCEFALOPATÍA MITOCONDRIAL CON ACIDOSIS LÁCTICA Y EPISODIOS SIMILARES A INFARTO CEREBRAL. Miopatía mitocondrial, encefalopatía, encefalopatía, acidosis láctica, y choque. Síndrome de desorden neurodegenerativo progresivo. MERRF: Myoclonic Epilepsy Associated with Ragged Ragged Fibers FRECUENCIA Enfermedad mitocondrial más común GEN MUTADO Mutación puntual A-G en la horquilla de dihidrouridina en el tRNA (transferencia) del gen UUR (leu) en el par
FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR
MODIFICACIONES DE LA HERENCIA CUADRO CLÍNICO
de base 3243. Genes MT-TK, MT-TF, MT-TL1, MT-TI, y MT-TP. La patogénesis no se ha dilucidado bien aún. Los ataques parecidos a accidentes cerebrovasculares pueden ser no vasculares debidos a una disfunción transitoria en la fosforilación oxidativa en el parénquima cerebral. La angiopatía mitocondrial de los vasos pequeños es responsable de las regiones endoteliales y de musculo liso en los vasos sanguíneos. Los efectos multisistemicos están dados por los defectos en el parénquima y en la la vasculatura. La producción incrementada de radicales libres de oxígeno en asociación con la fosforilación oxidativa causan vasoconstricción, resistente a potentes vasodilatadores. Los episodios cerebrovasculares pueden ser causados por la alteración en la homeostasis del óxido nítrico que causa daño microvascular. Está afectada la síntesis global de proteínas mitocondriales. Pacientes pueden tener deficiencia del complejo 1 o 1 y 4. La mutación también causa defectos severos en la cadena respiratoria en mioblastos con defectos en enzimas 1, 4 y 5. Expresividad variable, pleiotropismo y penetrancia incompleta. Heterogeneidad alélica alélica y de locus Heteroplásmico. Episodios parecidos a accidentes cerebrovasculares y miopatía mitocondrial caracterizan al síndrome MELAS. Leucina. Se ha visto envolvimiento multisistémico, incluyendo SNC, músculo esquelético, ojo, músculo cardiaco, y alteraciones en tracto GI y sistema renal. - La primera primera manifestació manifestaciónn del síndrome síndrome MELAS MELAS es comúnmente comúnmente estatura estatura baja. - Cuadros Cuadros de deterioro deterioro neurológi neurológico: co: Retraso Retraso en el desarrollo, desarrollo, inhabili inhabilidad dad de aprendiz aprendizaje, aje, desorden desorden de de déficit de atención. - Acid Acidos osis is meta metabó bólilica ca - Pued Pueden en pre prese senta ntarr hipe hiperte rtensi nsión. ó n. - Miopatía Miopatía se presenta presenta con hipotonía hipotonía y debilid debilidad. ad. Los músculos músculos proximal proximales es pueden estar estar más afectados afectados que los distales. La musculatura es delgada y la facie es miopática. - Los choques choques se dan con convulsiones, convulsiones, anormal anormalidades idades visuales, visuales, entumeci entumecimient miento, o, hemiplejia hemiplejia y afasia. afasia. Los episodios pueden seguir de hemiplejia y hemianopsia que duran de horas a semanas. - Puede haber ataxia, ataxia, temblor, temblor, mioclono, mioclono, distonía, distonía, disturbi disturbios os visuales, visuales, y ceguera ceguera cortical cortical.. Las convulsioconvulsiones pueden empezar con dolor de cabeza y vomito. Puede haber demencia. - Hay retinopat retinopatía ía pigmenta pigmentaria. ria. Sordera neurosensorial neurosensorial en 25% 25% de los los pacientes. pacientes. - Manifestaci Manifestaciones ones cutáneas: cutáneas: Purpura, hirsutismo, hirsutismo, eritema eritema difuso, escamoso escamoso y pruriginoso. pruriginoso. - Infartos Infartos que que desapare desaparecencen- mitocondrias mitocondrias muertas, muertas, se reemplazan reemplazan por tejido tejido sano.
MERRF: MERRF: lisina lisina - Crisis Crisis convuls convulsiva iva,, epil epilepsi epsiaa miocl mioclónica ó nica - Neur Neuropa opatí tía, a, debi debilida l idadd muscu muscula larr - Ataxia - Demenc Demencia, ia, pérdid pérdidaa de audición audición,, atrof atrofia ia óptic ópticaa - Es ta tatu ra ra co rt rta - Cardiom Cardiomiopá iopátia tia con Wolf Wolf Park Parkins inson on Whit Whitee - 80-9 80-90% 0% mutac mutacio ionn a834 a8344G 4G en un ARNt ARNt COMPLICACIONES Cardiomiopatía con insuficiencia cardiaca congestiva. CRITERIOS DX CLÍ- Ácido láctico sérico, ácido pirúvico y ácido láctico y pirúvico en fluido cerebroespinal. NICO Y LABORATO- Imagen como TAC y RMN cerebral RIALES - Técnicas histoquímicas que manifiestan fibras rojo rasgadas que corresponden a fibras musculares que presentan alteraciones en el número, disposición, forma y estructura interna de las mitocondrias. - Pruebas electroencefalográficas – Ondas lentas difusas o actividad epileptiforme - Pruebas electromiográficas - Estdio genético
PRUEBAS GENÉTICAS PARA CONFIRMAR DX ASESORAMIENTO TX / SEGUIMIENTO
Southern Blot Microarreglos Secuenciación automatizada de mtDNA Herencia materna. Los padres no la heredan - Medicamento antiepiléptico - Terapia física - Terapia farmacológica para síntomas cardiacos. - CoeQ10 y L-carnitina. -
HERENCIA MULTIFACTORIAL El patrón de herencia que resulta de una interacción colectiva del efecto entre el genotipo -varios loci (poligénicos o mutilgénicos)-, combinados con una variedad de exposiciones a factores ambientales que propician, aceleran, exacerban o protegen a la enfermedad. NO hay mutaciones, son polimorfismos con efecto aditivo.
CARACTERÍSTICAS → No siguen un patrón de herencia de tipo mendeliano. → Epistasis. Genes del sistema poligénico, tanto de fenotipos normales como anormales que presentan un modo de herencia multifactorial de manera individual, se transmiten y segregan de forma mendeliana, cuya expresión es el resultado de la interacción de varios de estos genes = “aporte”genéticoalamanifestaciónclínicadelrasgonormaloenfermedad. → Rasgos cualitativos y cuantitativos. Cualitativo o discreto: enfermedad genética que está presente o ausente. o Cuantitativos: parámetros bioquímicos y fisiológicos cuantificables (talla, presión sanguínea, [colesterol] plasmático, o IMC) que subyacen en muchas enfermedades. Son fenotipos intermedios. → El rasgo/enfermedad se presenta de forma esporádica. → Los progenitores no manifiestan el fenotipo. → Los familiares de primer grado suelen estar afectados. → Hay varios afectados por familia (agregación familiar ), ya que es probable que tengan las mismas interacciones genes-genes y genes-ambiente. → Cuanto mayor es la agregaciónfamiliar , mayor la gravedad con que se presenta la enfermedad en aquellos parientes en donde esta recurrente. Mayor riesgo de recurrencia cuando la enfermedad se presenta en otro pariente a edad joven y cuando los afectados sean de un gradocercanodeparentesco y también cuando haya un mayornúmerodeafectados en la familia. → La ocurrencia de la enfermedad puede estar influenciada por factores ambientales de riesgo o protección. → La modificación oportuna de factores de riesgo puede prevenir las manifestaciones o disminuir la gravedad e historia natural. → Si la prevalencia es menor en un sexo, la descendencia del sexo afectado menos frecuente presenta mayor riesgo de padecerla, ya que se supone que han acumulado más factores que permitieron superar umbral más alto y por lo tanto hay más riesgo de repetición. → Concordancia con mellizos monocigóticos es mayor que en los dicigóticos. → Mayor prevalencia en ciertos grupos étnicos y en enfermedades de etiología multifactorial. → La mayoría son dependientes de la edad. → La suceptibilidad de presentar un rasgo normal de etiología multifactorial se fundamenta en una predisposición de distribución continua, la presencia del rasgo es discontinuo. El rasgo puede presentarse con una variación continua (expresión fenotípica variable). → La gravedad de la enfermedad depende de la predisposición genética. A medida que aumenta el número de genes y el ordenamiento alélico para el padecimiento, el riesgo también acrecienta. → La endogamia y consanguineidad si influencian la ocurrencia de la herencia, pero no la probabilidad de que un defecto este presente. → Regresión a la media: algunas características carecen de dominancia y no están determinadas por un solo factor, sino que son resultado de la mitad de los genes aportados por la madre y la mitad aportados por el padre. → Concordancia: dos individuos de la familia con la misma enfermedad → Discordancia: solo un miembro de la familia es afectado. Factores genéticos: - CNV: Variación en el número de copia s. - Interacciones epistáticas - Situacio nes que modifican la expresión génica, como cambios en los patrones de ADN. - Heterocromía
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miRNA
Factores ambientales: - Biológicos - Químicos - Físicos.
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Socio económicos
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Geográficos
TEORÍA DEL UMBRAL .
El rasgo/enfermedad se manifiesta cuando el umbral crítico de riesgo/exposición se alcanza, ya sea condicionado por la predisposición genética o por la interacción de ésta con factores ambientales. Cuan do más alejado del umbral alcanzado, más grave puede manifestarse la afección, en cambio, si no se llega al umbral, no se presenta la enfermedad. Los diversos sistemas poligénicos están compuestos por un número variable de genes, quienes definen la forma de la distribución continua de las determinadas características fenotípicas. - Puede haber un alelo mayor (más probabilidad de generar enfermedad) o varios loci relacionados (no siempre dan enfermedad) - Los genes pueden ser bialélicos o estar integrados por un número mayor de alelos→ mayor variación a la expresión conjunta del sistema: efecto aditivo, nulo o efecto epistático multiplicativo. Estudios de mellizos/gemelos.
Modelo ACE. Hace posible determinar qué proporción de la varianza fenotípica es hereditaria versus q ué proporción se debe al ambi ente compartido y cual al no compartido. - A: Efecto genético aditivo - C: ambiente compartido - E: ambiente no comparativo R= correlación observada para un rasgo determinado MMC (mellizos monocigotos)- rmc= A+C MDC (melliz os dicigotos)- rmc= ½ A+C HEREDABILIDAD.
Proporción de la varianza fenotípica de una población atribuible a factores genéticos (varianza genética). Tipos: a. Heredabilidad ensentidoamplio . Evalúa en que medida la varianza fenotípica (VF) está determinada por la varianza genética (VG) total, incluyendo la variación alélica (aditiva), variación por dominancia, efecto epistático condicionado por el sistema poligénico. Posibilidades de interacción gen-gen de este sistema. H2 (VG) /(VF) b. Heredabilidadensentidoestricto. Mide la proporción de la varianza fenotípica poblacional o total que está determinada exclusivamente por la varianza genética aditiva (A). H2 (VA) /(VF). EVALUACIÓN DE LA AGREGACIÓN FAMILIAR.
1.Riesgo relativo Λr= Prevalencia de la enfermedad en los parientes de una persona afectada / Prevalencia de la enfermedad en la población general = 1 indica que el pariente no tiene una probabilidad mayor de desarrollar la enfermedad que cualquier individuo de la población. 2. Estudios de casos y controles
Se compara la frecuencia con la que se detecta la enfermedad en familias que presentan al menos un caso (historia familiar positiva) con la frecuencia de historia familiar positiva entre los controles emparejados por edad y etnia, pero que no presenten la enfermedad. Modificadores de recurrencia.
1. Severidad de la enfermedad. Mayor recurrencia en familiares de pacientes con enfermedades más graves. 2. Grado de relación familiar con el afectado. Entre más cercanos, más riesgo. 3. Número de familiares afectados. Se incrementa el riesgo con más de 1 pariente afectado. 4. Género, si hay predilección. Los familiares del sexo menos afectado tendrán mayor riesgo. Recurrencia: 1-3% sin antecedentes, 2-4% con antecedentes, 12.5% en enfermedades específicas con antecedentes (máx 20%)
ANÁLISIS DE CARACTERÍSTICAS MULTIFACTORIALES
Análisis QLT: quantitative traits loci- genes que determinan rasgos cuantitativos. - Un QLT es un fragmento cromosómico o segmento de ADN asociado a una determinada característica fenotípica o enfermedad de etiología compleja. - Identifica genes candidatos que participan en la predisposición genética a las afecciones de etiología multifactorial. - Utiliza al GWAS. - Son estudios de asociación – casos y controles, de numerosos individuos y requieren de réplicas en otros grupos para confirmar el dato real o espurio.
ENFERMEDADES DEFECTOS DEL CIERRE DEL TUBO NEURAL Se producen durante la cuarta semana de gestación, en la cual se produce la formación de las somitas y del SN. Afectan estructuras musculo-esqueléticas que dan protección al SNC, al tejido neural y vasos sanguíneos, alterando el desarrollo del mismo. FRECUENCIA:
Global: 1-8 de cada 1000 RN vivos. En México es de 1en 3000. Más frecuente en sexo femenino. Más frecuente en latinas y menor en asiáticas. DESARROLLO NORMAL
En la cuarta semana las somitas se dividen en tres tipos de primordios mesodérmicos: esclerotomos, miotomos y dermatomos. - Miotomos: Musculatura segmentaria de la espalda y pared anterolateral del cuerpo - Dermatomos: Dermis del cuero cabelludo, cuello y tronco. - Esclerotomos: Forman cuerpos y arcos vertebrales y contribuyen a la formación de la base del cráneo. Se forman a partir de las porciones ventro-mediales y centrales de cada somita. La porción ventral del esclerotomo rodea la notocorda y forma esbozo de cuerpo vertebral. La porción dorsal del esclerotomo rodea el tubo neural y constituye el esbozo del arco vertebral. Tuboneural: Se inicia a la 4ta semana (22-23 días), en la región donde aparecieron las primeras somitas, con el cierre del tubo neural. La conversión de placa neural en tubo neural se da en un proceso de plegamiento ventral y fusión de los pliegues neurales en la línea media. Los labios de los pliegues neurales establecen su primer contacto en el 12vo día. La fusión se produce en direcciones craneal y caudal hasta quedar unas pequeñas zonas no fusionadas en ambos extremos, formando el tubo neural. Las zonas no fusionadas se denominan neuroporo craneal y caudal. La abertura craneal se cierra alrededor de los 24 a 25 días de gestación, el neuroporo caudal lo hace dos días después. El tubo neural formado por el cierre del neuroporo caudal termina al nivel de somita 31. Las porciones más caudales del tubo (niveles sacro inferior coccígeo, extensión cau dal de las cubiertas de la médula espinal) se formarán por la neurulación secundaria. La formación del extremo caudal del TN se completa hacia la 8va semana de desarrollo.
ALTERACIONES DEL CIERRE DEL TUBO NEURAL
Van desde alteraciones graves, secundarias al cierre incompleto del tubo, a deficiencias funcionales debidas a la acción de factores desconocidos en fases tardías del embarazo. La mayor parte de los defectos de la medula espinal son por el cierre anormal de los pliegues neurales en la 3ray4tasemana . También pueden interferir con la inducción y morfogénesis de los arcos vertebrales y la bóveda craneal (se ven afectadas meninges, vértebras, cráneo, músculos y piel). Generalmente se dan en regionescranealylumbar .
ESPINA BÍFIDAS Espina bífida oculta Defectoentuboneuralanterior
Manifestación más leve. Falta de fusión de arcos de una o más vértebras, debido a la falta de crecimiento normal y de fusión en el plano medio de sus mitades embrionarias. El defecto está cubiertoporpielyporlogeneralnocomprendetejidonerviososubyacente, el que no sobresale del canal vertebral. Puede pasar inadvertido por muchos años. Puede afectar cualquier nivel de la médula espinal, pero es más frecuente en la región lumbar inferior y sacra. Por lo general, sale un penacho de pelo que cubre la región afectado; esto se puede deber a la exposición de la piel en desarrollo a otras influencias inductoras del tubo neural. Puede aparecer angioma, nevo pigmentario o una depresión. - Puede aparecer de 5-10% de la población normal. - Estudios genéticos indican que la causa de este tipo es diferente a las de tipos mas graves. - Los arcos neurales son inducidos por la mediación del genMsx-2 por lo tanto, espina bífida oculta es un problema de inducción local. Disrafismo espinal oculto: Malformaciones subyacentes a la médula espinal sin disconti-
La falta del cierre del tubo neural altera la inducción de los esclerotomos de forma que los arcos vertebrales que lo recubren no se desarrollan por completo ni se fusionan a lo largo de la línea media dorsal; el canal vertebral abierto se le denomina espina bífida.
nuidad de la piel: Quistes dermoides o epidermoides, quistes entéricos intraespinales, quistes lumbosacros, diastematomielia, síndrome de médula anclada (más común). Otros trastornos congénitos relacionados: Puede haber hidrocefalia en un niño (90%), siringiomielia, síndrome de regresión caudal, quistes aracnoideos intradurales, dislocación de cadera. Seno dérmico raquídeo. Pequeña depresión cutánea en el plano medio de la región sacra de la espalda que indica la región de cierre del neuroporo caudal a fines de la cuarta semana. En algunos casos está conectado con la duramadre por medio de un cordón fibroso. Espina bífida quística
Meningocele
Tipo de espina bífida grave. Cursan con la salida de la médula espinal o las meninges, protuyendo a través de los arcos de vertebrales y piel formando un quiste. La mayoría en región lubosacra, pero pueden estar en cualquier parte de la columna vertebral. 1-100 nacimientos.
Defectoentuboneuralanterior
Caso mas grave de espína bífida. El saco contiene meninges (duramadre y aracnoides) y LCR. Puede faltar duramadre en la zona del defecto y aracnoides sobresale por debajo de la piel. La posición de la médula espinal y las raíces raquídeas es normal. Los síntomas neurológicos son leves pero pueden existir anomalías espinales. Mielomeningocele Defectoentuboneuralanterior
Cuando la prominencia afecta el tejido neural, el te jido nervioso se incorpora a la p ared del saco, alterando el desarrollo de las fibras nerviosas. Pueden estar cubiertas por piel o por una membrana delgada que se rompe con facilidad. Hay transtornos neurológicos frecuentes. Pueden no ser mortales. Cuando son graves se producen alteraciones motoras y mentales que requieren tratamiento durante el resto de la vida del afectado. Pueden tener asociadas hidrocefalia y/o malformación de Arnol-Chiari, entre otras alteraciones. Algunos casos se pueden asociar con craneolacunia (desarrollo defectuoso de la bóveda craneal).
Comentado [P18]: Defecto en la formación de la cubierta ósea
que reviste al encéfalo o la médula espinal.
Es un defecto mas tardío que la mielosquisis. Es de localización dorsolumbar o lumbar en mas del 50% de los casos, lumbosacro en el 25% y cervical-dorsaol solo el 10%. La etiología de estas malformaciones podría estar en el cierre del neuroporo caudal o la neurulación secundaria. OTROS DEFECTOS DEL TN
Mielosquisis o Raquisquisis
Se produce antes de los 28 días de gestación. Los pliegues neurales no se elevan y persisten en forma de masa aplanada del tejido nervioso. La médula espinal del área afectada está abierta por la falta de fusión de los pliegues neurales. La espina bífida con mielosquisis se da por un crecimiento local excesivo de la placa neural, que no permite el cierre del neuroporo caudal a finales de la 4ta semana. No siempre es mortal pero puede ocasionar importantes problemas clínicos Craneorrasquisquisis o anencefalia
Carenorrasquisquisis- Falta de cierre de todo el tubo neural. Anencefalia- Defectoentuboneuralanterior Si el defecto está en la porción craneal, el encéfalo se muestra como una masa dorsal expuesta de tejido neural indiferenciado, no hay bóveda craneal y más adelante el tejido se degenera y se vuelve una masa necrótica (axencefalia, craneorraquisquisis o anencefalia); en estos casos el tronco del encéfalo se mantiene intacto. Esta malformación no es compatible con la vida y en el embarazo puede presentarse con polihidramnios pues el centro de la deglución está dañado. 1-1500 naciemientos, se observa que la frecuencia es 4 veces mayor en mujeres que en varones. La falta de cierre de TN en las regiones occipital y esp inal alta recibe el nombre de inionsquisis DEFECTOS EN LA OSIFICACIÓN CRANEANA
Meningocele, meningoencefalocele, meningohidroencefalocele – Malformaciones por defecto de osificación de los huesos del cráneo. El hueso que mas frecuentemente se afecta es la poción escamosa del occipital. Si el orificio es pequeño solo sobresalen las meninges (meningocele). Cuando la abertura es más grande y se observa protusión del tejido cerebral, incluso del ventrículo se le denominan meningoencefalocele y meningohidroencefalocele, respectivamente. Frecuencia de 1 en 2000 nacimientos. Según la naturaleza del tejido protuido, las malformaciones se asocian a trastorn os neurológicos. Las circunstancias mecánicas pueden producir hidrocefalia secundaria.
ETIOLOGÍA Y FACTORES ASOCIADOS A DEFECTOS DEL TN
Causa exacta no conocida. Factores genéticos, nutricionales y ambientales. Factoresnutricionales
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Deficiencia de ácido fólico, vitaminas del complejo B.
Factoresambientales
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Teratógenos identificados, como el ácido retinoico, la insulina, la hiperglucemia y el azul de tripan. Los factores que intervienen en su aparición en el hombre se encuentran el ácido valproico (u otros anticonvulsivantes), la diabetes materna y obesidad, y la hipertermia. Deficiencia de ácido fólico. Radiación, ciertos virus.
Factoressocioeconómicos
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95% de individuos con espina bífida no tiene antecedentes genéticos. Los individuos con antecedentes de DTN serán más propensos a presentar este tipo de defectos. Los defectos del TN no obedecen a una sola causa génica o teratógena. Se ha visto que en algunos animales con defectos similares tienen alteraciones cromosómicas.
Factoresgenéticos.
Deleciones en 22q11 en DTN asociadas a cardiopatías congénitas Espina bífida – Mutaciones de los genes de la familia PAX, PAX3, HOX , alteraciones en la metilación del DNA , mutaciones en el gen transcriptor de microftalmia , mutación de la endotelina 3 o de uno de sus receptores, TF relacionado con SRY, SOX19. Mutaciones en componenetes citoesqueléticos y en factores de transmisión Sonic Hedgehog. Mutaciones en los genes que regulan el metabolismo del folato o vit B12 como mut de la 5,1 metilentetrahidrofolatoreductasa (dihidrofolato reductasa) o de la metionina sintetasa reductasa. Mutación C677T , relacionada con la termolabilidad de la enzima 5-10- metilentetrahidrofolato reductasa (MTFHR)
Etiologíamultifactorialypoligénica.
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VANGL1 y 2
RIESGO DE RECURRENCIA.
Grado de relación:
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1er grado: 4% 2do grado: 1% 3er grado: 0.5%
Número de afectados:
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1 afectado: 4% 2 afectados: 10%
TRATAMIENTO Y MANEJO
Prevención: fortificación de cereales; mujeres en edad reproductiva deben tomar ácido fólico. Tratamiento quirúrgico: Reparación al nacer en espina bífida Terapia de rehabilitación: hay discapacidades, dificultades intestinales y urinarias.
Comentado [M19]: - Animales gestantes expuestos a hipoter-
mia o concentraciones elevadas de vitamina A producen descendencia con anomalías del tubo neural. Anomalías en bioquímicas de la membrana basal, especialmente del hialuronato (participa en la división celular y en la adquisición en la forma de neuroepitelio primitivo).
LABIO Y PALADAR HENDIDO El labio leporino con/sin paladar hendido - LL (P). Se origina de un fallo de la fusión del proceso frontal con el proceso maxilar alrededor del 35 día de gestación. El LL (P) es una entidad heterogénea que comprende: - LL(P)sindrómico. El labio leporino es parte de un síndrome del que forman parte otras anomalías. Puede heredarse como un trastorno monogénico mendeliano o estar causado por un trastorno cromosómico (principalmente trisomía 14 y 4p) o una exposición teratógena (embriopatía rubeólica, talidomida o anticonvulsivantes). - LL(P)nosindrómico. No se asocia con otros defectos congénitos. Puede heredarse como un trastorno monogénico mendeliano, pero en general ocurre de forma esporádica en algunas familias y evidencia cierto grado de agregación familiar pero sin una herencia de clara pauta mendeliana en otras. FRECUENCIA
1-2 de cada 1,000 (500 a 2,500) nacidos en todo el mundo - 1.7 en japoneses, 1.0 en blancos, 0.4 en afroamericanos 60-80% de los afectados son varones (2:1 hombres-mujeres) FISIOPATOLOGÍA LL(P)sindrómico.
• Síndrome van der Woude (mutaciones en IRF6- 1q32-41) • Síndrome de Kallmann (mutaciones en FGFR1- 8p11) • Síndrome de ectrodactilia, displasia ectodermica, y paladar hendido (mutaciones en TP63 3q28) • LL (P) ligado al X y ankyloglosia (mutaciones en TBX22) • Síndrome de Gorlin (mutaciones en PTCH1) • LL (P) y dysplasia ectodermica (mutaciones en PVRL1- 11q23-24) **Estos genes también se han visto implicados en LL (P) no sindrómico. LL(P)nosindrómico: Mutaciones en IRF6, MAFB, ABCA4, MSX1 (4p16), VAX1, y otros genes involucrados en el señalamiento WNT.
En sí la patogénesis es desconocida. Se cree que involucra una alteración en e l crecimiento celular, migración, diferenciación y apoptosis requerida para el desarrollo del labio y paladar. La hendidura se desarrolla cuando el maxilar y los huesos nasales no se fusionan durante el crecimiento intauterino. - El labio hendido y los alveolos se desarrollan entre la 4 y 6ta semana del desarrollo embrionario - El paladar hendido se desarrolla entre la 6ta y 12ca semana. FACTORES DE RIESGO Genéticos:
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Mutaciones en genes TBX1, MSX1, FGFR1, IRF6 y demás.
Ambientales
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Madre fumadora- mutaciones en TGFAlfa (2p13), TGFb3 (14q24) y MSX1 (4p16) Deficiencia materna de vitaminas (complejo B, vitamina A) y/o acido fólico- mutaciones en TGFA, RARA, MTHFR, RFC1 Ingesta materna de alcohol- mutaciones en ADH1C. Uso de medicinas por parte de madre durante embarazo, ej esteroides. DM materna
FACTORES PROTECTORES
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Ingesta de ácido fólico
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Evitar ingesta de sustancias nocivas y medicamentos teratógenos en el embarazo.
CUADRO CLÍNICO
Defecto congénito al nacimiento de una disrupción de las estructuras faciales normales y de la apariencia.
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Paladarhendido. Fusión incompleta de los procesos palatinos en la línea media posterior al foramen incisivo (paladar secundario)
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Paladar hendido submucoso, ocasionalmente junto con uvula hendida (bífida 2%) Paladar blando hendido Común en síndromes Paladar blando y duro hendido Paladar hendido completo desde incisivos hasta foramen Según su forma: V malformación (la mayoría) / U deformación (50% sindromático) Labiohendido . Falla de la porción más baja de la prominencia nasal para aproximarse a la línea media. • Puede ser unilateral o bilateral y se presenta como cualquiera de las siguientes: • Labio superior subcutáneo hendido, ocasionalmente con hendidura de vermilion, filtrum, premaxila y columela • Hendidura menor a la mitad del labio superior • Hendidura mayor a la mitad del labio superior • Hendidura completa de labio Labioypaladarhendido . Puede ser unilateral o bilateral (mas común). Falla del proceso nasal medial para establecer continuidad con el proceso maxilar.
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Paladar hendido incompleto: hendidura en ambos labios y paladar, sin conexión entre ellos. Paladar hendido completo- la hendudira conecta labios y paladar. Clasificación: Común en síndromes • Hendidura submucosa de alveolos • Hendidura menor a la mitad de los alveolos • Hendidura mayor a la mitad de los alveolos • Hendidura completa de los alverolos y paladar primario hacia foramen incisivo Puede haber deformidades nasales • Asociadas a hendiduras unilaterales • Asimetría de punta • Defleción caudal del septo hacia el lado contrario a la hendidura • Posición inadecuada de la base de las alas • Asociadas a hendiduras bilaterales • Columnella nasal corta • Punta nasal amplia y bulosa
Puede haber bajo peso Problemas con alimentación, lenguaje, audición y/o integración social. Diagnóstico
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Se reconoce al movimiento del examen físico del recién nacido.
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Screenin g con ultrasonido prenatal.
Riesgo de recurrencia
El riesgo aumenta cuantos más parientes afectados tenga un individuo en la familia. Labio paladar hendido: 15-25% familiar / Paladar hendido 10% familiar.
Tratamiento
Multidisciplinario. Primero cirugía. Para determinar cuando se va a reparar la cirugía se deben de cumplir las siguientes reglas de 3:
• Peso mayor a 10 lbs (4.5kg) • Hemoglobina > a 10 • Leucocitos menores a 10,000mm3 • Edad mayor a 10 semanas Evaluación por un genetista para saber si hay un síndrome. Alimentación con sonda nasogástrica Terapia del habla
ESTENOSIS PILÓRICA Estrechamiento adquirido del píloro debido a una hipertrofia progresiva del músuclo pilórico, llevando a una obstrucción con síntomas de obstrucción.Ocurre en las primeras 2-12 semanas de vida. Frecuencia
2-5 por cada 1,000 nacimientos. 4-5 veces mayor frecuencia en varones que mujeres. Mayor frecuencia en primogénitos. Fisiopatología
Causas: se desconocen, pero se ha visto que ciertos factores ambientales, genéticos y hábitos alimenticios contribuyen. Patogénesis- teorías. 1. Descoordinación entre el peristaltismo gástrico y relajación pilórica, lo que lleva a una contracción gástrica contra un píloro cerrado, lo que provoca una hipertrofia y obstrucción progresiva del píloro. 2. Elevación de las concentraciones de gastrina debido a un aumento hereditario en el número de células parietales—aumento en la producción de ácido gástrico, contracciones cíclicas periódicas en el píloro y vaciamiento gástrico lento. Se han encontrado: - cantidades disminuidas de las terminales nerviosas y de los neurofilamentos - disminución en los marcadores para células de soporte nervioso, disminución en las células intersticiales de Cajal - disminución en la actividad de la sintetasa de óxido nítrico, el cual actúa como relajante del músculo liso en diversos tejidos - disminución en la producción del ARN mensajero para la sintetasa de óxido nítrico, además de reducción en la densidad de fibras nerviosas relacionadas con las aminas activas del músculo liso, tales como el péptido intestinal vasoactivo, la somastostatina, neuropéptido Y, la sustancia P y la encefalina. - Otros autores han encontrado aumento en la expresión de los factores de crecimiento similares a insulina (insulin-like growth factors) y factores de crecimiento derivados de las plaquetas (platelets-derived growth factors). Cuadro clínico
Triada clásica: 1.Vómito en proyectil postprandial, es progresivo y profuso. Al inicio puede parecer regurgitación. 2.Masa palpable abdominal en egipastrio o cuadrante superior derecho, en forma de olvida de 1.5-2cm 3. Onda peristáltica visible después de la alimentación. Otros datos: Deshidratación, desnutrición y alcalosis hipoclorémica debido a los vómitos. - Pérdida de peso aguda, hidratación en mucosas pobre, abombamiento de fontanelas, disminución del tiempo de llenado capilar, ausencia de lágrimas. Factores de riesgo
Genéticos: IHBS1-12a, IHBS2 Ambientales: Ingesta de macrólidos (ya sea que se le administren directamente al niño o a través de leche materna) Diagnóstico
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Clí nico: triada. Laboratorios: Hemograma, Química sanguínea con electrolitos: creatinina, BUN, pH, bilirrubina Ultrasonido para confirmar. Criterios: Engrosamiento del músculo pilórico > a 3mm, Crecimiento longitudinal del píloro >a 1518mm - Serie esófago-gastrico-duodenal. Diferencial: reflujo gastroesofágico, gastroenteritis viral, obstrucción intestinal, hernia hiatal. Tratamiento
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Quirúrgico: piloromiotomia Manejo de la deshidratación con restitución de líquidos y electrolitos mediante solución saliva IV, dextrosa, potasio.
ENFERMEDADES CARDIOVASCULARES
FACTORES DE RIESGO
AMBIENTALES
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Obesidad Dieta alta en sodio, baja en frutas y verduras Sedentarismo Tabaquismo y alcoholismo Estrés Estado socioeconómico bajo Enfermedades: DMT2, dislipidemias Edad: adultos mayores. Género: mayor en hombres, en mujeres hasta después de la menopausia.
GENÉTICOS
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ApoE4: mayores valores de colesterol en sangre (ApoE2 menores valores) Polimorfismo en el gen de la ACE que predispone a desarrollar alta presión en presencia de factores ambientales de riesgo. La mutación conocida como T235 en el gen la ATII aumenta dos veces el riesgo de enfermedad cardíaca debido a un aumento de la secreción de la angiotensina en plasma. Deficiencia del gen del Plasminógeno activador inhibidor-1 Mutaciones en los factores V, II y XIII de la coagulación.
HIPERTENSIÓN ARTERIAL
30% de la población mundial; 43.6% de la población en México. Riesgo en mujeres 56-90% y en hombres 81-83%
FRECUENCIA FACTORES BIENTALES
AM-
DE RIESGO: Obesidad, tabaquismo, alcoholismo, sedentarismo, estrés, dieta hipernatremica y pobre en frutas, verduras y potasio, diabetes, edad (es edad dependiente), estatus socioeconómico bajo. PROTECCIÓN
FACTORES GENÉTICOS
DE RIESGO: Principalmente fallas en genes relacionados al SRAA, neurotransmisores, metabolismo de es teroides adrenales, que afectan el tono vascular, transporte ionico y manejo renal de sodio, entre otros. - Raza (afroamericanos/hispanos/latinos) DE PROTECCIÓN
GENES RELACIONADOS
No se ha detectado un gen mayor que aporte un riesgo significativo. 1) Componentes del SRAA: gen del angiotensinógeno, AGT (1q42-q43); de la ECA, ACE (17q23); de la renina, REN (1q32) y de receptores AT1, AGTR1 (3q21-25) y AT2, AGTR2 (Xq22-23) de la angiotensina II. 2) Neurotransmisores: receptores α adrenérgicos B1, ADRB1C y B2, ADRB2C . 3) Sistema de transporte de iónico: gen de la proteína G de la subunidad 3, GNB3 (12p13) y del cotransportador Na-K-Cl, SLC12A2 (5q23.3). 4) Otros: el gen del receptor de glucorticoides, GCCR (5q31); del receptor de insulina, INSR (19p13.2); de la fracción de complemento C3F, C3 (19p13.3-13.2); de la lipoproteína lipasa, LPL (8p22); de la α aduccina, ADD1 (4p16.3); de la sintasa endotelial de óxido nítrico, NOS1 (12q24.2-24.31); de la hormona de crecimiento, GH (17q22-q24).
Heredabilidad PA arterial sistó ólica es 15 a 61% y diastólica es de 15 a 58%--30% en promedio.
PA es rasgo cuantitativo RECURRENCIA:
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Población 5% 2 progenitores normotensos 4% Un padre con HTA: 8 a 28% Ambos padres con HTA: 25-45%
FISIOPATO
- Disfunción endotelial y ruptura del equilibrio entre los factores vasoconstrictores y los vasodilatadores. - Desequilibrio de líquidos y sodio en riñones – SRAA - Desequilibrio de sistema nervioso simpático
CUADRO CLÍNICO
Cefalea, Mareos, nauseas o vómitos, Problemas visuales, PA >140/90 mmHg
COMPLICACIONES
Insuficiencia renal, enfermedad cerebro-vascular (aneurismas), insuficiencia cardiaca, enfermedad vascular periférica, infarto al miocardio y enfermedad arterial coronaria, ceguera
CRITERIOS DX CLÍNICO Y LABORATORIALES
- Cifras de presión arterial superiores a 140/90 mmHg en dos ocasiones distintas. - BH, Creatinina serica y perfil lipidico. - Antecedentes familiares de HTA
ASESORAMIENTO
Dieta baja en sodio (<1500mg/dia), que incluya potasio y fibra Tomar mucha agua Hacer ejercicio con regularidad, al menos 30 minutos de ejercicio aeróbico por día Si fuma, dejar de hacerlo Reducir la cantidad de alcohol que toma a 1 trago al día para las mujeres y 2 para los hombres Reducir el estrés. Mantener un peso corporal saludable.
TX
Grupos principales de medicamentos antihipertensivos:
• • •
Betabloqueadores Diuréticos Inhibidores de la ECA
• Bloqueadores de los receptores AT-1 de la angiotensina • Calcioantagonistas • Vasodilatadores • Medicamentos de acción central. * se requiere individualizar la elección según caracteristicas de cada px. FORMAS MONOGÉNICAS. SíndromedeLiddle.
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También llamado pseudoaltoesteronismo tipo 1. Enfermedad autosómica dominante caracterizada por una hipertensión grave de inicio precoz asociada a una disminución de los niveles plasmáticos de potasio, renina y aldosterona. Está causado por mutaciones de ganancia de función en los genes que codifican para el canal epitelial de sodio (ENaC), implicados en la reabsorción de sodio en los túbulos renales distales. El canal se compone de tres subunidades (alfa, beta, gamma) y las mutaciones se producen en el extremo C-terminal O de las subunidades beta y gamma, codificadas por los genes SCNN1B y SCNN1G (16p13-p12), respectivamente, en una región rica en prolina llamada motivo PY. Estas mutaciones dificultan la interacción del ENaC con la proteína Nedd4 (E3 ligasa) y su posterior degradación por el sistema ubiquitina-proteosoma. Esto se traduce en la expresión constitutiva de los canales ENaC en la membrana induciendo reabsorción de sodio, secreción de potasio secundario y, finalmente, hipertensión.
Hiperaldosteronismofamiliartipo1.
También llamado hiperaldosteronismo remediable con glucocorticoides. Es una enfermedad autosómica dominante con penetrancia incompleta. Causado por una mutación puntual- fusión de dos genes contiguos CYP11B2 y CYP11B1 en 8q. La tipo 2 no responde al tratamiento con glucocorticoides, pero tiene los mismos síntomas. El gen esta en 7p22. Síndromedeexcesoaparentedemineralocorticoides.
Causado por la mutación del gen HD11B2 que codifica la enzima cortisol 11-betacetoreductasa, que convierte el cortisol a cortisona. Al faltar la enzima, ocurre el bloqueo de esta vía, causando gran elevación de cortisol, el cual, por su abundancia, pasa a reemplazar a la aldosterona en su función de regular al receptor de mineralocorticoides, que resulta sobreestimulado. El paciente tiene todos los síntomas de hiperaldosteronismo, con hipertensión e hipokalemia, que empiezan desde la infancia; el tratamiento con dexametasona para regular la secreción de cortisol, es efectivo. La herencia es autosómica recesiva. http://www.scielo.org.pe/pdf/afm/v71n4/a04v71n4.pdf Sx de Barterr y Gitelman: tubulopatías hereditarias, estrechamente relacionadas con transmisión de tipo mendeliano, en las que hay deterioro de los mecanismos de concentración de la orina y transporte del cloruro de sodio (NaCl) en la nefrona distal.1,2 Los pacientes con estos síndromes comparten algunas características clínicas que incluyen: pérdida renal de sales, alcalosis metabólica hipokalémica, hiperaldosteronismo hiperreninémico, presión arterial normal e hiperplasia del aparato yuxtaglomerular
•
Caraterizado por reducción del transporte de sales por el asa ascendente gruesa de Henle. Hay grandes pérdidas renales de agua, hipotensión arterial, hipocalemia, hipercalciuria y mayor riesgo de nefrolitiasis. Tipo 1 (neonatal): mutación en el gen del cotransportador Cl-NA-K o Tipo 2 (neonatal): mutación en el gen para el canal de potasio ROMK o Tipo 3 (clásico): mutacion en el gen del canal del cloro CLC-Kb, se detecta en la niñez por retardo del crecimiento, o poliuria, polidispia y anorexia. Tipo 4: mutacion en el gen que codifica para la proteína Barttin, parte de los canales de cloro CLC-Kb y CLC-Ka o Tipo 5: mutación en el gen que codifica para un receptor de Ca en la membrana basolateral del asa ascendente de o Henle. SíndromedeBartter.
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SíndromedeGitelman. Se debe a una mutación en el gen NCCT en 16q13, que codifica para el cotransportador NaCl sensible a tiazidicos. Hay hipomagnesemia e hipocalciuria, debilidad muscular, fatiga, vértigo, polidipsia, nicturia, palpitaciones, presión
arterial baja y crisis de tetania como el espasmo carpopedal http://www.redalyc.org/pdf/1805/180513868007.pdf
ENFERMEDAD CORONARIA- ATEROESCLEROSIS Genes de susceptibilidad: Tres loci – 2q34-37, 3q26-27 y cromosoma 17 (>300 genes) Recurrencia: Familiar 1er grado: 2 a 6 veces más que población general Forma monogénica: - Hipercolesterolemia familiar. - MEF2A INFARTO AGUDO AL MIOCARDIO. Es una manifestación de la enfermedad arterial coronaria, que principalmente se debe a un evento trombótico por la ruptura de una placa ateromatosa. Heredabilidad: 57%
ACCIDENTE CEREBRO VASCULAR Formas monogénicas poco frecuentes: - CADASIL - NOTCH3 - Arteriopatía Autosómica Dominante con Infartos Corticales y Leucoencefalopatía
DIABETES MELLITUS TIPO 1. Enfermedad caracterizada por la destrucción autoinmune de células B pancreáticas. Aproximadamente 70% de islotes pancreáticos perdidos al momento del diagnóstico FRECUENCIA
1/500 en personas blancas. Menor en afroamericanos y asiáticos. Se presenta con mayor frecuencia en niños y adolescentes menores a 18 años (50-60%), pero puede estar presente en cualquier edad CAUSAS
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• •
Desarrollo de autoanticuerpos contra varias endógenas además de la insulina: Células del islote o Páncreas o Descarboxilasa de ácdigo glutámico 65- GAD65 o Tirosin fosftasa 1A-2 y 1A-2 Beta. o HLA II DQ3 y DR4 Idiopática: no hay evidencia de autoinmunidad.
FISIOPATOLOGÍA
Destrucción selectiva de células beta pancreáticas, posiblemente debía a defectos en médula ósea, timo, sistema inmune y funcionamiento de las células beta. --> Lleva a una inadecuada secreción de insulina con deficiente acc ión de la misma en tejidos blanco, lo que resulta en un funcionamiento anormal en el metabolismo de carbohidratos, proteínas y grasas en tales tejidos. Hay hiperglicemia debido al metabolismo anormal. - Una hiperglicemia agudapuede causar cetoacidosisdiabética o un estado hiperglicemicohiperosmolar . Cetoacidosis por un desvió metabólico hacia la conversión de cetonas. o - La hiperglicemiacrónica puede provocar complicacionesmicrovasculares (retinopatía, nefropatía y neuropatía) ymacrovasculares (ateroesclerosis) Mecanismos de complicaciones micro/macrovasculares: • La elevada concentración intracelular de glucosa activa a la protein cinasa C, que causa cambios estructurales y funcionales en la vasculatura como alteraciones en la permeabilidad, inflamación, angiogénesis, crecimiento celular, expansión de matriz extracelular y apoptosis. • La resistencia a la insulina contribuye a la disfunción endotelial y produce un estado protrombótico con un aumento celular de la síntesis del inhibidor del activador de plasminógeno 1 y fibrinógeno y una disminución en la síntesis del activador tisular del plasminógeno, resultando en una inhibición de la agregación plaquetaria y trombosis. Además, hay disminución en la función de linfocitos, neutrófilos y monocitos, lo que contribuye a infecciones. FACTORES DE RIESGO Genéticos:
Complejo mayor de histocompatibilidad (Cromosoma 6)- heterocigotos para HLA-DR3 o HLA-DR4 en el locus clase II del HLA. Se e ncuentra en el 95% de los pacientes. - DR3 y DR4 no son alelos únicos, ambos pueden subdividirse en más de una docena de alelos situados en el locus DRB1. - Otros alelos situados en el locus clase II, DQA1 y DQB1 se han asociado a la diabetes tipo 1. - DRB1 y DQB1 forman un haplotipo común el uno con el otro. DQB1 codifica la cadena B, una de las que constituyen un dímero para la formación de la proteína clase II DQ. La presencia de ácido aspártico en la posición 57 de la cadena DQBeta tiene una asociación con la resistencia a la diabetes tipo 1- 90% de los pacientes con DMT1 son homocigotos para los alelos DQB1 que no codifican Asp en la posición 57. La molécula DQ tiene importancia para el enlace del antígeno y su presentación a la célula T para que responda. Otros genes asociados:
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Polimorfismo de repetición en tándem (VNTRs) en el promotor del gen de la insulina: INS (15p15)
•
Polimorfismos de un único nucleótido en el gen regulador de la inmunidad con linfocitos T - CTLA4 (2q31), en PTPN22 , que codifica para una proteína fosfatasa, SH2B3 y ERBB3
Ambientales:
- Dieta - Vir us-infecciones - Vitamina D Otros posibles factores de riesgo: - Alto peso al nacimiento: > 4kg - Obesidad infantil - Edad de madre mayor a 35 años. - Exposición temprana a leche de vaca- posible aumento de los anticuerpos contra células pancreaticas FACTORES PROTECTORES
MHC-DRB1 DR2 CUADRO CLÍNICO Síntomasclásicos : poliuria y nicturia, enuresis, letargia, fatiga, polidipsia, polifagia, pérdida de peso reciente y repentina, dolor abdomi-
nal, visión borrosa. Datosfísicos: en piel puede haber telangiectasia periungeal, vitíligo, bullosis diabética (ampollas diabéticas) Cetoacidosis diabética: vómito persistente, cefalea, confusión o letargia (indicadores de edema cerebral), aliento cítrico-cetonas, deshidratación, taquicardia, hipotensión, respiración de kussmaul, DIAGNÓSTICO
CRITERIOS DE LA ASOSIACIÓN AMERICADA DE DIABETES (ADA por sus siglas en ingles)
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Cualquiera de: Glucosa plasmática en ayunas ≥ 126mg/DL o Síntomas de hiperglucemia: poliuria, polifagia, visión borrosa o crisis hiperglicémica con glucosa plasmática al azar de o ≥200mg/dL Test de tolerancia a la glucosa ≥200mg/dL o HbA1c ≥6.5% o 48mmol o
CRITERIOS DE LA OMS
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Cualquiera de: Glucosa plasmática en ayunas ≥ 126mg/DL o Test de tolerancia a la glucosa ≥200mg/dL o HbA1c ≥6.5% o 48mmol o
RIESGO DE RECURRENCIA
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Hermano afectado- 1:14 1:6 si el HLA es idéntico y 1:2 si el halotipo es idéntico.
TRATAMIENTO
Todos los pacientes requieren de insulina - Regimen basal o bolo. Inyecciones diarias únicas o dos veces de insulina de acción larga o infusión continua de insulina de acción corta. - Regimen dividio o mixto. Múltiples inyecciones diarias de insulina de una combinación de insulina de acción corta y lentas.
Otros medicamentos asociados: adyuvantes pa ra disminución de glucosa como pramlintida o metformina, medicamentos que reduzcan concentración lipídica como estatinas. En caso de ser necesario antihipertensivos como IECA o IRA y antiplaquetarios. Tratamiento de hipoglucemia: 15-20g de glucosa oral a individuos consientes o 25g IV en inconsientes. Manejo: - Dieta individualizada - Actividad física diaria ≥ 60 minutos por día en niños y ≥150 minutos por semana en adultos. - Educación sobre la diabetes. Debe haber seguimiento constante para regular niveles de glucosa y HbA1c, peso, PA y otros.
DIABETES MELLITUS TIPO 2. Enfermedad heterogénea, caracterizada clínicamente y metabólicamente por la elevación crónica de la glucosa en la sangre y la predisposición a complicaciones microvasculares y macrovasculares. FRECUENCIA.
Más frecuente en afroamericanos, hispanoamericanos e indígenas. Las mujeres afectadas tienen mayor riesgo de transmitir la enfermedad FACTORES DE RIESGO GENÉTICOS
Amplia heterogeneidadgenética - muchos genes posiblemente involucrados en la patogénesis. La mayoría de los alelos identificados de riesgo tienen un modeloaditivo. PPARG (3p25)- diferenciación de adipoctos y metabolismo de glucosa. y KCNJ11 (11p15.1) – canal de K necesario para la secreción de insulina. El gen ABCA1 es un gen de susceptibilidad en la población mexicana. Polimorfismos de TCF7L2 (10q25.3 ) No todos los loci asociados a glucemia en ayunas en rango fisiológico se asocian a las concentraciones de glucosa en rango patológico y a la DM2. FACTORES DE RIESGO AMBIENTALES
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Dieta alta en carbohidratos, carne procesada, baja ingesta de fibra y magnesio Sedentarismo Obesidad Tabaquismo Otros: hipertensión, dislipidemia
FACTORES PROTECTORES
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Café en mujeres posmenopáusic a
HOMA-IR: homeostasis de resistencia la insulina HOMA-IB: homeostasis de función de célula B
FISIOPATOLOGÍA
Causa: Alteración en la capacidad de la célula B del páncreas de secretar insulina, combinada con una resistencia a la función de la insulina en tejidos periféricos. Esta resistencia e inadecuada secreción de insulina genera deficiente acción de la misma en tejidos blancos periféricos, lo que provoca una alteración en el metabolismo de proteínas, carbohidratos y grasas y resulta en una hiperglicemia. Complicaciones: Microvasculares: retinopatía, neuropatía, nefropatía Macrovasculares: ateroesclerosis. CUADRO CLÍNICO
Principales signos y síntomas: poluria, polifagia, polidipsia, visión borrosa. Síntomas asociados a hiperglucemia crónica: neuropatía periférica, infecciones frecuentes, alteraciones visuales, disfunción sexual, disfunción de vejiga, disfunción renal, disfunción cardiovascular (hipertensión(. DIAGNÓSTICO. Mismos criterios de ADA y OMS que en DM1 RIESGO DE RECURRENCIA
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Heredabilidad mayor al 50%. Riesgo poblacional: 7 % Riesgo de hijos de DM2: 40% Hermanos con DM2: 3 veces mayor que la población general.
TRATAMIENTO
Debe ser individualizado. Los principales blancos terapéuticos incluyen: - Disminució n de HbA1c menor a 7% - Disminuciponde LDL a 70 o menos y colesterol a 100 o menos mg/dL - Presión sanguínea entre los ragos de 130/80 mmHg a 140/90mmHg o menos. Medicamentos: - Para disminuir glucosa: Primera línea: metformina. o Añadir otro fármaco si no se han controlado niveles con la máxima dosis tolerada de metformina. Opciones: sulfio nilureas, tiazolidinedionas (glitazona), inhibidores de la alfa glucosidasa, entre otros. Añadir un tercer fármaco si con la combinación dual no se han logrado los niveles esperados de glucosa. o - Para dismin uir LDL: estatinas - Antihipertensivos: IEDA, IRA - Antiagregantes plaquetarios Estilo de vida:
- Dieta individualizada - Actividad física mayor a 150 minutos por semana - Educación Es necesario seguimiento según sea requerido por el paciente- puede ser mensual, bimensual, etc, o anual. FORMAS MONOGÉNICAS DIABETESMODOY (MATURITY-ONSET
DIABETES OF THE YOUTH) Enfermedad autosómica dominante, de aparición antes de los 25 años, no insulino dependiente típicamente aparece a los 25 años y causada por defectos en la secreción de insulina- hay hiperglicemia no cetósica. Hay 6 tipos, basados en 6 diferentes mutaciones en genesquecodificanreguladorestranscripcionalesdelascélulasbeta :
•
MODY1: HNF-4Hepatocytenuclearfactor4-alpha(20q12), 1-5%- adolescente, disfunción células B, hiperglucemia temprana y
progresiva.
• • •
MODY2: glucoquinasa(7p15), infantes/adolescentes/embarazo, hiperglucemia leve, sensor de glucosa anormal (8-63%) MODY3: HNF-1 (12q24), similar a la uno, es la +más frecuente. MODY4: IPF1- Insulinpromoterfactor1(13q12), adulto joven, hiperglucemia severa, agenesia páncreatica (anormalidad em-
• •
brionaria en el desarrollo de los islotes). MODY5: HNF1B(17q21), pubertad, disfunción pancreática, nefropatías (malformaciones) y retinopatías.. MODOY6: Factordediferenciaciónneurogénica1. Personas obesas, hiperinsulinemia en ayunas.
DIABETES NEONATAL Apariciónde hiperglucemiaqueprecisatx insulínicoalmenosdurantedossemanasyquesepresentaenelprimermesdevida
1/500,000 RN vivos. Es causado por alteración en el número o función de las células pancreaticas, Cuadro cínico: RCIU, glucosuria, hay persistencia de hiperglicemia en el primer mes, poliuria, deshidratación, falta de crecimiento, franca cetoacidosis diabética en los primeros 3-6mses de vida. Formas: - DN Transitoria: tres fases- 1. DN, 2. Remisión aparente a las 12 semanas, 3. Relacionada a DMT2 Alteraciones en 6q24: isodisomia paterna (doble dotación), duplicación no balanceada paterna, alteraciones de metio lación del promotor del gen de origen materno ZAC/PLAGL1 (pérdida de impronta materna aumenta su expresión=doble carga genética) - DN Permanente: sin remisión Mutaciones en KCNJ11, en el sitio Kir6.2, una subunidad sensible de ATP en la célula beta del páncreas y ABCC8, que o codifica el receptor SUR1 Dx entre las 6 semanas y 6 meses. Antes de los 3 meses- diabetes neonatal permanente. Laboratorio: negativo anticuerpos ICA (celulas de islotes), anti-IA2 (proteína parecida a la tirosinfosfatasa) y anti-GAD (descarboxilasa del ácido glutámico), y concentración del péptido C disminuida. DEND: afección neurológica con retraso del desarrollo, debilidad muscular y epilepsia.
ENFERMEDAD DE ALZHEIMER Forma más común de demencia. Caracterizada por debilitamiento y pérdida episódica y progresiva de la memoria, dificultad en el lenguaje y en la toma de decisiones y (en edades avanzadas) pérdida del control motor, incontinencia y mutismo. Hay una pérdida irreversible de neuronas, sobretodo en corteza (lóbulo temporal) e hipotálamo. FRECUENCIA
Aproximadamente 10% de las personas mayores de 70 años tienen pérdida de memoria significativa, en éstas más de la mitad la causa es Alzheimer (AD- Alzheimerdisease) . AD se puede manifestar en personas de la 3era década de la vida, pero la causa mas común de demencia se ve en la vejez. Dos factores de riesgo importantes: Vejez e historia familiar positiva para la enfermedad. La prevalencia de la enfermedad va en aumento año con año y se encuentra entre el 20-40% en la población con mas de 85 años. Herencia autosómica dominante solo se ve en 2% de los casos. Hay mas presencia de enfermedad en mujeres. La enfermedad afecta a todos los niveles intelectuales.
Comentado [P20]: Un estudio demostró que la capacidad de ex-
presar lenguaje escrito complejo en la adultez temprana está asociado a un menor riesgo de padecer AD.
CAUSAS:
-
Cromosómicas: menores a 1% Familiares : 25% Esporádicas: 75%
GENES MUTADOS
Muchos genes tienen importancia en AD. Gen APP en 2q211. Familias con AD familiar de aparición temprana (FAD) tienen mutaciones puntuales en APP (estas mutaciones tienen transmisión autosómica dominante para ese gen). Gen Presinilina-1 (PS-1) en 14q24. Más común que PS-2. Codifica para proteína S182. Mutación en este gen causa AD de aparición temprana (antes de los 50-60 años). Con herencia autosómica dominante, y penetrancia alta. Se han encontrado hasta 100 mutaciones en el gen. Presinilina-2 (PS-2) en 1q13. Codifica para proteína STM2. Demencia después de los 70 años. Las presinilinas son proteínas citoplasmáticas neuronales que están expresadas en todo el sistema nervioso. Los pacientes con mutaciones en estos genes tienen niveles plasmáticos de AB42, y PS-1 produce un aumento de esta proteína en la media celular en cultivo. Gen Apo ε en chr 19. Codifica para la apolipoproteína E que participa en el transporte del colesterol. El gen tiene tres alelos ε2, ε3 y ε4. ε4 tiene mayor riesgo de presentar AD, incluyendo formas tempranas y esporádicas. Gen de susceptabilidad. Genes adicionales tienen menor riesgo. Clusterin (CLU), fosfatidilinositol binding clathrin assembly protein (PICALM), y receptor del complemento para 4b3b (CR1). CLU juega un rol en la terminación de la sinápsis, CR1 en la eliminación de material amiloide. TRM2 es un gen que esta involucrado en la inflamación y que aumenta la probabilidad de demencia.
Comentado [P21]: Adultos con trisomía 21 desarrollan las mar-
cas neuropatológicas típicas de AD.
FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR
La degeneración temprana y mas severa se ve en la parte medial del lóbulo temporal, la parte lateral de la corteza temporal, y el núcleo basal de Meynert. Los hallazgos microscópicos característicos son placas neuríticas y o villos neurofibrilares. Normalmente estas lesiones se acumulan en pequeñas cantidades, en AD dominan. Oligómeros (especies amiloides) causan disfunción celular y es la toxina temprana en AD. Polimerización amiloide y formación de fibras forma las placas neuríticas, que contienen un cen tro amiloide, proteoglicanos , Apo ε4, a-antiquimotripsina, y otras proteínas. Proteína AB es derivada de la proteína precursora amiloide (APP), cuando APP es degradada por secretasas beta y gamma. APP tiene funciones neuotroficas y neuroprotectores. La placa tiene un halo que contiene nueritas inmunoreactivas tau y microglia activada. Acumulación de AB en arteriolas se le denomina angiopatía amiloide. Los ovillos neurofibrilares (NFT´s) están compuestos por fibras citoplasmáticas neuronales que se tiñen de plateado que están compuesta por proteína tau fosforilada anomalmente. Tau estabiliza el transporte organelos, glucoproteínas y neurotransmisores en la neurona. Cuando se fosforila deja de interactuar con microtúbulos y se distribuye por toda la neurona alterando la función neuronal. Bioquimicamente AD está asociado con el decremento de los niveles corticales de proteínas y neurotransmisores especialmente acetilcolina que da como resultado la degeneración de neuronas colinérgicas en el núcleo basal de Meynert. También hay degeneración noradrenérgica y serotoninérgica que causa degeneración en el locus cerúleo y rafé dorsal, en donde las inclusiones citoplasmáticas de proteína Tau pueden ser identificadas. Heredabilidad: 50-80% Recurrencia: familiares de primer grado 15 a 25% / población general: 10 a 12% Patrón de herencia AD:
-
Inic io temp ran o Genes: APP, PS1 (más frecuente con 70-80% de los casos), PS2 30% de Enfermedad de Alzheimer de inicio temprano 25% familiar .
FACTORES DE RIESGO Ambientales:
• • • • • •
Edad mayor a 65-70 años Género: mayor en mueres Hipertensión arterial Colesterol elevado Tabaquismo Traumatismos cerebrales
Genéticos:
•
Mutaciones en APP, PSEN1 o 2, APOE4 (aumenta riesgo 2 a 5 veces)
FACTORES DE PROTECCIÓN: Genéticos:
alelo APOE e2/e3.
CUADRO CLÍNICO
Empieza con una deficiencia de la memoria progresando a déficits de lenguaje y visoespaciales. 20% de los pacientes presenta síntomas no relacionados con la memoria como problemas al encontrar palabras, para organizarse o dificultad para “navegarse”. En otros pacientes la disfunción visual superior (síndrome de atrofia cortical posterior) o afasia progresiva logopénica pueden ser los primeros síntomas de la enfermedad antes de perder la memoria. También se pueden tener síndrome distonico-acinético-rígido (corticobasal) o una variante disejecutiva. ε Al inicio la amnesia se va presentando como si fuera algo normal por la edad, hasta que el paciente empieza a presentar desviaciones estándar 1.5 debajo de lo normal en los test de memoria (discapacidad cognitiva leve); el 50% de los pacientes progresara a AD en 4 años. Esta condición avanza a AD síntomatica temprana, en donde la enfermedad ya esta considerara como la causante (se basan en biomarcadores clínicos y bioquímicos como la evidencia de niveles bajos de AB 42 y Tau levemente elevada). Convulsiones pueden presentarse en la presentación temprana de la edad. Eventualmente, los problemas congnitivos afectan la vida diaria. Algunos pacientes cursan con anosognosia. Los cambios en el medio desesabilizan al paciente (viajes, mudanzas, hospitales). Se pierden en caminos. Las relaciones sociales, en fases tempranas no se ven afectadas. En etapas medias, el paciente no es apto para trabajar, se confunde y pierde con facilidad y requiere supervisión diaria. El lenguaje se empieza a afectar, primero el nombre de las cosas, después comprensión y al final la fluidez. Aparece apraxia, se tienen problemas para hacer tareas secuenciales motoras. Los déficits visoespaciales empiezan a interferir con el vestido, la comida y hasta el caminar. Fallan resolviendo rompecabezas simples o copiando figuras geométricas. Cálculos simples o leer el reloj resulta difícil. En etapas tardías, algunas personas permanecen ambulatorias. Hay pérdida de juicio y razonamiento. Ilusiones son comunes, usualmente simples. 10% desarrollan síndrome de Capgra y creen que la persona que los cuida fue reemplazada por un impostor. Los patrones de sueño-vigilia se alteran. Algunos pacientes desarrollan una marcha arrastrando los pies con rigidez muscular generalizada asociada con lentitud y torpeza de movimientos. En ocasiones se pueden observar movimientos con enfermedad de parkinson. En etapas tardías, los pacientes se ponen rígidos, desarrollan mutismo, incontinencia, postración en cama, y necesitan ayuda para comer, vestirse e ir al baño. Reflejos tendinosos hiperactivos se pueden mostrar con estímulos físicos o auditivos. COMPLICACIONES
Las causas de muerte son malnutrición, infecciones secundarias, embolia pulmonar, enfermedad cardiaca y mas común aspiración. La duración típica es de 8-10 años pero puede ir de 1-25 años. CRITERIOS DX CLÍNICO Y LABORATORIALES
Estudios de neuroimagen (CT o MRI) PET ASESORAMIENTO TRATAMIENTO Y MANEJO
No hay tratamiento que lo cure. En etapas tempranas, etiquetas con recordatorios pueden ayudar. Se tienen que evitar actividades que causen estrés en el paciente. La casa debe de ser segura, se tiene que cuidar a los pacientes en cuartos como la cocina, baños, escalera y cuartos. Eventualme nte dejarán de manejar. Farmacos: Donezepil, Rivastigmina, Galantamiena, Memantina son fármacos que se utilizan en el tx de AD. Pacientes que cursan con depresión pueden ser tratados con antidepresivos e inhibidores de la acetil coliensterasa. Inhibidores de la recaptación de serotonina se han usado para tratar efectos adversos. Se pueden usar antipsicóticos cuando estos se requieran: Risperidona, quetiapina, olanzapina. http://cmvinalo.webs.ull.es/docencia/Posgrado/6-PROGRAMA-ALZHEIMER/cap02.pdf
Comentado [P22]: En contraste con Demencia con cuerpos de
Lexi, el síndrome de Capgra se presenta tempranamente
UNIDAD III. ERRORES INNATOS DEL METABOLISMO GENERALIDADES EIM Metabolismo: conjunto de reacciones bioquímicas que están relacionadas con el catabolismo, anabolismo, reciclaje y eliminación de sustancias en el organismo, a través de enzimas, con el fin de aprovechar los alimentos para convertirlos en energía. Los EIM suceden cuando no se puede metabolizar no que se produce/ingiere. En todos se altera la función de una enzima. Clasificación de los EIM de acuerdo a la molécula deficiente:
•
Errores del metabolismo de molécula pequeña. o o o o
•
Errores del metabolismo por acumulación de moléculas complejas. “Enfermedades por depósito o atesoramiento lisosomal” o o o o o o
•
Defecto en el metabolismo de los carbohidratos. Defectos del ciclo de la urea Aminoacidopatías Acidemias orgánicas Mucoloplisacaridosis Esfingolipidosis Mucolipidosis Oligosacaridosis Gangliosidosis ect
Errores del metabolismo por deficiencia en la producción o utilización de energía. o o o
Glucogenosis Enfermedades mitocondriales Defectos en la oxidación de ácidos grasos.
CONSECUENCIAS METABÓLICAS. 1.
Acumulación del sustrato.
a. Principal causa de las manifestaciones b. Deficiencia de enzimas responsables de degradación 2.
Deficiencia del producto.
3.
Producción de metabolitos tóxicos.
a. Alteración en la biosíntesis de elementos necesarios para el metabolismo a. Los metabolitos derivados del sustrato son los que condicionan las manifestaciones clínicas. SINTOMATOLOGÍA GENERAL
• •
Principalmente se presentan en neonatos o durante la infancia (se desencadena postnatalmente- ya que ingieren alimento) Sospechar con neonatos críticamente enfermos: rechazo a la alimentación, vómito, trastornos en el equilibrio ácido-base, hipoglucemia, crisis convulsivas, ataxia, trastornos en el estado de co nciencia (desde letargia a coma), síntomas de sepsis después de nacer bien, severidad ante una infección, anormalidades psiquiátricas. • Historia de deterioro posterior a un periodo de aparente normalidad • Antecedentes familiares: hermanos enfermos o muertos con sintomatología similar, consanguineidad o endogamia de los padres, hermanos o familiares con retraso mental, crisis convulsivas, visceromegalia, fascies toscas, olores peculiares. El daño que se produce es irreversible DIAGNÓSTICO
Tamizaje Es altamente sugestivo de la enfermedad, más no confirma. → Se ponen metabolitos en un papel filtro y se observa si se metaboliza- Se calcula cantidad de metabolito.
→ Sólo detecta de 10-15 EIM. Según la institución de salud se hacen diferentes mediciones. Tipos: → Metabolito ampliado: se realiza a cualquier edad con sospecha clínica → Neonatal: 72 horas a 5 días de vida (al 7mo día se pueden morir); se realizan en asintomáticos → Tamiz en orina: es cualitativo ya que no se mide cantidad de metabolito, se ve cambio de color Cromatografía en capa fina En un papel filtro se pone la gota de sangre y se mueve como si fuera una electroforesis → Es cualitativo: muestra si hay o no metabolito/enzima, pero no nos da una cantidad Espectrometría de masas en tándem Es el “gold standar” → Dejas a la muestra correr por medio de electroforesis → Es cuantitativa → Alta sensibilidad y especificidad → Hasta 74 metaboli tos → No se hace para enfermedades lisosomales. Pruebas confirmatorias:
• • • •
Cuantificación de aminoácidos por HPLC (cromatografía de líquidos de alta resolución) Se toma una muestra de sangre y se separa plasma, el cual pasa a espectrometría acoplada a líquido o Espectrometría de gases – GS/MS (cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas) Se realiza para ácidos orgánicos: aa´s, lípidos. o Actividad enzimátca Menos de 5% de actividad para sintomatología o Secuenciación del gen
Otras pruebas de tamizaje: → Tamizaje auditivo: emisiones acústicas. MCC-ducto dependientes → Para cardiopatías congénitas con intercambio de flujo se mide oxígeno MANEJO
• • • •
Dietético Medicamentos de degradación Vitaminas Terapia de reemplazo enzimático, salto de exones.
ENFERMEDADES DEL METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS GALACTOSEMIAS Enfermedad rara autosómica recesiva, que se debe al déficit de varias enzimas en especial la galactosa 1-fosfato uridil transferasa (GALT). De no tratarse adecuadamente la acumulación de galactosa produce hepatomegalia, IR, retraso mental y de crecimiento,
cataratas e insuficiencia ovárica prematura. Aparece entre la 2da y 3ra semana de vida con disfunción hepática. La deficiencia más frecuente es la ausencia o disminución de la actividad en eritrocitos de la 2da enzima de la ruta de la galactosa. FRECUENCIA
Galactosemia clásica (1 por 40 000 RN vivos )
GEN MUTADO Y
Normalmente la galactosa se acumula en el organismo después de la ingestión de lactosa. Ésta se metaboliza por la lactasa intestinal a glucosa y galactosa. La galactosa pasa a CO2.
FISIOPATOLOGÍA
Gen GALT en 9p13 (codifica para enzima GALT). Se conocen gran número de mutaciones. Las tres mutaciones más frecuentes son: Q188R (Glutamina por arginina), IVS2-2A > G y N314D en 71% de los casos. Las dos primeras, graves por ausencia de actividad enzimática. Gen GALK1 en 17q 24 para galactoquinasa. Mutación P28T tiene como principal manifestación el desarrollo de cataratas durante el primer mes de vida. Gen que codifica para GALE está en cromosoma 1p36. Algunas mutaciones asociadas a este error innato del metabolismo son: V94M, N34S, L183P. MODIFICADORES DE LA HERENCIA
Heterogeneidad alélica y de locus
CUADRO CLÍNICO
Galactosemiaclásica:
Actividad de GALT deficiente – Se acumula galactosa-1-fosfato en las células inhibiendo la actividad de GALK aumentando la concentración de galactosa en plasma, suero y orina (estas pueden ser normales en presencia de vómitos, ingestión escasa o con suero glucosado). Sintomatología: crisis de intoxicación + daño a órganos → Síntomas empiezan días-semanas después del nacimiento con rechazoalalactanciaartificialomaterna,vómitos,desnutriciónyretrasodelcrecimiento. Insuficiencia ovárica prematura se ve en 30-60% de los casos, asociada con actividad de GALT prácticamente nula (esta condición es irreversible). → Galactosa libre en cristalino – Galactitol – Establece gradiente osm ótico y hace penetrar líquido en cristalino – cataratas . → Dañoaórganoscomocerebro,hígadoy riñón – Resultado de t oxicidad intracelular de galactosa -1fosfato, que se acumula en neuronas, hepatocitos, y en células de los túbulos renales. –Retardomental,cirrosis,mala reabsorcióntubularrenal . → Puede haber edema cerebral y sepsis (por E. coli) → En adultos puede haber hipogonadismo hipergonadotrópico, estatura pequeña y anormalidades nerviosas. 5 variantes de galactosemia clásica: - Duarte, Los Angeles, Negro, Indiana y Rennes.
DeficienciadeGALK: Acumulación de galactosa, se producen cantidades elevadas de galactitol y ácido galactó-
nico por vías metabólicas secundarias. Galactitol – Cataratas y edema cerebral. DeficienciadeGALE : Cuadros clínicos benignos y graves (rara). Grave: hepatomegalia, hipoto nía, vómito, pérdida
de peso e ictericia. DIAGNÓSTICO
-
TRATAMIENTO MANEJO
Y
-
Demostración de la ausencia o déficit de GALT eritrocitaria. Prueba de Beutler se realiza en sangre en papel filtro Prueba con fluorocromos en papel filtro: actividad /no actividad o Espectrometría de masas y enfoque isoeléctrico son métodos mas eficaces. Diagnóstico prenatal mediante cultivo de células de amniocentesis o detectando aumento del galactitol en líquido amniótico. Excreción urinaria de galactitol (se acumula en SNC y cristalino ocasionando def. neurológicos y cataratas) Tratamiento dietético: Dieta libre de galactosa, sin leche ni productos lácteos. Complicaciones como déficit intelectual e insuficiencia ovárica permanecen. Se deben vigilar complicaciones hepáticas.
ENFERMEDAD DE VON GIERKE Deficiencia de la actividad de enzimas glucosa-6-fosfatasa o glucosa-6-fosfato-translocasa Desorden autosómico recesivo que conlleva defectos en glucogenólisis y gluconeogénesis. Presentada en infancia típicamente. Caracterizada por: Hipoglicemia, acidosis láctica, hepatomegalia (por acumulación de glucógeno) y hígado y riñones grasos, retardo del crecimiento. FRECUENCIA
1 por cada 100 000 nacimientos. 1 en 20 000 judíos Ashkenazi.
GEN MUTADO Y
Tipo IA:
FISIOPATOLOGÍA
-
Mutación del gen G6PC en cromosoma 17q21 que codifica para subunidad catalítica de la enzima glucosa-6-fosfatasa.
-
86 mutaciones diferentes: En pacientes caucásicos o c.247C>T en 32% ▪ c.103C>T en 21% ▪ En pacientes hispanos o c.378_379dupTA en 50% ▪
Tipo IB: -
Mutación de la familia acarreadora de solutos 37 (glucosa-6-fosfato translocasa), miembro 4 (SLC37A4) en cromosoma 11q23.
-
82 diferentes mutaciones para SLC37A4. Éstas varían de la etnicidad. En caucásicos criollos: o c.1042?1043delCT en 27%-31% c.1015G>T en 19%-21% ▪
MODIFICADORES DE LA HERENCIA
La deficiencia de glucosa 6 fosfatasa bloquea el paso final de la glucogenólisis y gluconeogénesis. - En tipo Ia: La enzima defectuosa (glucosa-6-fosfatasa) se expresa en hígado, riñón e intestino. o Como la actividad catalítica de la enzima es deficiente, también lo es la producción de glucosa o libre en estos órganos. - En tipo Ib: La enzima defectuosa es la glucosa-6-fosfato translocasa transportadora de proteínas normalo mente expresada en hígado, riñón, intestino, musculo esquelético, cerebro y corazón. La mutación no deja que la glucosa 6 fosfato cruce del lumen al retículo endoplásmico donde o ocurre normalmente la hidrólisis de glucosa 6 fosfato, por lo tanto no se produce glucosa. - Efectos patogénicos: Hipoglicemia, hiperlipidemia, acidosis láctica o Hiperuricemia: o El aclaramiento renal esta disminuido, el lactato compite con el ácido úrico. ▪ Incrementa su síntesis causada por estimulación de la degradación de nucleótidos ▪ de adenosina por una concentración intrahepática de fosfatos baja. Patogenesis no esta clara para: o Neutropenia y disfunción de nutrofilos en Ib ▪ Acumulación de grasa en hígado ▪ Desarrollo de adenomas hepatocelulares ▪ Heterogeneidad alélica y de locus
CUADRO CLÍNICO
Se presenta de los 3-6 meses de edad con: abdomen protuberante por hepatomegalia,hipoglicemiayconvulsiones. Menos común es que presentan en tipo I hipoglicemia en periodo neonatal, hiperapnea por acidosis láctica (2 horas después de su última comida), hipoglicemia leve, adenomas hepáticos e hiperuricemia en adultos (muy raro), puede haber xantomas. - Síntomasdehipoglicemiaenelneonato: Irritabilidad, reflejo del Moro exagerado, llanto con tono alto, convulsiones, letargia, coma, cianosis, taquipnea, hipotermia, inestabilidad vasomotora, succión débil o rechazo a comer. Puede haber retraso en crecimiento, osteopenia, desarrollo cognitivo anormal, tumores hepáticos, nefrolitiasis, gota, menorragia, ovarios con quistes. En Ib: Infecciones bacterianas frecuentes, estomatitis aftosa, enfermedades gastrointestinales.
COMPLICACIONES
Crisis hipoglicémicas, adenoma hepatocelular, hiperuricemia, complicaciones renales y hematológicas, pancreatitis (hiperlipidemia), osteopenia u osteoporosis, ovarios poliquísticos, hipertensión pulmonar – falla cardiaca, hipotiroidismo.
DIAGNÓSTICO
Se sospecha dx con infante con: - Hepatomegalia e intolerancia al ayuno. - Análisis de sangre: hiperlipidemia e hiperuricemia
Se confirma dx con actividad enzimática, pruebas moleculares o biopsia de hígado TRATAMIENTO MANEJO
Y
Dieta: Pequeñas comidas frecuentes (no dejar que haga ayunos prolongados), restricción de fructosa, galactosa y sacarosa, dosis regulares de maicena. Tratamiento de emergencia incluye glucosa IV. Medicamentos para prevenir complicaciones: - Citratos - inhibidores de la ECA y del receptor AT2 - Diureticos tiazidicos - Medicamentos para reducir lípidos - Terapia iónica - Eritropoyetina - Antifibrinolíticos - Alopurinol u homologos para hiperuricemia Pacientes con Ib: G-CSF para la neutropenia, medicamentos para la enfermedad inflamatoria intestinal como ASA, y vit E para infecciones.
ENFERMEDADES DEL CICLO DE LA UREA CITRULINEMIA TIPO 1 Defecto en el ciclo de la urea, autosómica recesiva poco frecuente. Se caracteriza por hiperamonemia, letargo progresivo, alimentación deficiente y vómitos de forma neonatal (forma clásica) y una hiperamonemia variable en la forma de aparición mas tardía en do nde las mujeres pueden tener síntomas severos durante el embarazo o post-parto. FRECUENCIA GEN MUTADO Y FISIOPATOLOGÍA
Gen ASS1 en 9q34.11 que codifica para la enzima proteína argininosuccinato sintasa (ASS). Deficiencia de la enzima AAS que participa en el tercer paso del ciclo de urea, en donde la citrulina es condensada con aspartato paraformarácidoargininosuccinico . Los individuos que no se tratan cursan con hiperamonemia (concentración de amonio en plasma de 1000-3000 mmmol/L). Hay ausencia de acido argininosuccínico y la conc entración de citrulina es usualmente mayor a 1000 mmol/L. Normal menor a 50 mmol/L). Laactividaddelaenzimasevedeprimida . El gen ASS1 es el único que se conoce para esta enfermedad.
MODIFICADORES DE LA HERENCIA CUADRO CLÍNICO
Espectro que incluye forma neonatal aguda (clasica), forma leve tardía, una forma en mujeres embarazadas y post parto, y una forma con síntomas de hiperamonemia. Forma neonatal aguda (clásica ): El infante se ve normal al nacer. Despuésdeunosdíassevuelveletargico,se malalimenta,puedevomitarypuededesarrollarsignos deaumentoenlapresiónintracraneal . Los niños que son manejados con tratamiento adecuado y a tiempo sobreviven por un periodo indeterminado de tiempo con déficitsneurológicosimportantes. Los niños sin tratar pueden llevar a sobrevivir solo 17 días. Forma leve tardía: Similar a la vista en la neonatal, pero más leve. Comienza en edades más avanzadas. Cuando los episodios de hiperamonemia ocurren se vuelven parecidos a los de la forma neonatal pero con mas síntomas neurológicos como: cefalea,escotomas,trastornosdelhabla,episodiosdemigraña,ataxia, letargiaysomnolencia. También pueden desencadenar alcalosisrespiratoiraytaquipnea . Sin intervención temprana la presión intracraneal asciende, causando aumento en el tono neuromuscular, espasmos, clonus, convulsiones, perdida de la consciencia y muerte. La falla hepática se presenta como primaria en la enfermedad Cardiomiopatía hipertrófica, cataratas bilaterales, además de las mencionadas anteriormente, secundarias a la hiperamonemia. •
•
•
COMPLICACIONES DIAGNÓSTICO
Labor atorio y gabinete
Química sanguínea: Concentración de amonio en plasma de 1000-2000 mmol/L. Análisis de aminoácidos en plasma muestra ausencia de ácido arginino succinico y concentración de citrulina mayor a 1000 mmol/L. Diagnóstico genético: -
Análisis de secuenciación
TRATAMIENTO MANEJO
• • •
Y
•
MLPA Consiste en eliminar rápidamente el amonio del plasma usando terapia con nitrógeno o hemodialisis Control de la presión intracraneal. Manejo en la dieta. Administración oral de fenilbutaratosod ico o glicerol fenilbutirato y L-carnitina para prevenir hipocanitinemia sistémica. Transplante de hígado
CITRULINEMIA TIPO 2 FRECUENCIA GEN MUTADO Y FISIOPATOLOGÍA
Gen SLC25A13 en 7q21.3 . Codifica para la proteína Aralar2 acarreadora mitocondrial unida a calcio. Normalmente, la citrina y su homólogo aralar son miembros de la familia proteína SLC25 (solute carrier family 25). Ambas proteínas están en la membrana mitocondrial interna y se une a Ca para funcionar como una proteína acarreadora de aspartato y glutamato, un componente de la lanzadera malato-aspartato NADH. La citrina se expresa en el hígado. Aralar en cerebro y musculo esquelético. Ambos en r iñón y corazón. La citrina actúa en diversas vías como glucolisis, gluconeogénesis, el ciclo de la urea y la síntesis de proteínas y nucleótidos. La mutación causa una citrulina trunca o deleción en el “loop” entre los dominios mitocondriales transmembrana
MODIFICADORES DE LA HERENCIA
Enfermedad autosómica recesiva
CUADRO CLÍNICO
Colestasis intrahepática neonatal causada por deficiencia de citrina (NICCD): Niños de menos de 1 años de edad
tienen colestasis intrahepática. - Hay hígado graso difuso con hepatomegalia e infiltración celular asociada a fibrosis hepática. - Bajo peso al nacer, retardo del crecimiento, hipoproteinemia, decremento en factores de coagulación, anemia hemolítica, disfunción hepática. Retraso en el desarrollo y dislipidemia causada por deficiencia de citrina (FTTDCD): Resultados de laboratorio in-
cluyen dislipidemias con niveles anormales de triglicéridos y colesterol. - Lactato y piruvato elevados. Colesterol elevado. Niveles altos de marcadores de estrés oxidativo urinario. - Retardo en crecimiento, hipoglicemia, pancreatitis. Fatiga severa. Citrulinemia tipo II (CTLN2): Episodios recurrentes de hiperamonemia y síntomas neurológicos y psicóticos que se asemejan a encelopatía hepática. También hay síntomas de desórdenes en el ciclo de la urea, como delirio nocturno, comportamientos aberrantes (agresión, irritabilidad e hiperactividad), engaño, desorientación, agitación, somnolencia, pérdida de memoria, tremor, convulsiones , coma. CT normal. EEG con ondas lentas y difusas. El inicio se da entre los 20 y 50 años.
Muchos individuos tienen una preferencia por comidas ricas en lípidos y proteínas y aversión por comidas en carbohidratos. - La mayoría son delgados. Ocurren en 10% de individuos con CTLN2: Pancreatitis, hiperlipidemia, hígado graso, hepatoma. Fibrosis y falla hepática -
COMPLICACIONES
Labor atorio y gabinete Hallazgos clínicos y bioquímicos.
DIAGNÓSTICO
- Aumento en la concentración de amonio en sandre o plasma Diagnóstico genético: Western Blot TRATAMIENTO MANEJO
Y
-
Prevención primaria: Dieta alta en proteínas y lípidos y baja en carbohidratos. Suplemetación con zinc (por deficiencia) y vitamina D Transplante de hígado. Piruvato de sodio para el retardo del crecimiento de la FTTDCD Arginina
AMINOACIDOPATÍAS FENILCETONURIA FRECUENCIA
1/10000 nacimientos vivos en Europa. Tasa más alta en países como Irlanda e Italia. Alta en Turquía 1/4000 nacimientos vivos.
GEN MUTADO Y
Mutaciones en el gen PAH (12q22-q24.2). Codifica para la fenilalanina hidroxilasa.
FISIOPATOLOGÍA
Juegan rol, la deficiencia de ingesta de fenilalanina y la mutación en ambos alelos de PAH. Los bajos niveles o ausencia de fenilalanina hidroxilasa subyacen a las manifestaciones clínicas, como consecuencia de la acumulación tóxica de fenilalanina en sangre y cerebro. MODIFICADORES DE LA HERENCIA
Enfermedad de comportamiento autosómico recesivo Expresividad variable.
CUADRO CLÍNICO
El exceso de fenilalanina puede ser tóxico para el cerebro y para el desarrollo cognitivo. "Fenotipo Fenilcetonurico". • Clásica: Deficiencia completa o casi completa de PAH. Los individuos afectados toleran menos de 250-350 mg de fenilanina por día. Sin un control, desarrollan deficiencia intelectual irreversible. • Moderada: individuos afectado toleran 350-400mg de la fenilalanina por día. • Leve: Individuos afectados toleran de 400-600 mg de la fenilalanina por día. • Hiperfanilalaninemia leve . Infantes afectados tienen concentraciones menores de 600 mml/dL en una dieta normal. Pueden tener cutis y cabello más claro que sus herman@s sin la enfermedad (por la producciónón de melanina). Hay retraso en habilidades mentales y soc iales, tamaño de la cabeza más pequeño de lo normal, hiperactividad, movimientos espasmódicos de brazos y piernas, hipertonía, discapacidad mental, convulsiones, erupción cutánea, temblores. Piel, aliento, cerumen y orina con olor “a ratón” o “a moho”.
COMPLICACIONES
Discapacidad mental grave. Déficit de atención. Problemas psiquiátricos como depresión, ansiedad, fobias. Paraplejias o hemiplejias. Osteopenia
DIAGNÓSTICO
Criterios clínicos y laboratoriales
→ En niños mayores sin tratar el cuadro clínico nos puede orientar. Se pueden ver cambios estructurales en la MRI. → Química sanguínea: Elevación de la concentración de fenilalanina, identificada por un análisis cuantitativo de aminoácidos en plasma. Concentración de fenilalanina mayor de 120 mmol/dL (2 mg/dL) → Se detectan por programas de screening neonatal. → Actividad enzimática
Pruebas genéticas para confirmar Dx
Secuenciación de los exones seleccionados TRATAMIENTO MANEJO
Y
Dieta
HOMOCISTINURIA Desorden genético en el cual el cuerpo es incapaz de procesar ciertos aminoácidos adecuadamente. Se caracteriza por anomalías oculares, esqueléticas, vasculares y del SNC Hay varias formas, las cuales se distinguen por sus síntomas y causas genéticas. FRECUENCIA
Forma común: 1:200,000 a 335,000 mundialmente Es más común en Irlanda, Alemania, Normandía, Qatar.
GEN MUTADO
Mutaciones en:
•
• • • •
CBS en 21q22.3 - Enzima cistationina beta sintasa, la cual es responsable de convertir homocisteina y
serina a cistationina, con ayuda de la vitamina B6; como resultado se producen otros aa´s, como la metionina. Formamáscomún. Mutaciones más comunes son p.Ile278Thr (responden a VB6) y p.Gly307Ser en el exón 8 (no o responden a VB6) MTHFR (metilentetrahidrofolato reductasa) en 1p36.3- Convierte al 5,10-metilentetrahidrofolato a 5metiltetrahidrofolato, requerido en la producción de homocisteina y metionina. MTR (5-metiltetrahidrofolato- homocisteina metiltransferasa) en 1q43 . Gen de la enzima metionina sintasa, quien convierte a la homocisteina en metionina. Para funcionar adecuadamente necesita de la Vitamina B12 y de la metionina sintasa reductasa MTRR (5-metiltetrahidrofolato- homocisteina metiltransferasa reductasa) en 5p15.31. Gen de la enzima metionina sintasa reductasa- requerida para que funcione adecuadamente la metionina sintasa. MMADH en 2q23.2- Ayuda a convertir a la vitamina B12 (cobalamina) a adenosilcobalamina (AdoCbl) y metilcobalamina (MeCbl). AdoCl es requerida para el catabolismo de proteínas, lípidos y colesteror; es un cofactor de la metilmalonil CoA mutasa. MeCbl es cofactor de la metionina sintasa. Los genes anteriores rara vez causan homocistinuria.
FISIOPATOLOGÍA
Mutaciones en CBS alteran la función de la cistationina beta sintasa, previniendo el uso adecuado de la homocisteina y como resultado esta se acumula y otros productos tóxicos en la sangre. Su exceso se excreta en orina. Mutaciones en MTHFR, MTR, MTRR, MMADHC evitan que las enzimas funciones adecuadamente, llevando a un acúmulo de homocisteina en la sangre.
MODIFICADORES DE LA HERENCIA
Expresividad variable para todos los signos clínicos. Heterogeneidad de locus
CUADRO CLÍNICO
Los signos y síntomas suelen desarrollarse durante el primer año de vida, aunque algunas personas afectadas de forma leve pueden no tener manifestaciones hasta la niñez tardía o adultez. Tipo 1. Forma común- CBS.
Hay 2 fenotipos: - HomocistinuriaquerespondeaVitB6. Es mas leve. IQ 79
- HomocistinuriaquenorespondeaVitB6 . IQ 57 Caracterizada por: → Sistema Nervioso Central: Discapacidad intelectual- retraso del desarrollo con un IQ de 10-138 → Miopia severa seguida de ectopia lentis: Dislocación del lente ocular. Ocurre en la mayoría para los 8 años de edad; en aquellos que no responden a vitamina B6 aparece antes. → Aumento elevado de formación de coágulos- tromboembolismo. → Sistema esquelético: → Osteoporosis u otras anormalidades esqueléticas como altura y largo excesivo de costillas → Los pacientes son altos y delgados, con un habitus asténico “marfanoide” → Otros datos: escoliosis, paladar elevado y arqueado, pies cavus, pectus excavatum y carinatum, genu valgum. → Otros datos: epilepsia, problemas psiquiátricos, signos extrapiramidales (distonia), hipopigmentación, erupción malar, livedo reticularis (patrón reticular de decoloración rojiza y azulada de la piel), pancreatitis Tipo 2. Déficit de MTHFR Tipo 3. EIM de la vitamina B12. DIAGNÓSTICO
LABORATORIOS
•
•
• •
detecta (no en todos, niveles altos de hipermetioninemia) Se usa espectrometría de masa en tándem Química sanguínea: elevada concentración de homocisteina en sangre total, homocisteina-cisteina y metionina EGO: elevada concentración de homocisteina Actividad reducida de la actividad enzimática de CBS. Se realiza en un cultivo de fibroblastos. Tamizaje neonatal:
GENÉTICA MOLECULAR: Q-PCR, Microarreglos, MLPA, Secuenciación
Una vez que se diagnostique homocistinuria debido a CBS se debe realizar un examen de vitamina B6 para un mejor manejo Enfermedad autosómica recesiva- 25% de riesgo de un hijo afectado, 25% sanos, 50% portadores.
ASESORAMIENTO TRATAMIENTO MANEJO
Y
Para prevenir las manifestaciones los recién nacidos de identifican con un tamizaje neonatal y se deben tratar para mantener un nivel normal de homocisteina usando dietas restrictoras de proteínas y metionina. Suplementos con folato o vitamina B12. Aquellos que responden a vitamian B 6 (piridoxina) se les debe dar el suplemento Se tratan las manifestaciones → Cirugía para ectpia lentis
ALBINISMO OCULOCUTÁNEO. Grupo de enfermedades que afectan la pigmentación de piel, cabello y ojos. Se diferencian por sus cambios específicos en piel, cabello y ojos y su causa genética. FRECUENCIA
1:20,000-40,000 RN vivos mundialmente - Tipo 1 y 2 son las más comunes. - Tipo 2 con mayor frecuencia en africo-americanos, grupos americanos nativos y personas en áfrica sub.Sahara. - Tipo 3 es más comun en el sur de áfrica
GEN MUTADO Y FISIOPATOLOGÍA
- Tipo 4 más común en Japoneses y Coreanos 1. OCA 1. Gen TYR en 11q14.3- codifica para la enzima tirosinasa, localizada en melanocitos y responsable del primer paso en la producc ión de melanina: convierte a la tirosina en d opaquinona, la cual por otras reacciones se convierte en melanina 2.
a. OCA1A. Actividad incompleta b. OCA1B. Actividad parcial. OCA 2. Gen OCA2 en 15q y puede estar involucrado MCR1R en 16q24.3.
a. OCA2 codifica para la proteína P, una proteína trasmembrana malanosomal, esencial para la pigmentación normal y está involucrada en la producción de melanina. Transporta proteínas a través de los melanosomas y regula el pH de los mismos b. MCR1R codifica para el receptor de melanocortina 1, localizado en la superficie de los melanocitos. Controla que tipo de melanina es producida por los melanocitos- cuando se activa provoca una serie de reacciones químicas dentro de los melanocitos que estimula a las células a que generen eumelanina. Si no se activa, los melanocitos producen fenomelanina 3. OCA 3. Gen TYRP1 en 9p23- codifica para la enzima proteína relacionada a la tirosinasa 1, localizada en melanocitos. Se cree que ayuda a estabilizar a la tirosinasa. 4. OCA 4. Gen SLC45A2 en 5p13.2 o MATP- Solute Carrier family 45 member 2/ proteína transportadora asociada a membrana. Transporta moléculas necesarias para la función normal de los melanosomas. Todos los genes están asociados con la producción de melanina- Las mutaciones alteran la habilidad de las células de producir melanina, lo que reduce la pigmentación de piel, cabello y ojos. MODIFICADORES DE LA HERENCIA
Heterogeneidad fenotípica Heterogeneidad de locus
CUADRO CLÍNICO
CARACTERÍSTICAS GENERALES: → Los individuos afectados tienen típicamente piel muy clara y cabello blanco-color claro. → La exposición a periodos prolongados de luz solar incrementa el riesgo de daño en la piel y aumenta la predisposición a cáncer de piel, como melanoma. → Oculares: Hay reducción del pigmento en iris, disminución de nitidez, nistagmus y fotofobia (sensibilidad a la luz por la retina) CARACTERÍSTICAS SEGÚN TIPO.
1. OCA1. Cabello blanco, incluido cejas y pestañas, piel muy clara-pálida, iris de color azul muy claro y translúcidos (rojos), nistagmus, reducción de la pigmentación en iris, hipolasia foveal con reducción de la agudeza visual, estrabismo y puede haber rotación del nervio óptico en el quiasma. a. OCA1A. Cabello, cejas y pestañas blancas y piel blanca al nacimiento que se mantiene toda la vida (no oscurece). Iris color azul claro translúcidos b. OCA1B. Cabello blanco-mínimamente rubio al nacimiento y puede oscurecer hasta castaño claro. La piel si se mantiene blanca. El iris pu ede permanecer azul o cambiar a verde/avellana. 2. OCA 2. Menos severa que la 1. La piel tiene un color blanco cremoso y el cabello puede ser amarillo claro a rubio o castaño claro. Si hay mutación en MC1R además de OCA2 el cabello es pelirrojo. Hay nistagmus, translucidez del iris y reducción de la pigmentación de la retina con visualización de los vasos coroidales, además de hipoplasia foveal. La visión es estable en la niñez y mejora un poco en la adolescencia. 3. OCA 3. Incluye una forma de albinismo llamado “albinismo oculocutaneo de color herrumbre”, que afecta a las personas de piel oscura. Los afectados tienen piel rojiza-café (marrón), cabello pelirrojo e iris color avellana o café. Se asocia a anormalidades oculares más leves. a. Rojiz o por la feomelanina rojiza 4. OCA 4. Se caracteriza por hipopigmentación de la piel y cabello y las características oculares de los otros tipos de albinismo. La visión es estable después de la niñez Diagnóstico clínico- manifestaciones GENÉTICA MOLECULAR: Q-PCR, microarreglos, MLPA, secuenciación del gen. Herencia de tipo autosómico recesivo-25% riesgo de afección, 50% portador, 25% sano
DIAGNÓSTICO ASESORAMIENTO TRATAMIENTO MANEJO
Y
ALBINISMO OCULAR (OA1), LIGADO AL CROMOSOMA X
Desorden de la biogénesis de los melanosomas que conlleva a manifestaciones de la piel leves y congénitas y discapacidad visual persistente en masculinos afectados. Causado por mutaciones en GPR143. Manifestaciones clínicas: - Nistagmus infantil - Reducción de agudeza visual que se mantiene estable durante la vida, ya que es un desorden no progresivo. - Hipopigmentación de iris y fondo ocular, con hipoplasia foveal. - La fotofobia y el estrabismo son frecuentes.
ALCAPTONURIA Deficienciadela 1,2-dioxidasadelácidohomogentísico (HGA) , un raro trastorno hereditario de herencia autosómico recesivo en el cual
la orina se torna de color negro-marrón oscuro con la exposición al aire FRECUENCIA
1:250,000 a 1:1,000,000 RN vivos En eslovakia es de 1;19,000
GEN MUTADO
Gen HGD (3q13.33 ) - codifica para la 1,2-dioxidasa del ácido homogentísico. Hay mutaciones de sentido erróneo, sin sentido, en el sitio de splicing, deleciones o inserciones pequeñas (heterogeneidadalélica)
Mutaciones más comunes: c.481G>A, c.457dup, c.808G>A, c.1111dup Otras mutaciones: c.688C>T, c.899T>G, c.174delA, c.16-1G>A, c.342+1G>A, y c.140C>T FISIOPATOLOGÍA
La HGA convierte el ácido homogentísico a ácido maleilacetoacetico (maleilacetoacetato) en la degradación de fenilalanina y tirosina. Con las mutaciones hay deficiencia de la enzima y el cuerpo se vuelve incapaz de descomponer en forma apropiada algunos aminoácidos tirosina y fenilalanina y como resultado el ácido homogentísico se acumula en piel y otros tejidos.
CUADRO CLÍNICO
Principales datos: 1. Presencia de HGA en orina. La orina se oscurece o torna casi negra al contacto con el aire (pueden pasar horas) ya que la HGA excretada en orina produce un producto parecido a la melanina. 2. Ocronosis: pigmentación azul-negruzca del tejido conectivo. Ocurre después de los 30 años. a. Oreja: antihelix, concha, trago. El cartílago se siente irregular y engrosado. Se puede ver calificación en radiografías. b. Esclerótica, córnea, conjuntiva. No se afecta la visión c. La pigmentación puede aparecer también en el cerumen y sudoración. d. Se puede ver una descoloración morado-negruzca en las manos, que corresponden a los tendones o entre el pulgar y el dedo índice. 3. Artritis de columna y articulaciones grandes. Ocurre en la 3er década, generalmente como dolor de espalda o articulaciones. a. En la columna las primeras manifestaciones son torácicas o lumbares. b. Hay limitación de la flexión c. Aparece antes en hombres que en mujeres Otras manifestaciones: - Calcificación de válvula mitral y aortica o regurgitación con dilatación aórtica - Cálculos renales y prostátic os No hay afección neurológica y no reduce el tiempo de vida de las personas.
DIAGNÓSTICO
LABORATORIO:
• •
Tamizaje neonatal. Detección en orina de una cantidad significante de HGA por cromatografía de gas o espectrometría: 18g/ en un examen de orina de 24 horas puede haber 20-30mg de HGA
RADIOGRAFÍAS:
-
En columna vertebral: aplanamiento de discos y calcificaciones de manera patognomónica. Puede haber osteofitos y calcificación de los ligamentos intervertebrales. Articulaciones grandes: estrechamiento del espacio articular, quistes subcondriales y formación de osteofitos Puede haber entesopatía en la inserció n de los músculos – infla mación de tendones.
GENÉTICO MOLECULAR: MLPA, Secuenciación TRATAMIENTO MANEJO
Y
→ Para la artritis se da tratamiento sintomático para el dolor. En ocasiones es necesaria terapia física y ocupacional para ayudar a mantener la fuerza y flexibilidad de los músculos. Reemplazo de rodilla, cadera y hombro cuando se necesite. → Evaluación ofaltomóligca.
→ En mayores a 40 años deben hacerse ecocardiografías para detectar dilataciones, calcificaciones o estenosis. TC para detectar calcificaciones. Reemplazo de válvulas si es necesario. → Tratamiento para los cálculos. → Dosis altas de vitamina C ayuda a disminuir la excreción urinaria de acido benzoquinona acético, un derivado de HGA, pero no tiene efecto en la excreción de HGA ENFERMEDAD DEL JARABE DE MAPLE Aminoacidopatía caracterizada por el aumento de la concentración en todos los fluidos corporales de los aminoácidos de cadena ramificada (leucina, isoleucina y valina- BCAA), así como de cetoácidos de cadena ramificada (BCKA). FRECUENCIA
1 de cada 850,000
GEN MUTADO Y FISIOPATOLOGÍA
Deficiencia de la actividad del complejo de la α-deshidrogenasa cetoácida (BCKD) en la membrana mitocondrial. Componentescatalíticos del complejo: 1. E1 o descarboxilasa: consta de 2 subunidades: E1 α (19q13.1) y E1β(6p21-p22) 2. E2 o dihidrolipoil-tranacilasa- 1p31 3. E3 o dihid rolipoil-deshidrogenasa- 7q31-q32 Enzimasasociadasreguladoras :
• •
BCKD fosfatasa BCKD quinasa
La descarboxilación oxidativa es el segundo paso en la vía metabólica de degradación y da lugar a la acumulación de tres ácidos orgánicos: el ácido 2-oxoisocaproico de la leucina, el ácido 2-oxo 3-metilvalérico de la isoleucina y el ácido 2-oxoisovalérico de la valina CUADRO CLÍNICO
Forma clásica o neonatal grave. Asintomáticos hasta la primera osegundasemanadevida, dependiendo del
grado de deficiencia. → Hay cetosis, ausencia de acidosis, hiperlactatocidemia e hiperamonemia. En raras ocasiones ocurre lo contrario. → Primer signo: olordulcedelaorinaparecidoalamieldemaple → Sucesivamente van apareciendo otros signos y síntomas como: succión débil, rechazo al alimento, letargia, hipotonía, bradicardia, bradipnea- “tipointoxicación” → Puede haber hipotoníatroncularconhipertoníadeextremidades , movimientos de boxeo o pedaleo (flexiones de miembros) y postura en opistótonos (hiperextensión de columna) → Complicaciones: Progresa a coma y muerte si no se inicia con el tratamiento. o En el transcurso de la enfermedad puede ocurrir edema cerebral, HT intracraneal, pancreatio tis, trastornos oculares (desepitelización corneal) o dermatológicas. → Química sanguínea Actividad de BCKD: 0 al 2% o Concentraciones de BCAA: superiores a 2,000 μmol/L o Alisoleucina elevada y concetraciones elevadas de BCKA o Forma intermedia. Los síntomas iniciales ocurren desde los 5-6meseshastalos6-7años.
→ Los síntomas neurológicos son progresivos y se caracterizan por: retraso psicomotor, convulsiones, ataxia. → Otros síntomas: vómitos crónicos, peso y talla baja → 75% de la eliminación urinaria de BCAA depende de leucina → Química sanguínea Actividad de BCKD: 3 a 20-30% o BCAA, aloisoleucina y BCKA elevadas, [Leucina] de 400 a 2,000 μmol/L o Forma intermitente.
→ Crecimientoydesarrollopsicomotornormales . → Los síntomas se presentan a cualquier edad, desencadenados por situaciones con estrés catabólico (infecciones, cirugías, entre otras) y consisten en síntomasneurológicos graves semejantes a los de la forma clásica, con el característico olor de la orina. Estas crisis pueden ser letales.
→ Durante los periodos asintomáticos las concentraciones de BCAA y BCKA son normales y en las crisis aumentan de manera considerable, aunque con grandes variaciones individuales. → La actividad de las BCKD varía entre 5 y 20% Forma sensible a tiamina.
→ El cuadro clínico es variable semejante a la forma intermedia, predomina el retrasopsicomotor y las crisis de encefalopatía son raras. → No hay un criterio uniforme para valorar el grado de dependencia a la tiamina, ya que todos son tratados con restricción de proteínas y dosis de tiamina. → Las concentraciones de BCAA y BCKA están cinco veces por encima de su valor normal y descienden con rapidez tras dosis de tiamina de entre 10 y 1 000 mg/día. → La actividad de la BCKD es de 2 a 40% Deficiencia de dihidrolipoil-deshidrogenasa (E3). Forma muy rara de la enfermedad que puede empezar en pe-
riodo neonatal aunque más a menudo inicia a partir del segundo mes con un deterioro neurológico progresivo, semejante a la forma intermedia. Como la subunidad E3 del BCKD es común para otros complejos enzimáticos como la piruvato deshidrogenasa y α-cetoglutarato deshidrogenasa, los pacientes con esta deficiencia tienen junto al aumento de las concentraciones de BCAA y BCKA una acidosis láctica y α-cetoglutárica. → A nivel sanguíneo se encuentran concentraciones elevadas de ácido láctico, pirúvico, α-cetoglutárico, α-hidroxivalérico y α-hidroxiglutárico. → La actividad de la BCKD es de 0 a 25% con respecto a la normal. Formas no clasificables. Existen casos en los que la clínica, las concentraciones sanguíneas de BCAA y BCKA, su
excreción urinaria o ambas difieren de forma notable de las formas descritas. Es posible que correspondan a mutaciones nuevas por lo que su comportamiento clínico y pronóstico no están bien establecidos. LABORATORIAL: → Tamizaje neonatal: Detecta concentraciones elevadas de BCAA y aloisoleucina → Elevación sérica de BCAA, aloisoleucina y ácidos orgánicos urinarios anormales → La actividad de la BCKD se mide con un cultivo de fibroblastos. → Detección en la orina de: tres ácidos orgánicos: el ácido 2-oxoisocaproico de la leucina, el ácido 2-oxo 3-metilvalérico de la isoleucina y el ácido 2-oxoisovalérico de la valina Durante las crisis hay acidosis porque el lactato y los ácidos orgánicos están elevados y tienen cetosis.
DIAGNÓSTICO
PRENATAL: midiendo actividad enzimática en células de vellosidades coriónicas o en cultivo de amniocitos. TRATAMIENTO MANEJO
Y
Manejo de crisis metabólica aguda La hemodiálisis puede disminuir concentraciones de BCAA y de los ácidos orgánicos en plasma El manejo de líquidos IV a dosis alta ayuda a eliminar los ácidos orgánicos a través de pérdidas renales. Manejo de hipoglucemia con glucosa IV Restricción de proteínas a largo plazo- hay fórmulas de suplementos sin BCAA. Suplementación con carnitina para remover ácidos orgánicos. Tratamiento con tiamina, ya que es un cofactor de la BCKD.
ENFERMEDADES POR ACUMULACIÓN LISOSOMAL El lisosoma es un organelo intracelular que contiene hidrolasas ácidas que degrada proteínas, glicoproteínas, proteoglicanos, lípidos y otras moléculas complejas. Las hidrolasas son transportadas del RE al lisosoma a través de un transportador que tiene residuos de manosa 6 fosfato añadidos a una cadena de oligosacáridos por una fosfotransferasa. Las enfermedades por acumulación lisosomal tienen una incidencia estimada global de 1:5000 nacimientos vivos. Ocasionados por la incapacidad de degradar macromoléculas por defectos en la función de una enzima, receptor o transportador lisosomal, que co ndiciona a una acumulación de sustratos. Son enfermedades progresivas multisistémicas y de mal pronóstico. Dependiendo del grado de disfuncionalidad que tenga la enzima dependerá la gravedad de la enfermedad. La acumulación de sustratos empieza desde la edad fetal, en algunos de los casos en el primer año de vida es en el que inician los casos. En variantes juveniles y adultas los datos se presentan de forma más tardía. La mayoría de los padecimientos tienen herencia autosómica recesiva; enfermedad de Fabry, síndrome de Hunter y la enfermedad de Danon tienen herencia ligada al X. Éstas enfermedades se clasifican con base al tipo de sustrato que se acumula. TAY SACHS: GANGLIOSIDOSIS GM2, VARIANTE B FRECUENCIA 1 de cada 320 nacimientos vivos FISIOPATOLOGÍA
Variante B: Gen HEXA codifica para la subunidad alfa de la hexoaminooxidasa A y se localiza en cromosoma 15q23 . Variante AB DE TIPO Tay-Sachs: Actividad hexo aminidasa normal. Gen que codifica para un activador enzimático necesario para la hidrólisis de GM2 y esta en 5q31.
MODIFICADORES DE LA HERENCIA
La deficiencia de la enzima beta-hexoaminidasa A, provoca una acumulación de gangliósidos GM2 en los lisosomas. Única en donde no se evidencia hepatoesplenomegalia.
CUADRO CLÍNICO
Existen tres formas: Infantil aguda (Tay-Sachs), juvenil, crónica, adulta. Cuadro típico - Debilidad progresiva y pérdida de las habilidades motoras entre los 3 y 6 meses. - Atención disminuida - Respuesta de sobresalto aumentada??
GEN MUTADO Y
Hallazgos físicos típicos - Punto rojo en la fóvea central de la mácula de la retina (“cherry red spot”) - Bazo e hígado de tamaño normal. - Hipotonía muscular generalizada con clonus e hiperreflexia Estos signos son seguidos de neurodegeneración progresiva, convulsiones, ceguera, espasmos, usualmente terminando en muerte ante de los 4 años. A la edad de 6 a 10 meses el infante falla al adquirir habilidades motoras y pierde las ya aprendidas.
A la edad de 8-10 meses, la progresión se vuelve rápida. Con disminución de movimientos espontáneos o voluntarios, y disminución de la respuesta. Deterioro de la visión. Convulsiones empiezan a los 12 meses aprox. Crecimiento progresivo de la cabeza por una gliosis reactiva cerebral. Individuos con las formas juveniles, crón icas, y adultas tienen aparición tardía, progresión lenta y hallazgos neurológicos más variables COMPLICACIONES
Constipación severa.
Demostrar la falta de actividad enzimática de la beta-hexoaminidasa A en suero y células blancas en un individuo sintomático, en presencia de actividad normal o elevada de beta-hexoaminidasa B - Heterocigotos son asintomáticos ASESORAMIENTO - Cada descendencia de un individuo afectado tiene 25 de prob de ser afectado, 50% de ser portador asintomático y 25% d ser afectado y no un portador. - Cuando un familiar consanguíneo es afectado, el riesgo de ser portador es de 2/3 - Los individuos con la forma adulta de esta enfermedad se pueden reproducir TRATAMIENTO Y De soporte, dirigido a mantener nutrición e hidratación, manejo de enfermedades infecciosas, proteger via aéMANEJO rea, y controlar convulsiones. Antiepilépticos. Terapia antipsicótica o anti depresiva DIAGNÓSTICO
NIEMANN PICK FRECUENCIA GEN MUTADO Y FISIOPATOLOGÍA
1/130,000 nacimientos Gen NPC1 en 18q11.2 – Proteína Niemann-Pick C1 . Proteína integral de membrana que modula el intercambio de colesterol y esfingolípidos. Lleva la carga vesicular a su destino. Gen NPC2 en 14q24. 3 – Proteína E1 epididimal secretoria El defecto central en NPC esta en el trafico intracelular d e lípidos. El colesterol se acumula en grandes cantidades en los lisosomas y puede llevar a una deficiencia en los colesteroles de la membrana. Debido al rol crítico del colesterol en el orden de la membrana, esta deficiencia puede jugado un rol en la disfunción de membranas y posiblemente en la apoptosis celular. Hay acumulación de esfingolípidos (característica neuropatológica) y se ha asociado a dendritogénesis ectópica y formación de meganeuritas que junto con las redes neurofibrilares y la distrofia neuroaxonal causan disfunción neurológica. NPC2 se une al colesterol en espac io luminal del endosoma/lisosoma tardío y lo transporta a la membrana. NPC se encuentra en la membrana de los endosomas tardíos esta entre la membrana compartimental y plasmática.
MODIFICADORES DE LA HERENCIA
Enfermedad autosómica recesiva.
CUADRO CLÍNICO
Se puede presentar a cualquier edad -
Presentación neonatal e infantil: Ascitis fetal. Infantes pueden tener enfermedad hepática severa con
-
Presentación en infancia: En etapa media-tardía con torpeza y alteraciones de la marcha que eventualmente se convertirá en ataxia franca. Mirada vertical es una manifestación temprana.
ictericia y ascitis persistente. Infiltración de pulmones con células espumosas pueden acompañar hepatopatía. o Muchos mueren. Los que sobreviven quedan con hipotonía y desarrollo psicomotor retrao sado. Hepatoesplenomegalia o Encefalopatía progresiva. o
o
o
Paralisis supranuclear vertical incrementa movimientos sacadicos verticales. En etapas avanzadas también se presentan horizontales. Hay compromiso cognitivo. Problemas conductuales, dispraxia. Deterioro mental.
o o o o
-
Presentación en adolescentes y adultos: o o
o
Afectación neurológica como la anterior con menor progresión. Individuos más viejos pueden presentar enfermedad psiquiátrica como depresión mayor y esquizofrenia. Demencia asociada con atrofia del lóbulo frontal sin manifestaciones viscelares.
Infecciones pulmonares y gastrointestinales.
COMPLICACIONES DIAGNÓSTICO
-
MRI Biopsia y análisis de lípidos tisulares. Demostrar homeostasis anormal del colesterol intracelular en cultivo de fibroblastos: Se demuestra una habilidad reducida para esterificar colesterol después de adquirir colesterol exógeno derivado de LDL´s.
Enfermedad autosómica recesiva Cada descendencia de un individuo afectado tiene 25 de prob de ser afectado, 50% de ser portador asintomático y 25% d ser afectado y no un portador. Cuando un familiar consanguíneo es afectado, el riesgo de ser portador es de 2/3
ASESORAMIENTO
TRATAMIENTO MANEJO
Puede haber distonía que puede envolver extremidades y músculos axiales. Disartria, disfonía, disfagia. Convulsiones. Neuropatía desmielinizante periférica leve (rara). Alteraciones de sueño, reducción de concentración de hipocretina en LCR.
Y
- Tratamiento sintomático para convulsiones, distonia y cataplexia; sedante nocturno ayuda para alteracio-
nes del sueño.
- Terapia física para mantener el movimiento lo más que se pueda. - Terapia física de tórax con broncodilatadores agresivos y antibióticoterapia. - Cuando la aspiración o el compromiso nutricional es inminente se le coloca un tubo de gastrostomía
GAUCHER FRECUENCIA
En Austria 1 por 17,368 nacimientos
GEN MUTADO Y
Mutación en cromosoma 1q21 resultando en una deficiencia en la beta-glucosidasa, glucosilceramidasa. 200 mutaciones definidas. Mutación N370S relacionada con el tipo 1.
FISIOPATOLOGÍA
Se acumula glucosilceramida y otros glicolípidos en monocitos/macrófagos. El mecanismo fisiopatológico exacto es desconocido. Secuencia: Acumulación de glicoesfingolípidos → Elevación de macrófagos → Elevación de citosinas (IL-1 B, IL6, IL-10, TNF A) MODIFICADORES DE LA HERENCIA
Pleiotropismo
CUADRO CLÍNICO
Tipo 1: No neuropática. -
Evidencia clínica de enfermedadenhueso (mas del 70% de los individuos). No hay comprometimiento neurológico primario.
Tipo 2: Aguda o infantil. Forma neuropática. -
Antes de los 2 años. Progresión rápida on muerte a los 2-4 años. Hayafectacióndel SNC con desarrollo psicomotor limitado: Signos bulbares, piramidales, afectación cognitiva. Nohayafectaciónenhueso
Tipo 3: Subaguda o juvenil. Forma neuropática. -
Puede tener inicio antes de los 2 años con un curso lento. Sobreviven hasta los 20-40 años.
-
La afectaciónalSNC incluye: Apraxia oculomotora, convulsiones, epilepsias mioclónicas progresivas. Hay afectacióndehueso : Dolor agudo o crónico, dolor de huesos episódico generalmente en fémur acompañado de fiebre, fracturas patológicas o necrosis avascular Hepatomegalia, esplenomegalia, citopenia, enfermedad pulmonar. Otros datos: infecciones, sangrado anormal (trombocitopenia), epistaxis, hematomas,
Fracturas patológicas, remodelamiento anormal, retraso en el cierre de heridas, infecciones, osteomielitis. Enfermedad pulmonar intersticial, consolidación, hipertensión pulmonar.
COMPLICACIONES
-
DIAGNÓSTICO
-
Deficiencia de la actividad de la enzima glucosilceramidasa en sangre periférica y glóbulos blancos. Biopsia de medula ósea: La presencia de células espumosas grandes en medula ósea no es diagnóstico. Puede encontrarse citoplasma fibrilar y núcleos excéntricos. Matriz de erlenmeyer Biometría hemática Pruebas de imagen: MRI, CT. Para valora musculoesqueletico y abdomen.
Pruebas genéticas para confirmar diagnóstico: Análisis para mutaciones puntuales y secuenciación
Mutación autosómica recesiva
ASESORAMIENTO TRATAMIENTO MANEJO
Y
-
Reposición ezimática con alglucerasa o imiglucerasa. Terapia de reducción de sustrato Soporte: Transfusiones de sangre, analgésicos, bisfosfonatos mas calcio. Metilprednisolona para las crisis de dolor en huesos Trasplante de medula ósea.
LESH-NYHAN FRECUENCIA
1 en 380,000 individuos
GEN MUTADO Y
Gen HPRT1 que codifica para la enzima hipoxantina fosforribosil-transferasa 1. La mutación resulta en una deficiencia severa o ausencia de la enzima.
FISIOPATOLOGÍA
La enzima está encargada de reciclar purinas, cuando falla, las purinas se degradan pero no se reciclan, produciendo niveles altos de ácido úrico. Por razones desconocidas la deficiencia de la enzima se ve asociada con niveles bajos de dopamina por lo que puede tener repercusiones en el comportamiento y estado emocional del afectado MODIFICADORES DE LA HERENCIA
Mosaicismo germinal Expresividad variable
CUADRO CLÍNICO
Es caracterizada por disfunción neurológica, cognitiva y alteraciones del comportamiento, así como también sobreproducción de ácido úrico. - Disfunciónneurológica: Normalmente con desarrollo prenatal y perinatal normal. La característica más común es el retardoeneldesarrolloduranteelprimerañodevida,conhipotoníayhabilidadesmotoras atrasadas. Los niños fallan al sentarse, gatear y caminar; generalmente se tienen que mover en silla de ruedas. Hay involvimiento extrapiramidal (movimientos involuntarios anormales): Espasmos, hiperreo flexia, reflejo extensor plantar Distonia, coreoatetosis, opistotonos, balismus. o - Alteraciones cognitivas y de comportamiento: Déficitsmotoresyproblemasdeatención . Algunos pueden desarrollar comportamiento auto-agresor. Se pueden morder dedos, manos, o labios y mejillas, otros individuos estrellan su cabeza contra objetos duros. Desarrollan estos comportamientos en el primer año de vida-3años - Sobreproducción de ácido úrico: Puede haber cálculos en riñones, ureteros o vejiga. Puede haber hematuria e infecciones en tracto urinario. Artritis gotosa. - Anemia megaloblastica
-
Atrofia testicular
COMPLICACIONES
Nefrolitiasis, hiperuricemia, nefropatía, consecuencias de hiperuricemia mal tratada.
DIAGNÓSTICO
Se da por el cuadro clínico. - Se puede medir la actividad de la enzima - Se mide la cantidad de ácido úrico en sangre con química sanguínea. - MRI de SNC Pruebas genéticas para confirmar diagnóstico: Secuenciación del gen, Analisis de deleción/duplicación
ASESORAMIENTO
Es un padecimiento con patrón recesivo ligado al X. El papa no tendrá la mutación para esta enfermedad. Si una mujer es la primera afectada de los hijos hay 2/3 de posibilidades de que sea portadora y 1/3 de que el hijo tenga variante germinal. Algunas portadoras mujeres desarrollan hiperuricemia
TRATAMIENTO MANEJO
Y
-
La sobreproducción de acido úrico se tiene que controlar. Alopurinol Afección neurológica: Admistración de baclofen o benzodiacepinas. Síntomas neuroconductuales: Medicamento psiquiátrico. Resección de dientes.
MUCOPOLISACARIDOSIS: MUCOPOLISACARIDOSIS TIPO 1 FRECUENCIA
1:100,000 nacimientos.
GEN MUTADO
IUDA localizado en el cromosoma 4p16.3 del cual se han descrito más de 30 mutaciones
Tiene una transmisión con patrón autosómicorecesivo. FISIOPATOLOGÍA
Deficiencia de la enzima α-iduronidasa que se encarga de hidrolizar los residuos terminales del ácido αL-idurónico, lo que provoca una acumulación en los tejidos de dermatán sulfato (DS-abundante en piel, vasos, válvulas y esqueleto) y heparán sulfato (HS- abundante en SNC), principalmente en los lisosomas, los cuales son compartimientos celulares que degradan y reciclan diferentes tipos de moléculas.
MODIFICADORES DE LA HERENCIA
Pleiotropismo Heterogeneidad alélica.
CUADRO CLÍNICO
Las manifestaciones clínicas que hacen sospechar el síndrome son facies burda, anomalías oculares, hepatoesplenomegalia, alteraciones óseas y en articulaciones. Síndrome de Hurler- Forma más grave. Incidencia de 1:76,000
• Al nacimiento no hay señales, pero es frecuente la mancha mongólica grande • Inicio en lactantes, alrededor de los 2 meses con infecciones recurrentes del aparato respiratorio y oído, hernia umbilical e ingunal • Fascie tosca es evidente a los 2 años de edad, que s e hace más burda con la edad, al igual que cabello y piel infiltrada. • Talla baja • Retraso mental profundo y psicomotor • Compromiso neurológico progresivo • Hepatoesplenomegalia • Enfermedad respiratoria obstructiva grave • Valvulopatías • Opacidad corneal • Disostosis múltiple que inicia entre los 6 meses y el año. • Compresión radicular y deformidades esqueléticas a nivel vertebral con giba dorsolumbar y rigidez arcitular • Hipoacusia • Muerte en el primer decenio Síndrome de Hurler-Scheie. Variante intermedia con una incidencia de 1-144,000
•
Inicia entre los 3 y 8 años de edad con disostosis múltiple, opacidad de córnea, hipoacusia, talla baja, enfermedad valvular cardiaca y rigidez articular. • IQ normal o retraso mental leve • Causas de muerte: complicaciones CVS en el 2do y 3er decenio Síndrome de Scheie (variante alélica). Forma leve, con una incidencia de 1:280,000
•
DIAGNÓSTICO
ASESORAMIENTO
Los síntomas inician promedio a los cinco años de edad con rigidez articular, enfermedad valvular aórtica, opacidad de córnea y hepatoesplenomegalia moderada. • No existe compromiso neurológico, • La facie puede ser discretamente tosca • La inteligencia, estatura y expectativa de vida se consideran normales • Pueden presentarse en algunos casos complicaciones cardiacas y compresión medular a nivel cervical. Cuantificación de GAG en orina, específicamente de Dermatán sulfato y Heparán sulfato → Si dio positivo—cuantificar la actividad enzimática (gold standar). Tamizaje 25% riesgo de afección, 50% portador, 25% sano
TRATAMIENTO MANEJO
Y
Manejo sintomático Extirpación de adenoides y amígdalas. Terapia de reemplazo enzimática con α-iduronidasa
MUCOPOLISACARIDOSIS II/SÍNDROME DE HUNTER FRECUENCIA
1:100,000 a 170,000
GEN MUTADO
Gen IDS en Xq27.3-q28 y a 20kb del extremo telomérico se encuentra un seudogen IDSP1 con homología del 88%, en dirección invertida y no se expresa. +300 mutacionesdetipopuntualenregionescodificantes,pequeñasdeleciones/inserciones,pérdidascompletasdegeneinversionesconelseudogen.
Herencia de patrón recesiva ligada al X. Rara vez afectadas las mujeres, solo si hay silenciación del X normal. FISIOPATOLOGÍA MOLECULAR
Deficiencia de iduronato-2-sulfatasa, enzima responsable de romper los GAGs heparán y dermatán sulfato, lo que ocasiona una acumulación de HS y DS.
MODIFICACIONES DE LA HERENCIA
Mosaicismo germinal femenino Expresividad variable Penetrancia completa Pleiotropismo. Heterogeneidad alélica: → Mutaciones C.1122C>T se asocial a formas leves → Deleciones del gen o rearreglos complejos se asocian a manifestaciones progresivas tempranas Se parece al Sx de Hurler, excepto por la ausencia de la opacidad corneal.
CUADRO CLÍNICO
Formaleve.
Inteligencia normal, mismas manifestaciones que grave, pero de progresión lenta. Desarrollo de sordera, degeneración retiniana y Sx de túnel del carpo. Sobrevivencia a la 5ta-6ta década. Formagrave.
Manifestaciones similares a MPS I La otitis media y las hernias son las primeras manifestaciones a los 6-18 meses Exploración física: → Fascie tosca, progresiva(no aparente al nacimiento si no a los 18 meses): Macroglosia, crestas supraorbitarias prominentes, puente nasal y nariz amplios, mejillas redondas y grandes, labios gruesos, hipertrofia conjuntival, hirsutismo → Engrosamiento de piel y múltiples nódulos o pápulas blanquecinas de aspecto irregular en piel (como pequeñas piedras), simétricas, entre el ángulo de la escápula y la línea axilar, en tórax y cuello. → El crecimiento es normal hasta los 5 años, después su estatura se estanca. → Macrocefalia → Cuello y tórax corto → Manos en garra → Contracturas de articulaciones, sobretodo falángicas → Disostosis múltiple- alteraciones esqueléticas múltiples en RX: bóveda craneal engrosada, frecuentemente con craniosinostosis o silla turca en forma de J o separación anormal de los dientes y displasia odontoide o hipoplasia anterior de las vértebras lumbares con cifosis- hipercifosis o vértebras ovoides y en forma de pico o
o o
o o o
clavículas cortas y gruesas costillas en forma de remo, estrechas en el extremo vertebral y extremos esternales anchos inclinación de las epífisis radial y ulnar huesos largos con diáfisis agrandadas y metáfisis irregulares pelvis displásica con hipoplasia acetabular y alas ilíacas pequeñas y acampanadas
Sistema nervioso: → Retraso mental con deterioro neurológico progresivo → Proble mas cognitivos → Dificultades de comportamiento y comportamiento parecido a epilepsia. → No pueden controlar esfínteres. → Sx del túnel del carpo en 90% a edades tempranas. → Apnea obstructiva del sueño Oculares: turbidez y degeneración retiniana. En el 20% hay edema del nervio óptico y en el 11% atrofia. NO hay opacidad corneal, en comparación con Sx Hurler Oídos, nariz y cuello: → Sordera → Hallazgos orales: macroglosia, adenoides hipertrofias y amígdalas, anquilostosis de la articulación temporo mandibular, lo que puede provocar problemas al tragar y una voz ronca. → Los dientes tienen formas irregulares y crecen de más las encías → Sordera conductiva y neurosensorial por las infecciones recurrentes. Respiratorias: → Cuadros de infecciones recurrentes en vías altas. → Obstrucción de la vía aérea por depósito de los GAGs Cardiovasculares: → Valvulopatías → Cardiomiopatía → Hipertensión → Arritmia s → Enfermedad venosa periférica. Gastrointestinales: → hernias inguinales y umbilicales → esplenomegalia → Cuadros de diarrea por afección de mucosa. A los 7-10 años pueden desarrollar hidrocefalia comunicante. Muerte entre los 10-15 años CRITERIOS DX CLÍNICO Y LABORATORIALES
Clínico: manifestaciones; usualmente se hace a los 2 años, pero son necesarios laboratorios. Exámenes cualitativos: cromatografía en capa fría y color de orina Cuantificación de HS y DS en orina Dx definitivo (cuantitativo): confirmar deficiencia enzimática de I2S en cultivo de fibroblastos o en leucocitos. En las mujeres aunque tengan síntomas pueden salir normales las pruebas.
PRUEBAS GENÉTICAS PARA CONFIRMAR DX
Q-PCR MLPA Microarreglos Secuenciación.
ASESORAMIENTO
El riesgo de tener hermanos afectados depende del estado genético de la madre. → Si la madre tiene la variante patogénica la probabilidad de la transmisión en cada embarazo es de 50%. Hombres se verán afectados, mujeres serán portadoras. Los hombres afectados pasan la variante patogénica a todas sus hijas pero no a sus hijos. Tx multidisciplinario: terapia física, ocupacional, adenoidectomía, terapia espiratoria o ambas con presión positiva (apnea), reemplazo de válvulas cardiacas y cadera. Apoyo psicológico al paciente y familia. Reemplazo enzimático por admón. EV de idursulfatasa. Llega a todas las células que lo necesiten menos a cerebro porque no cruza BHE Trasplante de médula ósea y células madre no funciona.
TX / SEGUIMIENTO
MUCOPOLISACARIDOSIS TIPO 3 / Síndrome de San Philipo Desorden progresivo que afecta principalmente el SNC FRECUENCIA GEN MUTADO
Es la más común. 1/70,000 RN en conjunto de los 4 subtipos TIPO IIIA y B más comunes que IIIC y D A. B. C. D.
Gen SGSH 17q25. 3. N-Sulfoglucosamina sulfohidrolasa / heparán N- Sulfatasa Gen NAGLU en 17q21- Alpha N-acetil glucosaminidasa Gen HGSNAT en 8p11.1 - Codifica para la heparán Acetil Co-A alpha-glucosaminida N-acetiltransferasa. Gen GNS 12q14 - Codifica para la N-acetil glucosamina 6 sulfatasa.
Todas las enzimas se localizan en los lisosomas y están involucradas en la degradación de los GAGs Patrón de herencia autosómico recesivo. FISIOPATOLOGÍA
Las mutaciones en los genes anteriores reducen o eliminan la actividad enzimática. Cualquier falta en las enzimas interrumpe el catabolismo del heparán sulfato, resultando en un HS parcialmente degradado que se acumula en células, específicamente en lisosomas.
MODIFICADORES DE LA HERENCIA
Heterogeneidad de locus
CUADRO CLÍNICO
No hay condiciones al nacimiento; los signos y síntomas comienzan en la niñez, entre los 2 y 6 años - Inicialmente hay retraso del lenguaje y problemas de comportamiento - Se pueden convertir destructivos, ansiosos, agresivos, incansables/imparables - Conducta detipo autista - Alteraciones del sueño. - Hay discapacidad intelectual progresiva con pérdida de habilidades previamente adquiridas para los 610 años de edad - En etapas avanzadas puede haber convulsiones y desórdenes del movimiento Físicamente las características son menos notorias que en otras mucopolisacaridosis - Fascie tosca - Macrocefalia - Hepatomegalia leve - Hernia umbilical e inguinal - Algunos tienen estatura baja, rigidez articular, disostosis mútiple leve
Otros datos: - Diarrea crónica e infecciones respiratorias y de oído recurrentes. - Pérdida auditiva y problemas de visión La muerte ocurre en la 2da o 3 década. Cuantificación enzimática
DIAGNÓSTICO
GENÉTICA MOLECULAR: Q-PCR MLPA Microarreglos Secuenciación. 25% riesgo de afección, 50% portador, 25% sano
ASESORAMIENTO TRATAMIENTO MANEJO
Y
MUCOPOLISACARIDOSIS TIPO 4 / Síndrome de Morquio Condición progresiva que afecta principalmente al esqueleto. FRECUENCIA
Se estima que es alrededor de 1 de cada 200,000 a 300,000
GEN MUTADO
MPS IV-A. Gen GALNS en 16q24.3 - codifica para la enzima N-acetilgalactosamina 6 sulfatasa. Principalmente degrada al queratan sulfato (abundante en cartílago y córnea) MPS IV-B. Gen GLB 1 en 3p21.33 - codifica para la Beta-galactosidasa Principalmente degrada al queratan sulfato y a los gangliosidos tipo 1. Además, interactúa en el puente proteico de la elastina.
Las enzimas participan en la degradación de los GAGs Patrón de herencia autosómico recesivo. FISIOPATOLOGÍA
Las mutaciones producen reducción o eliminación completa de la actividad enzimática. Sin estas enzimas los GAGs se acumulan en los lisosomas. La acumulación de los GAGs provoca las deformidades óseas. Se cree que los GAGs interfieren en las funciones de las proteínas dentro de los lisosomas, alterando el movimiento de las moléculas dentro de la célula.
MODIFICADORES DE LA HERENCIA
Heterogeneidad de locus
CUADRO CLÍNICO
Los síntomas iniciales aparecen durante la niñez temprana. - Anormalidades esqueléticas que incluyen: estatura pequeña, alteraciones en rodillas, costillas, columna vertebral, caderas y muñecas- las articulaciones son muy flojas y muy flexibles (hipermóviles). - Puede haber hipoplasia de odontoies que puede llevar a un mal alineamiento de las vértebras cervicales, lo que puede dañar la médula espinal, resultando en parálisis o muerte. - La cornea se opacif ica y puede causar pérdida de visión - Hay infecciones de oído recurrentes y pérdida de audic ión - La vía aérea se puede estrechar en algunos pacientes, provocando infecciones de VR superiores frecuentes y apnea del sueño - Fascie tosca leve
-
Otras anormalidades: delgado esmalte dental, múltiples caries, valvulopatías, hepatoesplenomegalia leve, hernia umbilical e inguinal. - No hay afección de la inteligencia. La edad a la cual los síntomas empeoran varía según los individuos. La esperanza de vida depende de la severidad de los síntomas- se puede sobrevivir hasta la adolescencia Cuantificación enzimática
DIAGNÓSTICO
GENÉTICA MOLECULAR: Q-PCR MLPA Microarreglos Secuenciación. 25% riesgo de afección, 50% portador, 25% sano
ASESORAMIENTO TRATAMIENTO MANEJO
Y
MUCOPOLISACARIDOSIS TIPO 6. MAROLEAUX-LAMY Desorden progresivo con compromiso esquelético importante y afección de varios órganos y tejidos con un proceso inflamatorio y de cicatrización FRECUENCIA
Se estima entre 1 de cada 250,000 a 600,000 RN vivos
GEN MUTADO
Gen ARSB en 5q13-q14 Herenciadetipoautosómicarecesiva.
FISIOPATOLOGÍA
Deficiencia de la enzima N-acetilgalactosamina-4-sulfatasa o arilsulfatasa B (ARSB) que está involucrada en la degradación del dermatán sulfato (DS) y en menor grado del condroitín sulfato (CS). Como se reduce/elimina la actividad enzimática, los GAGs se acumulan en los lisosomas.
MODIFICADORES DE LA HERENCIA CUADRO CLÍNICO
2 formas clínicas: 1. Forma rápidamente progresiva. Inicia antes de los 2-3 años de edad
- tienen una excreción urinaria elevada de GAG (> 100 μg/mg creatinina), - Antes de los 10 años ya no pueden moverse de forma autónoma (compromiso esquelético por contracturas articulares) y mueren entre el segundo y tercer decenio de la vida por insuficiencia cardiaca. - La talla en el adulto es menor de 120 cm - Hay macrocefalia e hidrocefalia - Fascie tosca, con macroglosia e hirsutismo - Otras alteraciones son deformidad torácica, disostosis múltiple, abdomen globoso por hepato-esplenomegalia, hernia umbilical e inguinal, hipertrofia gingival, y retraso en la dentición.
- Frecuentemente presentan apnea obstructiva del sueño, hipoacusia, trastornos visuales por opacidad de córnea, síndrome del túnel del carpo y compresión de la médula espinal. 2. Forma lentamente progresiva. En esta forma los signos inician en promedio entre los 10 años y el adulto
joven y tienen menor excreción urinaria de GAG. - A nivel óseo presentan síndrome del túnel del carpo, problemas en la cadera y trastornos articulares. - Con el tiempo van presentando apnea obstructiva del sueño, alteraciones en las válvulas cardiacas y compromiso en la función pulmonar. Cuantificación de la excreción urinaria elevada de DS Determinación de la actividad enzimática de la enzima
DIAGNÓSTICO
Se confirma con el diagnóstico genético molecular: Q-PCR MLPA Microarreglos Secuenciación. 25% riesgo de afección, 50% portador, 25% sano
ASESORAMIENTO TRATAMIENTO MANEJO
Y
Terapia de reemplazo enzimática: galsulfasa. Tratamiento de soporte Adenoidectomía, amigdalectomía
TERAPÉUTICAS TERAPIA ADN RECOMBINANTE TERAPIA GÉNICA TERAPIA DE REEMPLAZO HORMONAL SALTO DE CODONES DE PARO Consiste en saltar codones de paro prematuros en un ARNm mutante, permitiendo la síntesis completa de una proteína. - Codonesprematurossedanporconsecuenciademutacionessinsentido Estos errores pueden ser corregidos si uno o más de los exones vecinos todavía presentes en el ARN pre mensajero son bloqueados, de tal manera que el mecanismo que empalma a los exones salta por encima de ellos o los omite, y por tanto ellos no se incluyen más en el ARNm. -Sehabladeexonesporquedentrodeunexónestáelcodóndeparoprematuro.
MECANISMO. ❶ Para el bloqueo son necesarios oligonucleotidos antisentido, que son trozos de ARN de 20-30 nucleótidos, con una secuencia parcial, de modo que se pueden unir por la unión complementaria a las secuencias en el interior del exón o exones que deben saltarse u omitirse y evitar así su empalme con otros exones. - Se unen en secuencias ESE (potenciadores del empalme exónico), impidiendo el empalme. Este proceso ocurre cuando se da el proceso de empalme en la maduración del ARN. Una vez elimiandos los exones del ARNm, éste sale del núcleo y migra hacia los ribosomas, donde es traducida la información.
Ejemplo:
Deleción del exon 50 que cambia el marco de lectura del exón 51, generando un codón de paro prematuro Se elimina el exón 51 después del empalme. Se pierden aminoácidos por falta del exón 50 y 51 pero se logra producir la proteína Las moléculas de los oligos en antisentido no son tan grandes como las proteínas y ácidos nucleicos, por lo tanto, se eliminan más rápidamente del cuerpo a través de los riñones. http://www.treat-nmd.eu/downloads/file/dmd/reports/2013_DMD_Exon_Skip_Report_GS_ES.pdf
❷ Los antibióticos aminoglucósidos -gentamicina- promueven que las proteínas involucradas en la traducción eviten codones de paro prematuros y en su lugar introducen aminoácidos con codones semejantes a los de paro. Los aminoglucósidos se unen al sitio decodificante del ARNr y generan un cambio conformacional que permite pareamiento codonanticodon durante la traducción. Los aminoglucós idos disminuyen la discriminación entre ARNt afin y semi afin, permitiento que el ARNt reconozca un codon incorrecto e introduzca un aminoácido en el codon de paro. El efecto neto es la continuación de la traducción hasta el codon de paro normal.
APLICACIONES: Enfermedades en las cuales el proceso de lectura de la información genética para la biosíntesis de proteínas se interrumpe en una "seña l de parada o alto".
• •
Distrofia muscular de Duchenne Fibrosis quística. Cuando hay una mutación Arg553Stop se convierte en 553Tyr, una sustitución que genera un péptdo CFTR casi normal.
INHIBIDORES DE TIROSIN QUINASAS
RNA DE INTERFERENCIA Método de silenciamiento de genes. Ha profundizado en los sistemas inmunes innato y adaptativo, ayudando a eludir numerosos mecanismos que regulan el desarrollo, activación y función de las células que median la inmunidad. El descubrimiento inicio con el silenciamiento de genes en plantas por el grupo de Rich Jorgensen (1990), intentando aumentar el color púrpura de petunias por introducción de un gen clonado que producía un pigmento. MECANISMO DE RNAI
RNAi son moléculas pequeñas que se generan por fragmentación de precursores mas largos como RNA virales, transposones, dsRNA exógenos (siRNA) y miRNA endógenos. La inducción simple de RNA bicatenario (dsRNA) se pueden reprimir genes que contienen secuencias idénticas al dsRNA. El RNAi ac túa sobre el mRNA SIRNA`S
RNA de interferecia cortos. De doble cadena en donde una cadena es antisentido y la otra tiene el sentido de la cadena que se quiere silenciar. Estos inhiben la expresión del gen homólogo de tres maneras: Desencadenan la destruc ción de su mRNA, inhiben la traducc ión de su mRNA o inducen modificaciones cromáticas en el promotor que silencia el gen. Los siRNA son producidos por una proteína llamada DIcer (RNAsa tipo III) que reconoce y digiere dsDNA largos. El mecanismo RNAi puede inducirse mediante la presencia de siRNAs codificados directamente desde el núcleo o a partir de un vect or. Los RNAi son reconocidos por un complejo silenciador inducido por RNA llamado RISC, que es una nucleasa efectora multicomponente que reconoce al siRNA , lo deshebra con su actividad helicasa a través de su proteína Argonauta. Después, junto con el siRNA de una sola hebra detecta al mRNA blanco por apareamiento de bases y se da el silenciamiento por medio de un corte endonucleolítico del mRNA blanco mediante una enzima con actividad de RNAsa H (slicer) con su dominio PIWI. El corte solo ocurre en la región homóloga.
La entrada de la hebra guía es facilitada, pues el extremo 5´ de la hebra antisentido es mucho menos estable. El RNAm no se tiene que estar produciendo en los ribosomas forzosamente para que haya silenciamiento. RISC tiene función de polimerasa, por lo que emplea los mismos siRNAs para amplificar la señal de silenciamiento. DISEÑO DE SIRNA EFECTIVOS Y ESPECÍFICOS PARA PRODUCIR SILENCIAMIENTO
Programas de computación predicen los posibles siRNA efectivos y selectivos para producir el silenciamiento. Para usarlas es necesario conocer la secuencia codificante de mRNA o el gen completo. Hay siRNA que ya son producidos comercialmente, por eso, antes de producir uno nuevo se tienen que revisar las bases de datos. Si se crea uno nuevo, se tiene que analizas al menos 3-5 candidatos diferentes en un ensayo de pre-validación. SISTEMAS EFECTORES CAPACES DE PRODUCIR SILENCIAMIENTO
Una respuesta de DNAi puede ser producida po r: siRNA sintetizados químicamente, siRNA transcritos in vitro, siRNA generados po r PCR, cassetes de expresión de siRNA clonados en sistemas o vectores de expresión de origen plasmídico o viral. Tambien por generación de multiples siRNA contra un blanco al digerir dsRNA con endonucleasas III o Dicer recombinante. ESTRATEGIAS PARA TRANSFERECIA DE LOS SIRNA
Se pueden producir siRNA químicamente modificados. Sistemas de transferencia no virales: inyección directa, electroporación, transferencia de genes usando partículas metálicas o ultrasonido. Complejos químicos que hacen permeables a los siRNA al unirse con ellos. Se usan también sistemas de transferencia viral (adenovirus, lentivirus, herpes simple 1, lentivirus, etc). ENFERMEDADES QUE SE PUEDEN LLEGAR A TRATAR CON ESTA TÉCNICA
Cancer, Alzheimer, enfermedades neurodegenerativas y de etiología viral como VIH
TERAPIA DE REDUCCIÓN DE SUSTRATO Utiliza fármacos orales que consisten en pequeñas moléculas que disminuyan la concentración de un sustrato o productos de desecho acumulados. El objetivo es disminuir la síntesis de un sustrato o bien aumentar su degradación, para lograr un balance entre lo producido, almacenado y eliminado. Tienen la ventaja de poder cruzar la BHE por ser pequeñas. En el caso de enfermedades de almacenamiento lisosomal, se utilizan fármacos que inhiben el primer paro de compromiso en la síntesis de glicoesfingolípidos. Esto tiene el objetivo de reducir la tasa de síntesis de glicoesfingolípidos (GLS) a un defecto catabólico, restaurando el balance entre el grado de síntesis y catabolismo. El efecto terapéutico depende de la presencia residual de actividad hidrolítica hacia los sustratos acumulados de glicoesfingolípidos. Ejemplo de fármacos:
• •
miglustat, Zavesca; Actelion Pharmaceuticals Ltd, Allschwil, Switzerland. N-butyldeoxynojirimycin (NB-DNJ)
MECANISMO
NB-DNJ es un imino azúcar que inhibe a la glucosiltransferansa ceramida específica, enzima que se encarga de catalizar el primer paso comprometido en la síntesis de GLS. Se ha visto que disminuye la acumulación de almacen de glicolipidos en un modelo invivo en ratones con enfermedad de Gaucher TaySachs y Sandhoff. APLICACIONES:
En algunas enfermedades de almacenamiento lisosomal - Enfermedad Gaucher tipo 1
-
Enfermedad de Tay-Sachs Enfermedad de Neimann Pick tipo C Enfermedad de Sandhoff Ganglios idos is
Se utiliza como alternativa en terapia de reemplazo enzimatica
TERAPIA DE CÉLULAS MADRE CLASIFICACIÓN Células madre adultas (CMA) o multipotenciales: Organoespecífcas. Generan tipos celulares del mismo tejido -
Se derivan principalmente de MO. Capaces de generar todos los todos los tipos celulares de la sangre y del sistema inmune. Se han aislado también de la piel, tj adiposo, ligamentos periodontales, membranas sinoviales, hueso trabecular, SN.
Células madre embrionarias (CME): Provienen de embriones. Tres fuentes para su obtención: a) Embriones no utilizados en fertilización
invitro b) Embriones creados de células somáticas por técnicas de transfección y c) Líneas CME ya existentes. SNC y corazón: Son tejidos en los cuales los sistemas de reparación después del daño son menores o tardíos. Clasificación según su potencial y capacidad de diferenciación 1. Totipotenciales: Cigoto y dos primeras divisiones 2. Pluripotenciales: Forman endodermo, mesodermo y ectodermo 3. Multipotenciales: Producen un rango limitado de linaje de células diferenciadas de acuerdo a su localización. Ej, CM del SCN – Neuronas, oligodendrocitos, astrocitos. 4. Unipoteciales: Generan un solo tipo de células específica. ** Células madre pluripotenciales inducidas -> Se insertaron genes de pluripotencialidad de las CM a células somáticas CARACTERÍSTICAS DE CÉLULAS MADRE
1. División celular asimétrica: Da lugar a CM y a una célula diferenciada. División celular simétrica: Aumenta la población de CM. Asenso nos puede guiar a letalidad, expasión y lesiones parecidas a tumores. 2. Autorrenovación: Tienen telómeros mucho más largos que cualquier otro tejido. Actividad de telomerasa. Los telómeros aumentan su longitud después de que las células sean inducidas. 3. Pluripotencialidad: Capacidad de las blastómeras y de la masa celular interna del blastocisto para generar diferentes tejidos embrionarios, líneas germinales. Se diferencian en otros tipos de células. 1) Proteína de unión octomérica-4 2) SRY-box 3) homebox nanog. 4. Estrategias citoprotectoras: Resisten agentes citotóxicos mediante sistema de detoxificación basado en enzimas o por su habilidad de exportar rápidamente xenobióticos nocivos. 5. Inmunogenicidad: Respuesta inmune de las CME es baja comparada con CMA alogénicas, por la baja expresión de MHC I y la falta de MHC II. APLICACIONES CLÍNICAS DE LAS CÉLULAS MADRE
1. a. Vehículo terapéutico de genes en enfermedades monogénicas b. Vehículo de terapias antitumorales o antiangiogénicas 2. Se ha aprovechado su potencial de diferenciación a. Regeneración de tejidos destruid os b. Terapia de reemplazo celular c. Medicina regenerativa ** Trabajos de investigación buscan reemplazar células dañadas por células funcionales (DM, enf cardiovasculares, enf de Parkinson) 3. Hay investigaciones enfocadas a descubrir células progenitoras que sirvan como banco de células para usos terapéuticos.
a. Terapias celulares derivadas de células autólogas b. T. cel. derivadas de líneas cels establecidas (MO, cordón umbilical, CME, células de tejidos y órganos de animales genéticamente modificados. 4. Actualmente la principal aplicación es con MO, que contiene CM autólogas. Se encuentran en poca cantidad en el tj humano. Pueden ser expandidas bajo ciertos criterios de cultivo (CM de MO soportan hast a 6-10 pases de cultivo, cordón umbilical hasta 40) Se han utilizado para reestablecer células hematopoyéticas con resultados favorables. Se han utilizado en la formación de condrocitos. Se han utilizado CM de MO en tejido cardiaco con buenos resultados (en ratas). También en pacientes con distrofia muscular y otras miopatías en donde se ha observado mejoría del músculo. Uno de los principales peligros son la inducción de tumores.
CROMOSOMAS Y PATOLOGÍA CROMOSÓMICA CICLO CELULAR Secuencias largas y complejas de divisiones celulares para producir un organismo funcional pluricelular. En adultos, la división celular es necesaria para reemplazar las células que mueren de manera programada y las que han sido dañadas por agentes externos. El ciclo celular tiene dos fases principales: ● Fase M o de división: Los cromosomas duplicados se separan y se forman dos células hijas. ● Interfase: Periodo entre divisiones celulares. La célula crece y efectúa actividades metabólicas. ● Fases G1, S y G2. Crecimiento celular y replicación del material genético. ● G0. Ya no requiere de la proliferación de la célula. Se pueden distinguir tres características celulares: 1. Células altamente especializadas que una vez diferenciadas pierden capacidad proliferativa y permanecen en ese estado hasta que mueren: células nerviosas, musculares o eritrocitos. 2. Células que no proliferan y no se dividen en condiciones normales, pero que al recibir el estímulo adecuado activan síntesis de DNA y se dividen: Células hepáticas y linfocitos. 3. Células que normalmente tienen capacidad proliferativa y que mantienen la renovación celular continua: Espermatogonia, células hematopoyéticas, células de epitelios. Fases del ciclo celular
Etapa de crecimiento celular. Organelos se duplican y la célula mantiene metabolismo normal. Hay síntesis de DNA y proteínas para permitir a la célula pasar a la fase S e inicie de manera adecuada la replicación de DNA. Duración de 10-12 h. Crece. Cromosomas son moléculas simples (una cromátida) FaseG1:
FaseS: Síntesis de DNA. Cada cromosoma se duplica, al final quedan dos cromátidas hermanas. Al inicio de la replicación
– se duplican centriolos – se sintetizan las histonas. Duración de 6-8 h. Las células se reconocen por autorradiografía, en donde se utilizan nucleótidos radiactivos (timidina triatiada) y cuando se usa bromodesoxiruidina se detectan con un anticuero anti-BrdU con fluorescencia. FaseG2: Células
sigue creciendo, continua con síntesis de proteínas y RNA y se prepara para mitosis. Se compacta el DNA, se forman cromosomas mitóticos, hay acumulación de proteínas de condensación, se realiza la fosforilación de histonas y se sintetiza tubulina. Hay reparación post-replicativa de DNA, cuando se repara todo el daño la célula prosigue a mitosis, si no, muere por apoptosis. Dura de 2-4 horas. FaseM: Proceso de división celular en donde una
célula duplicada da lugar a dos células hijas idénticas. Profase, prometafase, metaf ase,
anafase, telofase y citocinesis. El tiempo total del ciclo celular varía dependiendo del tipo celular. Células humanas proliferando en cultivo tienen ciclo celular de 24 h:23 h en interfase y 1 h en mitosis. En células de rápida división puede durar pocas horas. El marcaje de DNA y el índice mitótico permiten estimar la duración de las etapas S y M al considerar la fracción de células marcadas y en mitosis como una fracción del ciclo completo.
REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR
Los puntos de verificación de las actividades se regulan por medio de señales extra o intracelulares que pueden promover o inhibir la proliferación celular. El sistema de control del ciclo celular se basa en la regulación cíclica del complejo formado por una ciclina y una cinasa dependiente de ciclina (Cdk); también participan Weel, Cdc25, p21 y p27. Cdk: Enzimas cinasas que se tienen que unir a una ciclina para ser activada. Las ciclinas son sintetizadas y destruidas por tiempos específicos del ciclo celular (CC), por lo tanto las ciclinas son tiempo dependiente; en contraste las Cdk permanece constantes durante todo el ciclo celular. Hay 13 loci codificadores para Cdk y 25 ciclinas. Solo algunas intervienen en el ciclo celular: Cinasas interfásicas CDK2, CDK4 y CDK6, la mitótica CDK1 conocida como CDC2 y ciclinas que pertenecen a los grupos A, B, D y E. La capacidad de orden se debe a proteínas reguladoras secundarias que inactivan al complejo y a que las proteínas que no se utilizan (como las ciclinas) son eliminadas por el complejo ubiquitina-proteosoma. Cuatro clases de complejos Cdk-ciclinas que controlan la progresión del CC: 1. G1-Cdk: Transito de G1-S. Participan Cdk4 o Cdk 6 y ciclina D 2. G1/S-Cdk: Inicio de la replicación. Participan Cdk2 y ciclina E 3. S-Cdk: Inicio de la replicación. Participan Cdk2 y ciclina A 4. M-Cdk: Inicio de mitosis. Participan Cdk1 y la ciclina B Regulación de la actividad del complejo Cdk-ciclina ➔
Al unirse el complejo Cdk-ciclina hay cambios conformacionales en la subunidad catalítica de la Cdk que producen movimiento de un asa sensible que permite que Cdk exponga regiones susceptibles de fosforilarse y desfosforilarse, regulando su actividad.
➔
Al unirse la ciclina la activación es parcial. Para actividad total se une una cinasa activadora-Cdk (CAK) que permite que la cinasa fosforile proteínas blanco específicas y se induzcan los procesos celulares. El complejo Cdk-ciclina se puede inhibir por fosforilación inhibitoria por la proteína cinasa Weel y la desfosforilación activadora
➔
por Cdc25. ➔
También se puede por degradación de la ciclina . O por la unión de proteínas inhibitoras de Cdk (CKI) como p21 o p27. ➔ La proteolisis cíclica también regula el ciclo. Complejos enzimaticos que degradan proteínas: SCF (Skp1/Cullin/F-box protein) y APC (anaphase-promoting complex). Los complejos enzimáticos le adhieren unidades de ubiquitatina a aa´s específicos que marcan a la proteína para que seá degradada por el proteosoma. En fases G1 y S el complejo SCF ubiquitiniza a las ciclinas G1/S. EN fase M el complejo APC ubiquitiniza a la ciclina-M y otras.
El principal punto de control del ciclo es la entrada a G1. Se requiere
tamaño adecuado, presencia de nutrientes, integridad del DNA, factores de crecimiento y el punto de control de proliferación. Factores externos como la fosforilación de la proteína Rb (retinoblastoma) controlan G1 a S, ésta al fosforilarse va a reducir su afinidad por A2F y permite que active la expresión de genes en S. Cuando hay daño en DNA en G1 se activa p53 y se acumula - se transcribe p21 (CKI) - Inhibe al complejo CDK/ciclina y ciclinas A o E en fase S provocando un arresto del ciclo celular. P53 puede desencadenar apoptosis. En fase S. Control de silenciamiento, para que cada sitio de replicación sea activado una sola vez. En G1 tardía Cdc6 se asocia con el complejo ORC en el sitio de replicación y las proteínas Mcm forman un proceso pre-replicativo (pre-RC); S-Cdk inicia síntesis de DNA y al fosforilar a Cdc6, ORC y proteínas Mcm provoca desensamblaje del pre-RC y degradación de Cdc6 y Mcm, evitando la replicación. Moléculas que detectan DNA no replicado - Señalamiento negativo inactiva Cdc25 y M-Cdk permanece fosforilada e inactiva hasta completar replicación.
Punto G2. Si el DNA no esta replicado y daño reparado, hay acumulación de cinasas, ciclina M y proteínas reguladoras. El punto de control para avanzar a M es fosforilación de Cdc25.
Control en fase M. Cinasa mitótica inhibe a inhibidores y activa a activadores.
En G2 tardía forma el complejo M-Cdk que consiste en Ciclina B/CDK1 tambien llamado factor promotor de mitosis (MPF), la enzima CAK fosforila a la Cdk en su sitio activo pero permanece inactiva debido a la fosforilación inhibitoria en la tirosina 15 por acción de la cinasa Weel. La activación de la fosfatas Cdc25 dispara la actividad de M-Cdk y la célula transita a mitosis . La activación de la fosfatsa Cdc25 remueve el fosfato inhibitorio que retiene a M-Dfk. La actividad inhibitoria de la cinasa Weel es también suprimida asegurando que la actividad M-Cdk se incremente abruptamente. Las cinasas que activan Cdc 25 son polo cinasa y la propia M-Cdk activada. Al entrar la célula en mitosis, se induce condensación cromosómica, formación de h uso mitótico, alineación de cromosomas en metafa se sujeción de cromosomas en microtúbulos para realizar segregación y división citoplasmática. ➔
MITOSIS Los cromosomas replicados se segregan en dos células hijas, en general no dura más de una hora. Se detienen los procesos.
PROFASE Condensación cromosómica: Ocurre gracias a la actividad
de la condensina y topoisomerasa II, las cr omátidas hermanas del cromosoma replicado y condensado se mantienen unidas por la cohesina. La cohesina en los brazos largos se separa durante la prometafase mientras que la del centrómero se retiene hasta la anafase. Formación del huso mitótico: Los microtúbulos (mt) del ci-
toesqueleto se desensamblan y reorganizan para formar el
huso mitótico. Primero hay nucleación de mt alrededor de los centrosomas formando los ásteres cuyos mt tienen un extremo (-) asociado al centrosoma y un extremo (+) al cual se adicionan dímero de tubulina a mayor velocidad. Cada áster migra a posiciones opuestas dentro de la célula, estableciendo así el huso mitótico bipolar. Los mt siguen creciendo por sus extremos + hasta que los mt cinetocoricos encuentran al cinetocoro de una de las dos cromátidas hermanas y se anclan a el. Los mt que no encontraron cinetocoro (mt interpolares), continúan creciendo por + hasta que se superponen con los extremos + de los mt del polo contrario, dejando un huso mitótico funcional. Desaparición de la envoltura nuclear y fragmentación del aparato de Golgi: Para que los mt cinetocóricos interactúen con los cromosomas, la envoltura nuclear, el aparato de Golgi y el retículo endoplásmico se desintegran y dispersan. Las mitocondrias, lisosomas y peroxisomas no se desintegran y se segregan simétricamente.
PROMETAFASE
Los extremos + de los mt de los asteres se mueven mediante polimerización al centro de la célula buscando cromosomas. Cuando los cromosomas tienen sus dos cinetocoros son jalados y empujados por el huso mediante polimerizacion-despolimerizacion de tubulina y con ayuda de proteínas cinesinas y dineinas. Con esto los cromosomas se congregan en el ecuador celular y finaliza la prometafase.
METAFASE
La condensación continua, los cromosomas se ubican en la placa metafásica en donde los cinetocoros de cada cromátida se orientan hacia polos opuestos. La placa metafásica se mantiene gracias al equilibrio entre fuerzas opuestas de los polos sobre los cromosomas y las cromátides hermanas se mantienen unidas gracias a la cohesina centromérica.
ANAFASE
Se escinden los centrómeros permitiendo que cada cromátida migre hacia los polos opuestos. AnafaseA: Complejo APC ubiquitiniza a la segurina y libera proteína separasa. Separasa degrada cohesinas de los centrómeros y se separan cromátidas y ceden fuerzas de mt cinetocóricos. AnafaseB: Mt interpolares se superponen a extremos + y se deslizan uno sobre otro para alargar el
huso mitotico, alejando polos celulares y los dos juegos cromosómicos.
TELOFASE
Mt cinetocóricos desaparecen dejando cromosomas libres, que comienzan a descondensarse, se reintegra la envoltura nuclear. Telofase tardía, los cromosomas empiezan a transcribir y se restablece nucleolo.
CITOCINESIS
El citoplasma se divide para dar lugar a dos células hijas. Empieza desde la anafase cuando se forma el ecuador celular, un cinturón de actina y miosina que se contrae y da lugar a un surco de división. La célula se estrangula dando dos células hijas.
MEIOSIS MEIOSIS I División celular que evolucionó de la mitosis, presente en organismos con reproducción sexual. Se reduce el contenido de ADN diploide 2n4c (diploide con 4 copias de ADN) a haploide 1n1c (haploide con 1 copia de ADN). Genera variabilidad genética mediante la recombinación cromosómica y la segregación al azar de los cromosomas de origen paterno y materno, culminando en una célula haploide y recombinante que es el gameto. PROFASE I Leptoteno.
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Los X homólogos comienzan a alinearse, pero no se aparean. Se forma un eje cromosómico que mantiene unidos a los X- el eje axial, formado por cohesinas REC8 y SMC1B y las proteínas del complejo sinaptonémico SYCP3 y SYCP2. Inicia la recombinación homóloga con la proteína SPO11, que genera roturas de doble hebra en el ADN señaladas por la histona H2AX fosforilada, después se remueven cierto número de nucleótidos para generar hebras sencillas de ADN que después son recubiertas por la proteína RAD51 y se lleva a cabo la reparación por recombinación homóloga. Los nódulos de recombinación son zonas electrodensas donde se lleva a cabo el entrecruzamiento entre los cromosomas homólogos. Los sitios preferenciales para realizar la recombinación se conocen como hot spots y los sitios en los que rara vez ocurre se conocen como cold spots.
Cigoteno.
● Los X homólogos se alinean y se aparean y por medio de sus sinapsis se genera el complejo sinaptonémico- formado por una escalera de filamentos proteicos que conecta a los X homólogos y que funciona como un andamiaje que permite que las cromátidas hermanas lleven a cabo su actividad de entrecruzamiento. ● Se comienzan a cerrar los elementos axiales a modo de cremalleraelementos laterales del complejo sinaptonémico. ● Etapa llamada bivalente/tétrada por el complejo formado por un par de cromosomas homólogos en sinapsis. Paquiteno.
● Se finaliza la sinapsis y el complejo sinaptonémico se ha formado por completo, su elemento central esta conformado por SYCP1, SYCE1 y SYCE2
● Es muy larga esta etapa e incluye la maduración de los sitios de recombinación en entrecruzamiento. Diploteno.
● Desaparece el complejo sinaptonémico y los cromosomas permanecen unidos por medio dequiasmas, que se formaron a través de uniones covalentes entre la cromátida de un homólogo y una cromátida no hermana del otro homólogo. La recombinación se completa y los cromosomas homólogos no mantienen más la sinapsis; los quiasmas se consideran la evidencia de la recombinación. ● Durante esta etapa los cromosomas homólogos aún se mantienen unidos como un bivalente gracias a los quiasmas y tienden a separarse prematuramente si los quiasmas no se generan, lo cual puede tener como consecuencia la generación de aneuploidías. En la meiosis femenina, en este punto la célula entra en la etapa de dictioteno, la cual se caracteriza por arresto prolongado del proceso meiótico. Inicia de manera tardía en la vida fetal y termina antes de la ovulación cuando aumentan los niveles de hormona luteinizante. El ovocito crece y hay actividad metabólica y transcripcional intensa que provee al ovocito con el ARN necesario para la síntesis proteica durante la ovogénesis y el desarrollo embrionario temprano después de la fertilización. Diacinesis
● Se ensambla el huso meiótico y los cromosomas se preparan para su segregación. --- Las proteínas del huso se pueden degradar, lo que ocasiona anomalías maternas. ● Finaliza con la desaparición del nucléolo, la rotura de la envoltura nuclear y el inicio del movimiento de las tétradas hacia la placa metafásica. ● Se incrementa la actividad del factor promotor de la mitosis (MPF), el cual fosforila a una gran cantidad de proteínas preparando a la célula para la división del material genético. PROMETAFASE I
• La membrana nuclear desaparece. • Se forma el cinetocoro en cada cromosoma y una vez que los cromosomas son anclados por microtúbulos del huso comienzan a moverse
METAFASE I
Los dos cromosomas homólogos de cada bivalente están conectados al huso meiótico de polos opuestos y las cromátidas hermanas están conectadas por microtúbulos del mismo polo del huso, lo que asegura que las cromátidas migren juntas al momento de ser separadas. La orientación de los cromosomas materno y paterno es azarosa, por lo tanto cada polo recibe un conjunto al azar de cromosomas. ANAFASE I
Ocurre la separación de los cromosomas homólogos, lo cual requiere la disolución de los quiasmas y la pérdida de cohesión entre los brazos de las cromátidas hermanas, lo que se logra gracias a la rotura de las moléculas de cohesina que unen a las cromátidas. La cohesión en los centrómeros permanece ya que las proteínas SGO1/SGOL1 de la familia shugoshina y la fosfatasa PP2A protegen a la cohesina en esta zona TELOFASE I
Segregación completa de los cromosomas homólogos. La intercinesis es la fase entre las dos divisiones meióticas y por lo general es corta y sin fase 1. Las células se conocen como espermatocitos secundarios y ovocitos secundarios con un contenido 2c de ADN.
MEIOSIS II
Se rompe nuevamente la envoltura nuclear Los cromosomas se compactan nuevamente y se alinean en la placa metafásica durante la metafase II Termina con la telofase II, donde se reintegra la envoltura nuclear y por último se obtienen células haploides con contenido de 1C de ADN. La progresión de la meiosis en los ovocitos se detiene en la metafase II, lo cual se debe a la activación del complejo promotor de anafase APC con lo cual se evita la degradación de ciclina B. Si las concentraciones de ciclina B se mantienen elevadas en el ovocito, la célula no puede pasar a la siguiente fase meiótica y se libera sólo cuando el ovocito es fertilizado. La fertilización induce la entrada de Ca, la activación de APC y la degradación de la ciclina B, permitiendo que el ovocito complete su segunda división meiótica y se inicia la anafase II con la repartición de los cromosomas hacia los polos opuestos de la célula.
ALTERACIONES CROMOSÓMICAS ANOMALÍAS CROMOSÓMICAS NUMÉRICAS Un complemento cromosómico con un número de cromosomas que no sea 46 se dice que es heteroploide. Un múltiplo exacto del número haploide de cromosomas (n) se dice que es euploide y cualquier otro número es aneuploide. La aneuploidía es el trastorno cromosómico humano más común y el de mayor importancia clínica, y tiene lugar en al menos el 5% de todas las gestaciones reconocidas. El desbalance consiste por lo general en la ganancia o pérdida de cromosomas individuales: Trisomía: tres copias de un cromosoma en lugar del par normal Monosomía: una sola copia en lugar del par normal; es menos frecuente Tetrasomía: dos copias de un mismo par. Tanto la trisomía como la monosomía pueden ocasionar consecuencias fenotípicas graves. Puede producirse trisomía de cualquier parte del genoma, pero la trisomía de todo un cromosoma suele ser incompatible con la vida. Las más frecuentes son la trisomía 21, trisomía 18 y trisomía 13. Estos tres autosomas (13, 18 y 21) son los que tienen un menor número de genes en su interior. Existe otra trisomía frecuente, la 15, pero es incompatible con la vida y se detecta en muchos abortos espontáneos del primer trimestre. La monosomía de todo un cromosoma es casi siempre letal, aunque una importante excepción es la monosomía del cromosoma X, que causa el síndrome de Turner. Aunque no se conocen bien las causas de la aneuploidía, sí sabemos que el mecanismo implicado con mayor frecuencia es la no disyunción. Se trata de un falloen laseparacióndeunpardecromosomashomólogosduranteunadelasdosdivisionesmeióticas:
➔ ➔
Si ocurre en la meiosis I se pueden generar dos gametos disómicos y dos nulisómicos. Si ocurre en la meiosis II se pueden generar dos gametos normales (monosómicos), un gameto disómico y un gameto nulisómico. ◆
Disómico da origen a una trisomía
◆
Nulisómico da origen a una monosomía .
La mayor parte de las aneuploidías se generan durante la primera división meiótica de la ovogénesis y la frecuencia de dichos errores se incrementa con la edad materna. Si el gameto aneuploide participa en la fertilización puede generarse un producto anormal o la muerte del embrión. La ausencia de recombinación durante la meiosis I entre cromosomas homólogos (meiosis aquiasmática) o la recombinación distal o telomérica predispone a la no disyunción. Puede suceder de manera azarosa e independiente de la edad. La recombinación muy cercana al centrómero favorece la no disyunción tanto en meiosis I como en meiosis II y se asocia al envejecimiento. La no disyunción puede suceder también durante las primeras divisiones mitóticas del cigoto, lo que da origen a mosaicos celulares ➔ Si ocurre en la primera división se producen dos líneas, una con monosomía 45 (incompatible con la vida a excepción de cromosoma X), otra con trisomía 47. ➔ Si el error es posterior, se producen tres líneas: monosómica, trisómica y línea original disómica Otro error en las primeras divisiones mitóticas es el rezago anafásico, en el cual uno de los cromosomas se pierde como partícula, originando una célula hija con monosomía y la otra célula con un complemento cromosómico normal. También puede “rescatar” un cigoto trisómico cuando, debido a este erro r, una de las células hijas recupera el complemento normal. También es causa d emosaicismo. Ej de aneuploidías cromosómicas compatibles con vida postnatal en este estado: trisomía 8 y 9- son monosomías parciales con mosaicismo. Las aneuploidías originadas por no disyunción o rezago anafásico en etapas muy tempranas se consideran constitucionales, ya que conforman el material genético del individuo, pero también se pueden adquirir a lo largo de la vida, en tejidos de tasa elevada de recambio celular. Se observan en todos los tipos de cáncer dada la inestabilidad genómica. Polimorfismos en el gen la metientetrahidrofolato reductasa se han asociado como factor genético predisponente ya que se ha visto asociado en pérdidas gestacionales aneuploides.
ANOMALÍAS CROMOSÓMICAS ESTRUCTURALES Las reordenaciones estructurales se producen como consecuencia de roturas cromosómicas seguidas de reconstitución en una combinación anómala. El intercambio de material cromosómico se produce de forma espontánea con una frecuencia baja y también puede ser inducido por agentes externos (clastogénicos), como la radiación ionizante, algunas infecciones víricas y muchos productos químicos. De la misma manera que las anomalías numéricas, las reordenaciones estructurales pueden estar presentes en todas las células de una persona o en forma de mosaico. Las reordenaciones estructurales se denominan equilibradas si se mantiene el complemento cromosómico normal, y desequilibradas si existe pérdida o ganancia de material. Algunas reordenaciones son estables, capaces de pasar por las divisiones mitóticas y meióticas sin alterarse, mientras que otras son inestables.
REORDENAMIENTOS DESEQUILIBRADOS Deleciones. Son la pérdida de un segmento de un cromosoma, lo que origina un desequilibrio (monosomía parcial). Las consecuencias
clínicas suelen reflejar haploinsuficiencia (la incapacidad de la copia única del material genético para llevar a cabo las funciones que normalmente efectúan las dos copias). Una deleción puede producirse en el extremo de un cromosoma (deleción terminal) o a lo largo de uno de sus brazos (deleción intersticial). Las deleciones pueden originarse por una simple rotura cromosómica y pérdida del segmento acéntrico o como resultado de un entrecruzamiento desigual entre cromosomas homólogos o cromátides hermanas mal alineados. También pueden producirse por segregación anormal de una translocación o una inversión equilibradas. Duplicaciones. Pueden ser debidas a un entrecruzamiento desigual o a una segregación anormal en la meiosis en un portador de una
translocación o una inversión. Una duplicación en un gameto produce un desequilibrio cromosómico (una trisomía parcial). Cromosomas marcadores y en anillo. Los marcadores son cromosomas muy pequeños no identificados, que suelen presen tarse en forma
de mosaico. Constituyen un elemento extra en un complemento cromosómico por otra parte normal, por lo que se denominan cromosomas supernumerarios o cromosomas extra estructuralmente anómalos. Contienen algún material de uno o ambos brazos de un cromosoma. Los cromosomas en anillo se forman cuando un cromosoma sufre dos roturas y los extremos rotos se unen en una estructura anular. Son muy raros. Isocromosomas. Se producen ya sea por un errordedivisióndelcentrómero en la meiosis II o a un intercambio en un brazo de un cromosoma
y su homólogo en la porción proximal del brazo adyacente. En lugar de separarse cada cromátida individualmente, se separan ambos brazos por separado- una célula se queda con los dos brazos cortos y la otra con los dos brazos largos. Una persona con 46 cromosomas portadora de un isocromosoma tiene una sola copia del material genético de un brazo (monosomía parcial) y tres copias del material genético del otro brazo (trisomía parcial). Cromosomas dicéntricos. Un cromosoma dicéntrico es un tipo infre-
cuente de cromosoma anómalo en el que dos segmentos cromosómicos (de cromosomas diferentes o de dos cromátidas de un solo cromosoma), cada uno con un centrómero, se fusionan extremo con extremo y se pierden sus fragmentos acéntricos. REORDENAMIENTOS EQUILIBRADOS Inversiones. Una inversión se produce cuando un cromosoma sufre dos
roturas y vuelve a reconstituirse con el segmento entre las dos roturas invertido. Las inversiones son de dos tipos paracéntricas (no incluyen el centrómero), en las que las dos roturas se producen en el mismo brazo, y pericéntricas (incluyen el centrómero), en las que existe una rotura en cada brazo. Translocaciones. Las translocaciones consisten en un intercambio de
segmentos entre dos cromosomas, generalmente no homólogos. Existen dos tipos principales, las recíprocas y las robertsonianas. Translocacionesrecíprocas. Este tipo de reordenamiento se produce como consecuencia de rotura de cromosomas no homólogos con intercambio recíproco de los segmentos desprendidos. En general, sólo hay dos cromosomas implicados, y como el intercambio es recíproco, el número de cromosomas no cambia. Translocacionesrobertsonianas . Este tipo de translocación implica dos cromosomas acrocéntricos que se fusionan cerca de sus regiones centroméricas y pierden los brazos cortos. El cariotipo equilibrado resultante tiene 45 cromosomas con el cromosoma translocado que, de hecho, está compuesto por los brazos largos de dos cromosomas. Inserciones. Una inserción es un tipo de translocación no recíproca que ocurre cuando un segmento desprendido de un cromosoma se inserta en otro cromosoma en su orientación usual o invertido.
Las translocaciones e inversiones pueden dar síndromes y además generan problemas en mitosis y meiosis. Cuando se tienen translocaciones hay 16 posibilidades al momento de segregar en una fecundación. 2 de esos son normales y 2 viables. Generan abortos en el primer trimestre.
ANEUPLOIDÍAS SÍNDROME DE DOWN Es la autosomopatía más conocida y se considera la causa más frecuente de retraso mental de etiología genética. Frecuencia
1 de cada 700 (600-800) RN vivos. Se pierden (aborto espontáneo) entre 65% y 80% de las concepciones. La edad materna avanzada es un factor de riesgo- 1 de cada 350 mujeres >35@ tendrá un hijo con síndrome de Down.
Gen mutado y fisiopato- Trisomía del cromosoma 21 logía 95% se deben a la no disyunción materna, de los cuales 80% suceden du rante la mitosis /primer ciclo meio-
sis*. El resto se debe a no disyunciones paternas. 4% restante: - 2.5% translocación robertsoniana. Una copia del cromosoma 21 está adosada a un cromosoma del grupo D (13-14-15) o bien a uno del grupo G (21-22). Más comunes son 14 y 22. Ocasionalmente
-
puede encontrarse una translocación entre cromosomas 21. Pueden ser heredables, tanto en ovogenesis como espermatogenesis. Duplicación 21q22 (región crítica) Isocromosoma 21q
1% de los pacientes presentan un mosaico, con cariotipo normal y trisomía 21 (según profe 2.5%) Mecanismos: 1. Meióticos: la concepción fue trisómica, pero durante los ciclos de división celular posteriores se origina una línea celular que pierde la copia extra del cromosoma 21. Se estima que la mayoría de los casos de SD en mosaico responden a este origen, que estaría vinculado con la edad materna. 2. Mitóticos: aquí la concepción es cromosómicamente normal, pero en algún momento de las sucesivas divisiones celulares ocurre la no disyunción, durante la mitosis, y se origina la línea trisómica Modificadores de la herencia
Penetrancia completa, Expresividad variable, Pleiotropismo, Mosaicismo
Cuadro clínico
Alaexploración física:
Facies: ● Perfil facial aplanado. Leve microcefalia con braquicefalia y occipital aplanado. ● Puente nasal deprimido, nariz pequeña con raíz aplanada. ● Fisuras palpebrales cortas, oblicuas hacia arriba y con epicanto- “ojos almendrados”.i el iris es azul suele observarse una pigmentación moteada, son las manchas de Brushfield. ● La boca es pequeña. Tendencia a protruir la lengua (se debe a la hipotonía) ● Pabellones auriculares son pequeños y displásicos. Puede haber ausencia del lóbulo y el conducto auditivo puede estar muy estrecho. ● El cuello es corto con redundancia de piel en la nuca. ➔ Hipotonía generalizada. Tanto motora como en lenguaje. ➔ A nivel abdominal pueden presentar diástasis de rectos y hernia umbilical ➔ En extremidades hay laxitud ligamentaria, las manos son anchas (cuadradas) con braquidactilia y clinodactilia del quinto dedo (por hipoplasia de la falange), además de pliegues palmares transversos, hendidura entre el primer y segundo ortejo, con aumento de la distancia de los dedos y surco plantar (signo de la sandalia) ➔ La piel se describe con aspecto marmoráceo (livedo reticulares) principalmente en extremidades inferiores; es áspera en palmas y plantas (hiperqueratosis y xerosis) ➔
Aparatosysistemas
SNC: todos los pacientes tienen un retraso mental entre moderado y grave. Va a depender de la estimulación que le den ◆ Tienen una conducta amistosa, poca pretensión de riesgos malos. ◆ Son capaces de autocuidado pero necesitan aprender a hacerlo ◆ Los adultos tienen predisposición a desarrollar Alzhéimer. ◆ 5-10% tendrán convulsiones ◆ Otros datos: hiperactividad, depresión, ansiedad, patología compulsiva, demencia. ➔ Cardiovascular: cardiopatía congénita en el 40-50% de los casos; los tipos más comunes son el canal atrioventricular y la comunicación interventricular. En adultos haym riesgo de disfunción valvular ➔ Hematológicos: policitemia, leucemia aguda transitoria en periodo neonatal ➔ Gastrointestina l (10%): Congénitas: páncreas anular, membrana duodenal, enfermedad de hirschsprung. Estreñimiento, enfermedad celiaca. ➔ Inmunológico: timo pequeño y deficiencia de células T-- mayor susceptibilidad a infecciones. ➔ Endocrinológico: hipotiroidismo (10-30%) ➔ Genitales: pene pequeño, hipogonadismo en ambos sexos; la fertilidad se conserva en mujeres. La espermatogénesis es muy selectiva. Como las células tienen un cromosoma de más y no tienen a donde mandarlo se vuelven apoptóticas. ➔ Oftalmológicas: cataratas, estrabismo, miopía, hipermetropía, nistagmus, blefaritis, obstrucción del conducto nasolacrimal, glaucoma, queratocono. ➔
➔
Audiológicas: hipoacusia. Se debe a infecciones repetitivas.
➔
Tendenciaalsobrepeso
➔
Ortopedia: La hipotonía, la laxitud ligamentosa y las displasias esqueléticas pueden predisponer a otro s
problemas ortopédicos. Entre ellos: escoliosis, inestabilidad de la rótula, subluxación/luxación de la cadera, pie plano y metatarso varo. 15% presentan inestabilidad de la articulación atlanto axoidea (incremento de la movilidad de la articulación de la primera y segunda vértebras cervicales con la existencia de un espacio de 5 mm o más entre el atlas y la apófisis odontoides del axis) Los individuos afectados pueden ser prematuros y presentar peso y talla bajos. La restricción del crecimiento continúa en etapa postnatal, por lo que se han desarrollado curvas de crecimiento especiales para el síndrome (http://www.growthcharts.com/charts/DS/charts.htm). El promedio de estatura es 2-3 centímetros menor y el peso 400 gramos menor que el de los niños normales. La estatura final oscila en 151 cm para los hombres y 141 cm para las mujeres Complicacionescomorbilidades
La supervivencia se limita por la presencia de los defectos congénitos, las infecciones y neoplasias (Genes enelcromosoma21intervienenenlamaduracióndelíneas celulares , lo que genera predisposición a cáncer). Si no las hay, se espera que lleguen a vivir cerca a lo normal; 40% llega a vivir 60 años. Riesgo de presentar hipertensión pulmonar en niños con CIV o canal AV. Otra complicación: apneas obstructivas del sueño
Diagnóstico
Se basa en las facies características y demás datos encontrados a la exploración. Para los recién nacidos se utilizan los criterios de Hall . 1. Hipotonía generalizada- 80% 2. Pobre reflejo de moro- 85% 3. Hiperextensibilidad articular- 80% 4. Pliegue nucal redundante -80% 5. Perfil facial plano-90% 6. Fisuras palpebrales oblicuas hacia arriba- 80% 7. Pabellones auriculares anormales -60% 8. Displasia de pelvis- 70% 9. Clinodactilia de quintos dedos - 60% 10. Pliegue palmar transverso- 45% Además tienen un llanto característico, agudo y entrecortado. 4 o más para hacer dx. Criterios de moro:
Manchas en iris, Diástasis de rectos, Pliegue palmar transverso-clinodactilia, Hipotonía, Signo de la sandalia, Piel marmoleada Pruebas genéticas
· Prenatalmente se realiza obtención de amniocitos fetales o vellosidades coriónicas y se realiza un cariotipo. · Cario tipo y FISH Para evaluar mosaicos se deben de ver mínimo30células ohacerbiopsiadeotroórganodediferenteorigen La región crítica se ve normal en cariotipo, por lo que se debe hacer FISH Diagnósticos diferenciales: Hipotiroidismo congénito no tratado con desarrollo de macroglosia e hipotonia, síndrome de Zellweger.
Asesoramiento Manejo y tratamiento
Terapias de rehabilitación integral. Ecocardiograma a los 2 meses-si se encontró algo tx quirúrgico, si no, realzar de nuevo entre los 18 y 20 meses para descartar patología valvular. Revisiones oftalmológicas, audiológicas, oftalmológicas. Dieta equilibrada, rica en fibra y con una cantidad total de calorías inferior a las recomendadas para niños del mismo peso y talla. Realización de ejercicio.
http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0325-00752008000300011
SÍNDROME DE EDWARDS Síndrome polimalformativo, consecuencia de un imbalance cromosómico. Frecuencia
1 de cada 5,000-7,000 RN vivos. Predominio femenino 4:1 Tercersíndromemáscomún , tras Sx de Down y DiGeorge. Se asocia con edad materna avanzada. A partir de los 35 años la frecuencia aumenta progresivamente desde 1/2.500 nacidos vivos a los 36 años hasta 1/500 a los 43. Más del 90%sepierdendemanera espontánea.
Gen mutado y fisiopatología
Gen mutado. Trisomía del cromosoma 18 Fisiopatología.
95% de los casos se deben a una no disyunción en meiosis materna, la mitad de estas durante meiosis II. 5% mosaicismo. 3% translocaciones que originan trisomía de tipo parcial del cromosoma 18 y otro desbalance dependiendo de los cromosomas involucrados. No se ha identificado una región cromosómica única, crítica, responsable del síndrome aunque parece que es necesaria la duplicacióndedoszonas,18q12-21y18q23 para que se produzca el fenotipo típico de s. de Edwards, con una zona, 18q12.3-q21.1 con fuerte influencia en el retraso mental. Modificadores de Penetrancia completa, Expresividad variable, Mosaicismo la herencia Heterogeneidad alélica: translocaciones y mosaicismos no presentan todas las caracteristicas fenotipicas. Cuadro clínico
Antecedente de polihidramnios e hipomotilidad fetal . Nacen chiquitos como si estuvieran viejitos con pieldelgadayredundante. Todos los casos presentan retraso en el crecimiento intrauterino y un tercio de ellos son posmaduros. El retraso del crecimiento también es postnatal. Los recién nacidos presentan: peso bajo, poca grasa subcutánea, llanto débil e hipotonía, aunque a continuación presentan espasticidad de las extremidades con hipertonía. Fenotipo: ● Dolicocefalia (cierre temprano de sutura sagital, con restricción de crecimiento lateral de la cabeza), occipucio prominente, diámetro bitemporal estrecho. Puede haber holoprosencefalia, diversos grados. ● Defectos oculares: opacidad corneal, catarata, microftalmia, coloboma, fisuras palpebrales cortas ● Boca pequeña y micrognatia. El paladar puede estar ojival y tener labio/paladar hendido. ● Orejas de implantación baja, los pabellones auriculares son displásicos con hélix desplegado y rotación posterior- aspecto “faunesco”. Extremidades:
- miembros superiores tienden a la flexión - Mano trisómica- con tendencia a puños cerrados y dificultad para abrirla con atrapamiento del pulgar con sobrelapamiento del resto de los cuatro dedos. - Los pies presentan flexión de primeros dedos - Dedos sobrepuestos. - Los talones son prominentes- pies en mecedora-piolet. Pies zambos. - Uñas de manos y pies hipoplásicas, de implantación baja. - Limitación de la extensión mayor a 45 grados de las caderas. - Aplasia/hipoplasia radial Tórax-Abdomen:
-
Tórax estrecho con esternón corto. Mamilas hipoplásicas Hernia umbilical y/o inguinal Espacio intermamilar aumentado Onfalocele Piel: cutis marmorata, hirsutismo en espalda y frente
Cardiovascular.(85%) Es frecuente la displaisa polivalvular, comunicación interventricular, persistencia del con-
ducto arteriovenoso, estenosis pulmonar, coartación de aorta, transposición de grandes arterias, tetralogía de Fallot, arteria coronaria anómala. Gastrointestinal. Atresia esofágica, divertículo de Meckel, páncreas ectópico, fijación incompleta del colon, ano
anterior, atresia anal. Urogenital :
- Riñón en herradura, ectopia renal, hidronefrosis, duplicidad ureteral, riñón poliquístico, trastornos ureterales. Crip torquidia, hipospadias, escroto bífido. Mujeres hay clítoris prominente, malformaciones uterinas Sistemanerviosocentral. Grave retraso global del neurodesarrollo-
dependen en su totalidad de los cuidadores. Hay espasticidad, lo que puede desarrollar a crisis convulsivas. Hipoplasia/aplasia de cuerpo calloso, agenesia de septum pellucidum, circunvoluciones cerebrales anómalas, hidrocefalia, espina bífida, anencefalia, trastornos de migración neuronal. Complicacionescomorbilidades
El promedio de vida es de 60 días, con un rango de 40horasa18meses . Sólo 5% de los casos sobreviven después del primer año, pero fallecen a los 5-8 años. Las niñas presentan mayor tasa de supervivencia. Las causas principales de fallecimiento suelen ser: cardiopatíacongénita,apneas,neumonía,hipertensiónpulmonarsevera.
Problemas en los supervivientes: Dificultades en la alimentación, Escoliosis, Estreñimiento, Infecciones Diagnóstico
Aunque el riesgo de recurrencia empírico para trisomía 18 completa realmente es muy bajo (menor a 1%), se puede ofrecer diagnóstico prenatal. Un producto afectado se puede sospechar ante la presencia de retrasodel crecimientoconpolihidramniosyarteriaumbilicalúnica,oportriplemarcadorséricoconlostresparámetros bajos (α fetoproteína, estriol no conjugado y gonadotropina coriónica humana). Debe realizarse confirmación
mediante cariotipo fetal por métodos invasivos. Diagnóstico diferencial: artrogriposis, síndrome de Pena-Shokeir, síndrome de patau Pruebas genéticas
Cariotipo, FISH
Asesoramiento Manejo y trata- Sintomático miento
SINDROME DE PATAU Frecuencia
En 12 000 a 20 000 recién nacidos vivos Se relaciona con edad materna avanzada. Alta tasa de abortos espontáneos
Gen mutado y fisiopatología
Gen mutado. Trisomía del cromosoma 13. Fisiopatología
El 75% de los pacientes presentan una trisomía de todo o de una gran parte del cromosoma 13. ➔ Se origina de por una translocación desbalanceada 13:14 en el 20% de los casos. Aunque alguno de los padres sea portador balanceado de la translocación, es muy rara una recurrencia. ➔ La trisomía regular o libre es de origen materno en 90% de los casos, y la mayoría se deben a no disyunción en meiosis I. ➔ Los casos que corresponden a translocación 13;13 desbalanceada en especial representan isocromosomas de
origen poscigótico ➔ 5% de los casos se deben a mosaicismo. Les va mejor. Cuadro clínico
Restricción del crecimiento intrauterino, con un peso promedio al nacimiento de 2600g. Y postnatal también (87%). Se ven externamente más afectados que trisomía 18. Más comúnmente anomalías de las estructuras de la línea media: holoprosencefalia, labio leporino con/sin paladar hendido y onfalocele. Craneofacial:
- Microcefalia (86%) - Defectos en cuero cabelludo-75%: Zonas de aplasia cutis congénita. - Frente plana (100%), hipotelorismo (83%) sospechadeholoprosencefalia, epicanto (56%), ausencia de huesos nasales, cebocefalia, pudiendo llegara ciclopía. También h ay microftalmia, Labio leporino o LPH (72%)con aus encia de premaxila o micrognatia (84%), hemangiomas capilares (72%),pabellones auriculares malformados (80%) - El cuello es corto (79%) y hay exceso de piel en nuca (59%) Extremidades.
-
Polidactilia de tipo posaxial Pliegues aberrantes palmares (surco de los 4 dedos en palmas) Camptodactilia y dedos superpuestos Uñas hiperconvexas Pies zambos y calcáneo prominente
Tórax/abdomen: Mamilas hipoplásicas, hernia inguinal/umbilical
La holoprosencefalia (70%) (malformación cerebral compleja, resultado de la división incompleta del prosencéfalo, que se produce entre los días 18 y 28 de gestación, afectando tanto al cerebro anterior como a la cara) es el defecto cerebral característico de este síndrome. - El desarrollo neurológico se encuentra muy limitado: retraso psicomotor/mental profundo (100%) - Hipotonía/hipertonía (48/26%). La mitad de los casos tienen crisis convulsivas. - Es frecuente que los pacientes sufran de cuadros súbitos de cianosis generalizada por apnea central, lo que puede ser causa de muerte. SistemaNervioso:
Cardiovascular: CIA y CIV, persistencia del conducto arterioso. 80% Gastrointestinal: malrotación intestinal Genitourinario:
- Riñón poliquístico, hidronefrosis, defectos ureterales. - Mujeres: útero bicorne, duplicación vaginal. - Hombres; criptorquidia. Oftalmológicas: microftalmia, coloboma de iris displasia retinal.
****Puede ser que nazcan sin malformaciones.
Complicacionescomorbilidades
El promedio de supervivencia es de 130 días y casi el 90% de los casos mueren antes del año, la mayoría por descompensación de la cardiopatía o por apneas. En los sobrevivientes persiste el retraso grave tanto en el crecimiento como en el desarrollo psicomotor.
Diagnóstico
Prenatalmente se puede sospechar por la holoprosencefalia, sobre todo si se acompaña de otras malformaciones como faciales, cardiacas y renales, además del RCIU. Si se encuentran tales anomalías debe hacerse un cariotipo fetal a través de amniocentesis o vellosidades coriales. 80% se detecta prenatalmente. Diferenciales: trisomía 18, síndrome de Meckel-Gruber, Síndrome de Pallister-Hall.
Pruebas cas
genéti-
Cariotipo y FISH
Asesoramiento Manejo y tratamiento
Asistencia médica desde el mismo momento del nacimiento debido a que 2/3 de los casos o btienen puntuaciones inferiores a 7 en el test de Apgar al primer minuto, cifra que desciende a 1/3 a los 5 minutos de vida. Cirugías paliativas.
ANOMALÍAS DE CROMOSOMAS SEXUALES Los trastornos de los cromosomas sexuales tienden a aparecer como cuadros aislados sin aparentes factores predisponentes, excepto por el efecto de la edad materna avanzada en los casos que se originan por errores en la meiosis I materna. Indicaciones clínicas de anomalía de los x sexuales: - Retraso Retraso del del inici inicio de pubert pubertad ad - Amenorr Amenorrea ea primar primaria ia o secunda secundaria ria - Infe Infert rtililid idad ad - Retr Retras asoo ment mental al - Geni Genita tale less ambig ambiguo uoss Los mosaicismos son más comunes en las anomalías de los cromosomas sexuales que en las de autosomas. Se asocian a expresión fenotípica más leve.
Personas Personas con mas de 1 X - Corpúsculos Corpúsculos de Barr (heterocromatina (heterocromatina de los X) - La anepluodia anepluodia mas comun comun es 45,X. 45,X. Se ha observado observado la presencia presencia de hasta 4-5 cromosomas cromosomas sexuales. sexuales. - Sospechas Sospechas cuando cuando hay retraso en la pubertad, pubertad, infertili infertilidad dad o retraso mental. mental.
SÍNDROME DE TURNER Frecuencia
1 de cada 2500 a 5000 nacimientos vivos. En mujeres.
Gen mutado y fisiopatología
Hay monosomía total o parcial del cromosoma X El 99% abortan. No hay una monosomía pura. El hecho de que sobrevivan hace pensar en algún algún mosaico. La mayor parte de las pérdidas de cromosomas se dan en la madre.
Las alteraciones y manifestaciones se deben a una haploinsuficiencia haploinsuficienciaen en pseudoautosomas pseudoautosomas de Xp y Xq (contraparte en Y) No se han determinado los genes asociados con la mayoría de las características del síndrome. ● El gen SHOX SHOX en Xp es importa importante nte para el desarrollo desarrollo del del hueso y el crecimiento crecimiento porque porque se expresa en la placa de crecimiento-condrocitos. La pérdida de una copia de este gen causa estatura baja y anormalidades esqueléticas. ● Deleción Deleción Xp: estatura estatura baja y malformaci malformaciones ones congénita congénitass ● Deleció Deleciónn Xq: Xq: disfu disfunci nción ón gonad gonadal al Cariotipos: 45,X45,X- 50% 50% 46,X,i 46,X,i(Xq (Xq)) - 15%- talla talla baja 46, Xr, (X)(X)- retraso retraso mental mental 45, X- 46, XX - 4, XXX XXX - puede haber diferenciaci diferenciación ón sexual. sexual. Mosaicos Mosaicos 45,X/46 45,X/46,XX ,XX - 15% Mosaicos Mosaicos 45,X/46,X,i(Xq) 45,X/46,X,i(Xq) - alrededor alrededor del 5% 45,X, otras anomalías anomalías de X -alrededor -alrededor del 5% Otros mosaicos 45,X/? 45,X/? -alrededor -alrededor del 5% Apuntes (Batiz): - Es la unic unicaa mono monosom somía ía viab viable le - Los mosaicos mosaicos 46 XY XY no tienen tienen “suficiente “suficiente Y” Y” para causar causar alteraci alteración. ón. El gen gen SRY en en cromosoma Y induce la formación de testículos. - Una niña niña con cariotipo cariotipo 45,X/46,XY 45,X/46,XY,, no presenta presenta virilizaci virilización, ón, tiene tiene una mayor predisposición predisposición para crear gonadoblastomas. Si nace como 46XY, 45 X hay disgenesia gonadal por ausencia de X. Si hace con fenotipo femenino y tiene 46,XY- 45X si es variante de turner. No podemos saber que iban a ser antes (niños o niñas). Modificadores de la Mosaicismo germinal herencia Mutaciones de novo Cuadro clínico
Parecía sapito cuando nació Prenatales
● Hidromas Hidromas quísticos quísticos debido a una malformaci malformación ón de los vasos linfáticos. linfáticos. En US se ve como translucidez translucidez nucal. Recién nacidas
● ● ● ● ●
Hinchazón Hinchazón congénita congénita de manos manos y pies por acumulación acumulación de líquidos. líquidos. Acumulacion Acumulacion de líquido líquido en cuello cuello que se ve como piel redundante redundante y cuello cuello corto. Hidrops Hidrops-- edema edema por líqui líquido do en todos los los tejidos. tejidos. Coarta Coartaci ción ón de aor aorta ta Uñas hipoplásic hipoplásicas as e hiperconvexas hiperconvexas por la acumulaci acumulación ón de líquido
Niñez:
● Crecimiento Crecimiento retardado. retardado. La talla talla baja se nota al inicio inicio de etapa etapa escolar (6 años) años) ● Dism Dismor orfi fias as ○ Cuello Cuello corto, ancho, alado alado (se da por una malformación malformación de linfáticos linfáticos y una mala distribución distribución de agua) ○ Arruga Arrugass prematura prematurass finas facial faciales es ○ Hipertelori Hipertelorismo, smo, ojos con inclinación inclinación hacia abajo, pliegues pliegues epicantales, epicantales, ptosis, estrabismo, estrabismo, hiperohiperopia, daltonismo verde-rojo. ○ Mala implantac implantación ión de orejas (implantaci (implantación ón baja), retromicrogn retromicrognatia atia ○ Hipo Hipopla plasi siaa nas nasal al ○ Línea de implanta implantación ción del del cabello cabello baja ○ Boca en carpa, paladar paladar alto, oclusión oclusión molar sital, mordida mordida anterior y lateral, lateral, mordida lateral, lateral, anoranormalidades en dientes. ○ Deform Deformaci ación ón en tenedor tenedor de de muñecas muñecas
● ● ● ●
○ Tórax en escudo/barril/ escudo/barril/tonel tonel con pezones espaciados, espaciados, ausencia ausencia de mamas. (También (También por el acúmulo de líquido). ○ Cúbito t o valgo valgo y genu genu valgu valgum m ○ Escoli Escoliosi osiss y problem problemas as de de cader caderaa ○ Nevos Nevos pigment pigmentado adoss múltip múltiples les ○ Hipoplasia Hipoplasia de de 4to metacarpo metacarpo - se ve el nudillo nudillo más abajo. abajo. También También del 4to 4to metatarso metatarso de pie. pie. Muñeca de Madelung. Dishabilida Dishabilidadd para aprender, afectando afectando las habilidades habilidades no verbales verbales perceptuales perceptuales motoras y visoespaciales. Problemas Problemas para alimenta alimentarse rse y reflujo reflujo gastroesofá gastroesofágico. gico. Hipoacusia Hipoacusia por por otitis otitis media media de repetición. repetición. Puede llegar llegar por cianosis cianosis o insuficie insuficiencia ncia cardíaca. cardíaca.
En adolescencia temprana
● Desarrollo Desarrollo físico físico y emocional emocional ausente o retrasado. retrasado. ● Amenorr Amenorrea ea primari primariaa (no menarca menarca)) Adultez
● Ausencia Ausencia de caracteres caracteres secundarios. secundarios. En mamás puede haber haber depósito de grasa grasa peroo pezones y areola areola son hipoplásicos ● Amenorrea Amenorrea primaria primaria o secundaria secundaria o Inferti Infertilidad lidad ● Abor Abortos tos espo espontá ntáne neoo ● Lo mismo mismo que se explora explora en físico físico y esquelético esquelético en niñas lo lo busco en adultas. adultas. Pueden ser torpes. Complicacionescomorbilidades
La disgenesia gonadal genera infertilidad. Malformaciones vasculares, hipertensión, displasia esqueletica, escoliosis, acuñamiento vertebral, dislocación de rótula, dolor crónico de rodilla, condrodisplasia de la epífisis distal del radio, cifosis, malformaciones renales, otitis media. Problemas endocrinos autoinmunes como tiroidistis de Hashimoto. Gonadoblastoma en pacientes con fragmentos de Y- no terminan diferenciación en gónadas- riesgo de mamalignización
Diagnóstico
Clínico. En algunos casos se sospecha cuando hay retraso mental.
Pruebas genéticas
Cariotipo. El genotipo ayuda a determinar el pronóstico
Asesoramiento
Generalmente no se pueden reproducir. Hay veces que se presentan mosaicismo en este caso existe la probabilidad de que haya transmisión del síndrome ya que hay células con o sin la mutación
Manejo miento
y
trata- Multidisciplinario Tratamiento con hormona de c recimiento. Se debe de dar antes de los diez años. Ayuda a aumentar la talla
entre 5 a 10 cm Hormona ovárica- estrógenos: osifican las placas de crecimiento. Se deben dar antes que la HC. Ayuda a que
trabaje al límite la placa pero la cierran Suplementación de Ca y vitamina D Nosotros decimos decimos que primero se da HC y despues estrógenos. estrógenos.
SÍNDROME DE KLINEFELTER Desorden del cromosoma sexual en hombres, usualmente por un cromosoma X extra resultando en un cariotipo XXY, caracterizado por hipogonadismo, por atrofia testicular y deficiencia de testosterona. Desorden del cromosoma sexual en hombres. 0.1%-0.2% de la población en general. 3%-4% de los hombres con Frecuencia infertilidad. 10-12% de los hombres con azoospermia. Gen mutado y fi- Variantes en el cariotipo: siopatología Cariotipo Cariotipo 47, XXY en 80%-90% de los casos Mosaico XY/47,XXY 48,XXXY (1- 17,000-50,000 ) 48,XXYY 48,XXYY (1 - 17,000-45, 17,000-45,000) 000) 49,XXXXY 49,XXXXY (1 - 85,000-100 85,000-100,000) ,000) 47,X,i(Xq),Y (0.3%-0.9% ) 47,XX,der(Y) (11 casos) 47,X,der(X),Y (5 casos) karyotypes involving structurally abnormal sex chromosomes sex-determining region Y (SRY)-positive 46,XX male due to translocation of SRY to X chromosome during paternal meiosis (incidence 1 per 20,000-25,000 males) La enfermedad se presenta como consecuencia de la ganancia de función de las regiones pseudoautosómicas de los cromosomas sexuales, ya que aunque se inscriben los cromosomas X extras las regiones pseudoautosómicas se siguen expresando
Mecanismos de X extras: Probabilidad igual entre padre y madre - La disyunción disyunción ocurre ocurre durante durante la meiosis de c élulas germinales o en zigoteno en la mitosis temprana. - Errores durante la meiosis 1 de la madre, o meiosis 2 o mitosis resultan en un cromosoma X extra.
- Errores durante la meiosis I paterna resulta en un cromosoma X paterno. - Alrededor del 15% de los pacientes presenta cariotipos en mosaico. El cariotipo en mosaico más frecuente es 46,XY/47,XXY, que se produce probablemente como consecuencia de la pérdida de un cr X en un cigoto XXY durante una de las divisiones poscigóticas tempranas. La no disyunción en zigoteno es responsable de cariotipos mosaicos. Mecanismos genéticos correlacionados con las características fenotípicas: - Polimorfismo del número de repeticiones de CAG del receptor de andrógenos (AR) en cromosoma X. - Asociado con: Aumento de peso, ginecomastia, progresión lenta de la enfermedad, degeneración testicular lenta, densidad osea disminuída, estatus social bajo, volumen testicular pequeño, pobre respuesta a sustitución de testosterona, pene pequeño. - Aumento de los genes ligados al X o otros genes que escapan del proceso normal de inactivación (como pasa en las mujeres que un cromosoma X está inactivo) - Estatura baja y extremidades largas pueden estar asociadas con expresión excesiva de genes relacionados con el crecimiento. - Entre más regiones pseudoautosomicas más problemas mentales. - El origen paterno de un cromosoma X extra puede estar asociado con una presentación tardía de la pubertad. - La patogénesis del envolvimiento testicular no está claro. Cuadro clínico
Presentaciones comunes por edad incluyen: En adultez: Síntomas de deficiencia androgénica e infertilidad Adolescencia: Ginecomastia y pubertad retrasada - Niñez: Retraso en el habla, disabilidad para aprender, problemas de comportamiento, retraso del crecimiento. Síntomas de deficiencia androgénica- como no hay testosterona aumenta LH y GCH: Desarrollo sexual incompleto o retardado, eunucoidismo Menor número de erecciones espontáneas Ve l o co rpo ral redu cido Testículo s pequeños-datos de hipogonadismo. Ginecomastia Fracturas por traumas pequeños, poca densidad ósea mineral Sofocos, sudores - Apetit o sexual disminuid o Tienen un Habitus marfanoide. Tienen problemas verbales y emocionales. Puede haber desórdenes mentales como esquizofrenia, déficit de atención, ansiedad, autismo, depresión Presentación clínica: - Síndrome de Klinefelter clá sic o - Testículos pequeños - Es tatu ra alta - Ginec omas tia - Habitus corporal eunucoide - Vello corporal escaso - Puede tener IQ mas bajo (dentro del promedio general), área emocional inestable Cariotipo 48,XXYY Dismorfismo medio facial Dentición pobre Sinostosis radio-ulnar, clinodactilia Tremor intencionado Comportamiento reservado Cariotipo 48, XXXY Hipertelorismo, pliegues epicánticos Oídos simplificados Prognatismo leve Deformaciones de la rodilla, sinostosis radiouln ar, clinodactilia Pene hipoplásico Comportamiento inmaduro, pasivo con irritabilidad y “temper tantrums”
-
Cariotipo 49, XXXXY Estatura pequeña Microcefalia Cara gruesa Hipertelorismo, fisuras palpebrales hacia arriba Puente nasal delgado Úvula bíf ida, pala dar hendido Sinostosis radioulnar, genu valgum, pes cavus, clinodactilia Hipotonía Articulaciones hiperextensibles Genitales subdesarrollados Tolerancia baja a la frustración
Anormalidades como: Prolapso de la válvula mitral, obesidad central, venas varicosas, poca fuerza muscular, criptorquidia pueden presentarse Los mosaicos pueden ser fértiles Complicacionescomorbilidades
Infertilidad, disfunción sexual, osteoporosis, cáncer de mama, tumor de la células germinales.
Diagnostico
Cuadro clínico más: Análisis de sangre con niveles de hormonas (testosterona, hormona luteinizante, hormona folículo estimulante, estradiol) rayos X para ver densidad ósea análisis de semen para detectar azoospermia
Pruebas genéticas
Cariotipo Cromatina de bahr
Asesoramiento
La edad materna o paterna no incrementa el riesgo de klinefelter.
Manejo y tratamiento
-
Terapia de reemplazo hormonal Dieta (para controlar obesidad y síndrome metabólico) Terapia física para habilidades motoras Terapia ocupacional
SÍNDROME XXX Frecuencia
1 en cada 1000 nacimientos femeninos. Mosaicismo ocurre en aproximadamente 10% de los casos; combinaciones 46,XX/47,XXX o 47,XXX/48,XXXX o en combinaciones con Sx de Turner.
Gen mutado y fisio- La trisomía del X ocurre por un evento de no disyunción, en donde los cromosomas fallan en separarse apropatología piadamente durante la gametogénesis. Estudios han demostrado que el 58-63%deloscasosderivandeerrores delameiosisImaterna , 16-17.4%derivandelameiosismaternaIIy18-19.6%derivandenodisyunciónpost cigótica.
En las mujeres normales, un cromosoma X esta inactivado por XIC (centro de inactivación del cr X). El cromosoma seleccionado por XIC se silencia a sí mismo por Xist y Tsix. Sin embargo, porciones “pseudoautosómicas (PAR)” de los cromosomas silenciados se mantienen activos genéticamente. Aproximadamente un 5-10% de los genes adicionales al cr X que se encuentran fuera de las regiones PAR se escapan de la inactivación. De este modo en la trisomía se inactivan 2 o 3 de los cromosomas X pero los genes de las regiones PAR y otros genes escapan de la inactivación y se expresan. La hipótesis es que las alteraciones fenotípicas con trisomía X se producen por la sobre expresión de estos genes. No se han encontrado genes específicos involucrados en el fenotipo de esta enfermedad. Una excepción es SHOX que escapa de la inactivación del X y se asocia a la estatura baja del síndrome de TURNER y la estatura alta en aneuplodías de cromosomas sexuales supernumerarios. Modificadores de la Mosaicismo herencia expresividad variable
Penetrancia completa De novo
Cuadro clínico
Características físicas: - Hallazgos físicos menores como: Pliegues epicánticos, hipertelorismo, hendiduras palpebrales oblicuas hacia arriba, clinodactilia, dedos superpuestos, pie plano y tórax infundibuliforme. Hipotonía e hiperextensibilidad articular. Características clínicas: - Mas comunes: Anomalías genitourinarias como tener un solo riñón y displasia renal a malformaciones ováricas. Se describen también defectos cardíacos como defectos en los tabiques auricular y ventricular, estenosis pulmonar y coartación aórtica. Trastornos convulsivos y alteraciones en el EEG. - Se han visto casos de insuficiencia ovárica prematura. Características psicológicas y evolutivas: - Bebés y niñas tienen mayor riesgo de sufrir retraso en el desarrollo. El lenguaje expresivo puede sufrir más problemas que el receptivo. Puede haber déficit del habla que se continúa hasta la adultez, con problemas de procesamiento de lenguaje, fluidez verbal, comprensión de lenguaje y lenguaje pragmático. No son comunes las deficiencias cognitivas. Puede haber déficit en actividades motrices. Puede haber ADHD en 25-35% de los casos. Síntomas psiquiátricos como ansiedad y depresión.
Complicacionescomorbilidades
Insuficiencia ovárica prematura, convulsiones, falla renal
Diagnóstico
- Amniocentesis prenatal con muestreo de vellosidades corionicas. - EEG - Perfil tiroideo
Pruebas genéticas
Cariotipo, FISH
Asesoramiento Manejo miento
y
trata- - Terapia hormonal por anormalidades ováricas
-
Manejo de convulsiones Evaluaciones y estimulación de lenguaje, motricidad y desarrollo social. Psicología Multidiscip linario
GENÉTICA Y GENÓMICA DEL CÁNCER GENERALIDADES CÁNCER Cáncer o neoplasia son un grupo de enfermedades genéticas en donde se desarrolla una porción anormal de tejido o tumor maligno, que se caracteriza en especial por: → Alta proliferación celular Benignos: alta proliferación pero a diferencia de → Anaplasia: Pérdida de diferenciación en las células afectadas malignos no son anaplásicos, no invaden tejidos → Invasión al tejido adyacente adyacentes y no son metastásicos. → Metástasis: invasión a distancia a otros órganos o tejidos. Los tumores son heterotípicos- tienen dos componentes en su estructura:
•
Parénquima: formado por células tumorales con diferentes grados de diferenciación y no neoplásicas, células del sistema in-
•
mune, fibroblastos y otras Estroma: microambiente del tumor, constituido por tejido conectivo y vasos
La clasificación de los tumores se basa en los componentes del parénquima y si son benignos o malignos:
• •
Benignos: terminación oma- fibroma, lipoma, osteoma Malignos: Sarcoma: derivados del mesodermo o Carcinomas: derivados del epitelio o Gliomas: derivados de los tejidos de sostén del SN o Cánceres blandos: hematológicos- linfomas y leucemias. o
La identificación de los tumores es fundamental para conocer su evolución y para definir los tratamientos a usar. Se utilizan técnicas histológicas a inmunocitoquímicas para determinar la gradación y estadificación de estos Gradación: GX, G1, G2, G3, G4. Estadificación: TNM, donde se evalúa el tamaño del tumor (T), número de ganglios afectados (N) y metástasis (M). ORIGEN DE NEOPLASIA
1. Evolución clonal. Una clona es una célula que gana mutaciones, sobrevive y se sigue dividiendo- Una célula diferenciada sufre diversas mutaciones que ocasionan su transformación, caracterizada por la pérdida de los controles de proliferación celular de tal manera que aparece un grupo celular clonal que mantiene las características celulares del tejido u órgano del cual se derivó. El desarrollo neoplásico continuará con la acumulación de más mutaciones en el genoma, como resultado de la inestabilidad genómica y que ocasionan la pérdida de diferenciación celular, la inmortalidad celular y la metástasis. 2. Origen a partir de una célula madre. la célula madre del órgano afectado o proveniente de la médula ósea es el blanco para la transformación celular. Estas células estarían en constante replicación en el órgano blanco o migrando a éste como parte de la respuesta inflamatoria contra un factor infeccioso (virus, bacteria). Esta tasa alta de replicación celular podría ocasionar errores en la replicación del DNA o factores mutagénicos dañaría genes que favorecerían la transformación neoplásica. Debido a que las células madre tienen varias características fenotípicas comunes a las células neoplásicas, deberán tener un menor número de cambios para convertirse en cancerosas, que las células somáticas.
No basta con una sola mutación- el cáncer se origina por una serie de mutaciones en una célula.
Las alteraciones genéticas en el cáncer son resultado de factores cancerígenos que dañan al ADN: químicos, físicos y biológicos.
El ADN también se puede dañar por una mala replicación que no es reparada adecuadamente. En otros casos las alteraciones genéticas asociadas al cáncer se heredan, lo que ocasiona que los individuos que las reciban tengan una mayor probabilidad de desarrollar la neoplasia sobre los que no la heredaron.
Se han descrito diversos trastornos genéticos asociados al cáncer. Estas alteraciones ocasionan cambios en la expresión génica que provocan una desregulación global en la célula. La alteración en los diversos genes de los sistemas de reparación de daño del DNA ocasiona inestabilidad genómica, que conduce a un mayor número de mutaciones.
BASES MOLECULARES DEL CÁNCER Genes asociados al cáncer.
A nivel molecular el desarrollo neoplásico se caracteriza por la acumulación de mutaciones en dos grupos genes: ➔ Oncogenes- versión mutada de protooncogenes, quienes normalmente intervienen en los procesos de crecimientoydiferenciacióncelular.
→ Tipos de oncogenes: factores de crecimiento, receptores, segundos mensajeros, factores de transcripción. → Formas de activación: pérdida de secuencias reguladoras de transcripción, pérdidas de regiones codificantes que ocasionan que el péptido resultante no responda a los estímulos que controlan su función, translocaciones cromosómicas o amplificaciones génicas que provocan la sobreexpresión del gen. → El cambio de un alelo del protooncogen es suficiente para el desarrollo neoplásico- ganancia de función.
➔
Genes supresores de tumor- normalmente están involucrados en el controldelciclocelular , algunas rutas de señalización, codi-
fican para factores de transcripción o proteínas asociadas a los sistemasdereparacióndedañosdelADN . → Su efecto es recesivo- Pérdida de función. → La versión mutada está asociada a neoplasias esporádicas o con historia familiar.
Oncogenes virales: -Retrovirus se insertan en el ADN: suprimen genes reguladores,convierten protooncogenes a oncogenes o las propias proteínas son oncogénicas
PROCESOS ASOCIADOS AL CÁNCER. El cáncer es una enfermedad compleja en donde las alteraciones genéticas, resultado de mutaciones en una célula somática diferenciada o en una célula madre, ocasionan un cambio continuo caracterizado en especial, por una alta proliferación, inestabilidad genómica, inmortalidad celular, invasión y metástasis. Procesos en cualquier tumor para que se de un proceso cancerígeno: 1. Gendelaproliferación.
Se activa solo- deja de ha-
cer caso a los factores. 2. Mutacionesengenesdeapoptosis 3. Célulacancerígenaseexpresa -deja de estar meti-
lada. Divisióneinmortalidad . Normalmente hay 30 divisio-
nes celulares y las células mueren por inestabilidad del X. 4. Angiogénesis. La célula se puede pegar en otro lugar y producir cáncer =metástasis.
Procesos celulares alterados en el cáncer: 1. Mantenimiento de los estímulos de proliferación celular en las células neoplásicas.
a. Las células cancerosas norespondenalosestímulosquelascontrolan →proliferacióncrónica b. Además hay un incrementoenlasupervivenciacelularymodificacionesdelmetabolismoenergétic o. c. Procesos: i. sobreexpresión de factores de crecimiento, ii. mayor cantidad de receptores para estos factores, iii. receptores modificados con función constitutiva, iv. estimulación de células sanas del estroma por las células cancerosas para que produzcan factores de crecimiento 2. Evasión de la supresión del crecimiento. a. En el 40-60% de los tumores están mutados dos de losprincipalesgenessupresoresdetumores : TP53 y RB, lo que les permite evadir el control del crecimiento. b. Otro factor que suprime el crecimiento es la inhibición por contacto (Proceso celular en el cual una célula no neoplásica inhibe su crecimiento como resultado del contacto con otras células). Se ha descrito en mutaciones en NF2, proteína de merlin o gen LKB1. c. Alteraciones en la ruta TGF-β también se han informado en diversas neoplasias y permiten que los tumores evadan los procesos de control de crecimiento. 3. Resistencia a la muerte celular. Laapoptosisestáreprimida en las neoplasias. a. Puede ser son pérdida de TP53, sobreexpresión de proteínas antiapoptóticas como BLC2, BCL1 o subexpresión de proapoptóticas como Bax, Bin, PUMA. Otro mecanismo es la alteración de la autofagia 4. Inmortalidad replicativa. a. 90% de los tumores expresan a la telomerasa, que evita el acortamiento de los telómeros, inhibiendo la senescencia y apoptosis en las células cancerosas. (RECORDAR QUE los telómeros protegen a las cromátidas para evitar inestabilidad y pérdida genómica con las replicaciones). 5. Inducción de angiogénesis. Es uno de los primeros cambios en el desarrollo neoplásico. a. Se ha visto que en el cáncer la angiogénesis se encuentra de manera constitutiva (normalmente sólo durante el desarrollo y en cicatrización). Hay un desbalance entre los estímulos proangiogénicos y antiangiogénicos, que ocasionan una vasculogénesis y angiogénesis, irregular en forma y funcionamiento. El VEGF es clave. b. Células relacionadas: pericitos, macrófagos, neutrófilos, progenitores mieloides. 6. Activación de la invasión y metástasis a. Hay varios procesos relacionados, entre ellos la E-caderina, la cual se encuentra subexpreasada o ausente en diversas neoplasias. Otros factores: transición epitelio-mesénquima en donde los factores de transcripción Snail, Slug y Zeb1/2 desempeñan una función prepreponderante en diversos tipos de células del estroma que segregan factores que favorecen la invasión.
HERENCIA DE CÁNCER. Todos los cánceres son genéticos = Mutaciones.
No todos son hereditarios - en estos ya no más esperas ambiente porque ya tienes una mutación Los genes tienen un comportamiento mendeliano: Todos se heredan como autosómicos dominantes Formas de expresión:
-
Dominantes: Un alelo mutado para que se exprese el cáncer - oncogenes/apoptótico. Ej RAS
Ambos alelos mutados (tienen que ganar un segundo hit)- supresores de tumores y proapoptóticos, guardianes y cuidadores del genoma. Más de un tipo de cáncer dependiendo de donde se de el hit. Recesivos:
Tipos de cáncer:
-
Esporádico: 90% - multifactorial. Se presenta en etapas tardías de la vida; no se nace con la mutación. Familiar : 5% o mas- agregaciónfamiliar. Se heredan polimorfismos-más susceptibilidad al ambiente; se presenta a edades espe-
radas y responden a los tratamientos. Hereditario: menos del 2% - senaceconlamutación. Se presenta a edades tempranas (menores de 20 años) y no se puede detener el cáncer porque no responden bien a los tratamientos y mueren. La penetrancia no es completa (no mayor a 60%), depende de edad, sexo, mutación y tumor. *
Se han descrito padecimientos mendelianos con patrones de herencia dominantes, recesivo y ligado al sexo, que además presentan susceptibilidad para desarrollar diversos tipos de cáncer. Los que presentan un patrón de herencia recesivo también se caracterizan por inestabilidad genómica. Las neoplasias embrionarias se pueden manifestar en forma esporádica (forma unilateral) o con un patrón de herencia dominante (forma bilateral). En ambos casos están involucrados los genes supresores de tumor. Se estima que entre 5% y 10% de todos los casos de cáncer pueden estar asociados con predisposición hereditaria, consecutiva a mutaciones germinales altamente penetrantes de varios tipos de genes. → El paradigma de estas alteraciones son las relacionadas al gen supresor RB1 (retinoblastoma), pero ahora ya se c onocen más genes supresores tumorales y oncogenes involucrados en la predisposición hereditaria. HipótesisdeKnudson.
Como regla general el desarrollo de cáncer familiar se ha basado en el concepto de pérdida de heterocigosidad (LOH) que deriva de la hipótesis de “dos hits”- mutaciones M1 y M2- propuesta para explicar la formación del retinoblastoma. Existen 2 tipos: hereditario y esporádico. En el hereditario, los hijos heredan una copia del gen RB defectuoso en la línea germinal-constitutivo (first hit- M1), inactivando uno de los dos alelos (ya sea materno o paterno) con lo que el gen pierde el 50% de su función supresora. Esta mutación se transmite en forma mendeliana al 50% de la descendencia- La persona que la porta tiene un genotipo RB1➔ /+ y se denomina heterocigoto. El genotipo RB1-/+ condiciona susceptibilidad (SC) para desarrollar la neoplasia, ya que, de acuerdo a esta hipótesis, las perso➔ nas con este genotipo requieren solo la segunda mutación (2o. "hit" M2) en el alelo restante del gen de una célula somática (retinoblasto) con lo que se pierde el 100% de la función supresora característica de la pérdida de heterocigosidad, que conduce al desarrollo del tumor. Una vez perdido el estado heterocigoto, el genotipo de la célula neoplásica es recesivo RB1-/-. ➔
En los casos esporádicos los dos alelos deben someterse en una mutación a nivel somático (en los retinoblastos- two hits). Por lo tanto estas mutaciones no se transmiten a la descendencia. AGREGACIÓN FAMILIAR DE CÁNCER. La historia familiar representa un factor de riesgo para el desarrollo de neoplasias malignas, pero se deben cumplir ciertas particulari-
dades: diagnóstico de los afectados por métodos confiables como diagnóstico histopatológico, expediente clínico o certificado de defunción. Es muy importante identificar a individuos y familias en riesgo de poseer un síndrome de cáncer hereditario o susceptibilidad elevada, ya que será indispensable realizar estudios moleculares confirmatorios y establecer una vigilancia médica.
DIAGNÓSTICO CLÍNICO GENÉTICO-ONCOLÓGICO.
Se realiza haciendo el análisis del tipo y características de las neoplasias que están ocurriendo en los afectados en conjunto con las características personales y la forma en que se distribuyen los afectados en la genealogía. El diagnóstico puede ser: síndrome hereditario, agregación de susceptibilidad elevada, caso esporádico, agregación nueva o a una de difícil clasificación. Una vez establecido el diagnóstico, las familias se clasifican dentro de: Categoría de riesgo elevado. El criterio se basa en la probabilidad de tener mutaciones germinales en genes de susceptibilidad que · se asocian con los Sx de susceptibilidad hereditaria. Los individuos dentro de esta categoría requieren vigilancia médica estricta dirigida a la detección precoz de neoplasias que caracterizan a un determinado síndrome. Categoría de riesgo moderado. Categoría correspondiente a familias que presentan agregaciones inespecíficas y que no reúnen · los criterios de los Sx de susceptibilidad. El número de afectados que ocurren en la familia, grado de parentesco, edad y características de las neoplasias que desarrollan los individuos, indican susceptibilidad hereditaria, aunque aún no se hayan identificado mutaciones germinales en genes de susceptibilidad. También se deben de establecer medidas de vigilancia estricta. Categoría de riesgo estándar . Se incluyen las familias e individuos que no reúnen ninguna de las características antes mencionadas · y la posibilidad de ser portadores de mutaciones germinales es baja, pues corresponden a los demás integrantes de la población general, quienes desarrollan cánceres de tipo esporádico. Sin embargo, puede haber uno o más afectados en una familia. Para este grupo también se han desarrollado medidas preventivas, dirigidas hacia las neoplasias que son altamente prevalentes en una determinada población o secundarias a factores de riesgo identificados. DIAGNÓSTICO MOLECULAR
Las pruebas moleculares involucran el análisis del ADN por lo general de las células sanguíneas de una persona. Se deben indicar a un miembro afectado. Es la forma adecuada de obtener la información que permite determinar las bases genéticas de un síndrome particular. Si en el afectado se demostró la mutación que ha sido asociada al síndrome o riesgo de cáncer, la mutación se puede investigar en otros miembros también afectados; si en ellos no se encuentra la mutación en cuestión, la prueba se considera no informativa, aun cuando la agregación pueda tener bases genéticas. En estas condiciones no se justifica continuar con las pruebas en los familiares no afectados (tamizaje molecular). NOTA: Aunque saliera negativo el riesgo es el mismo, ya que solo se investigan mutaciones más frecuentes. La ASCO (Sociedad Americana de Oncología Clínica) recomienda que las pruebas genéticas se realicen cuando existen las siguientes circunstancias: A. cuando el individuo tiene una historia personal o familiar sugestiva de susceptibilidad hereditaria de cáncer B. que los resultados de las pruebas se puedan interpretar de manera adecuada C. que el resultado ayude a establecer el diagnóstico genético-oncológico o que tenga una repercusión sobre el manejo médico o quirúrgico del individuo o de los miembros de la familia con riesgo de cáncer hereditario. ASESORAMIENTO GENÉTICO
Se basa en un diagnóstico preciso de susceptibilidad a cáncer y el riesgo correspondiente, consecutivo a la adecuada interpretación de los datos de la genealogía.
SÍNDROMES CON PREDISPOSICIÓN A CÁNCER EN LA INFANCIA: RETINOBLASTOMA Frecuencia Gen mutado y fisiopatología
Aparece antes de los dos años de edad cuando es hereditario y suele ser bilateral. Entre los 8 a 10 años aparece el osteosarcoma, hepatoblastoma, melanomas. Cuando es esporádico ocurre después de los 2 años y suele ser unilateral.
Cuadro clínico
El primer síntoma suele ser leucocoria: es la pérdida de reflejo rojo del ojo. Se da porque se tapan los vasos sanguíneos Complicacionescomorbilidades Diagnóstico Pruebas genéticas
FISH para RB. Cuando es hereditario no hya ninguna señal (porque estan mutados ambos alelos). Otro: MLPA
Asesoramiento Manejo y t ratamiento
Crioterapia en tumores pequeños, casi siempre en esporádicos.
http://www.nature.com/ejhg/journal/v19/n3/pdf/ejhg2010200a.pdf http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1452/
TUMOR DE WILMS Es un nefroblastoma-malignidad embrionaria que consiste en células blastemales, epiteliales y estromales. Frecuencia
EU: 1 de cada 8,000-10,000 Es el tumor renal más frecuente en infancia y cuarto tumor maligno pediátrico más frecuente. Incidencia máxima a los 2-5 años- 95% de los casos se producen antes de los 10 años.
Gen mutado y fisiopatología
WT1 es un gen supresor tumoral. SINDRÓMICO
10% Tumores sindrómicos. El riesgo de tumor de Wilms aumenta con 3 grupos reconocibles de malformaciones genéticas, que se vinculan con distintos loci: Síndrome de WAGR: se caracteriza por tumordeWilms (riesgo de desarrollarlo del 33%), aniridia,malformaciones genitalesyretrasomental . Portadores de deleciones constitucionales (línea germinal) de 11p13 ➔ WT1- tumor de Wilms. La delecióneselprimergolpe. El desarrollo del tumor se relaciona con la aparición ➔ de una mutación en el marco de lectura o sin sentido en el segundo alelo- segundogolpe. ◆ Codifica para un factor de transcripción con dedo de cinc, que se une al ADN y que se expresa en diferentes tejidos incluyendo riñón y gónadas, donde se involucra en la diferenciación durante la etapa embriogenica, crecimiento celular y apoptosis. Regula la transición mesenquial a epitelial en el desarrollo del riñón
➔
PAX6- Aniridia. Si tienen bien WT1 desarrollan aniridia esporádica pero presentan riesgo de tumores de Wilms.
Síndrome de Denys-Drash: se caracteriza por disgenesiagonadal (seudohermafroditismo masculino) y una nefro-
que produce fracasorena l- la glomerulopatía típica es una esclerosis mesangial difusa. Tienen aprox 90% de riesgo a tener tumor de Wilms. ➔ Alteraciones en la línea germinal de WT1 por una mutación sin sentido dominante negativa en al región del dedo de cinc de la proteína WT1, que afecta la capacidad de unirse al ADN. Esta mutación interfiere con la función del alelo de tipo salvaje residual, aunque solo es capaz de producir alteraciones genitourinarias, pero no tumores. La aparición de tumores se relaciona con una inactivación de los dos alelos de WT1. ➔ Además de tumores de Wilms estos pacientes tienen riesgo aumentado de desarrollar tumores de células germinales llamados gonadoblastomas patíadeinicioprecoz
Síndrome de Beckwith-Wiedemann: se caracteriza por hipertrofia de los órganos corporales (organomegalia), ma-
croglosia, hemihipertrofia, onfalocele y células de tamaño anormalmente grande en la corteza suprarrenal (citomegalia suprarrenal). ➔ Región cromosómica afectada: 11p15.5, donde se encuentra WT2, IGF-2 y CDKN1C (o p57- menor riesgo) → Puede haber pérdida de la impronta de IGF-2 (se estaría expresando el alelo materno, cuando normalmente está silenciado) lo que condiciona sobreexpresión de la IGF-2 → Puede haber deleción selectiva del alelo materno improntado, combinada con una duplicación del alelo paterno activo a nivel de la transcripción en el tumor (disomía paterna uniparental), que tiene un efecto funcional idéntico en cuanto a la sobreexpresión de IGF-2. NO SINDRÓMICOS ➔
Tumor de Wilms familiar: Mutaciones en FTW1 (17q) y FTW2 (19q).
ESPORÁDICOS ➔
➔ ➔ ➔
Se han encontrado mutaciones con ganancia de función en gel de la B-catenina (CTNNB1)en 10% de los tumores esporádicos. La B-catenina juega un papel en la vía de transmisión de señales WNT (wingless), importante en el desarrollo. Papel sinérgico entre mutaciones WT1 y B-cateina 5% TP53 (tumores anaplásicos), 4% FBXW7 (complejo ubiquitina ligasa, 20-30% WTX En los casos esporádicos solo un 10% muestra mutaciones en WT1. Mutaciones en 16p hacen fenotipos mas agresivos… Se dan despues de la primera mutacion en 11p
Los restos nefrógenos son posibles lesiones precursoras del tumor de Wilms y se encuentran en el parénquima renal adyacente a un 25-40% de los tumores unilaterales; esta frecuencia aumenta hasta casi alcanzar el 100% en los tumores de Wilms bilaterales - intralobares-se asocian con WARG y Denys-Drash - Perilobares-se asocian con Sx B-W Cuadro clínico
Edad de presentación: 4 años unilateral- 3 bilateral. La mayoría se presentan una gran masa abdominal que puede ser unilateral o bilateral (5-10%). Cuando es muy grande, puede atravesar la línea media y extenderse hacia la pelvis. La hematuria, el dolor abdominal tras un traumatismo, la obstrucción intestinal, fiebre y la presencia de hipertensión son otras formas de presentación. (25-30%) 5-10% afectan a ambos riñones, de forma simultánea- sincrónica- o después de otro-metacrónica. Los tumores bilaterales son más comunes. portadores de una mutación en la línea germinal, aunqe 85% de los pacientes con WAGR o Sx B-W tienen tumores unilaterales.
Complicacionescomorbilidades
Puede esparcirse local o distantemente: - Local: estructuras hiliares y cápsula renal- vena renal-vena cava- corazón - Distantes: pulmones, hígado, cerebro y hueso muy raro. Sx B-W: hepatoblastomas, pancreatoblastomas, tumores corticosuprarrenales, rabdomiosarcomas. Rabdiomiomatoma-nefroblastma fetal. Puede ocurrir en adultos- peor pronóstico.
Diagnóstico clínico
Datos clínicos Métodos de imagen: - Ultrasonido es el recomendado porque provee una imagen panorámica del abdomen - TAC abdominal y RM.
Pruebas genéticas
Depende de cada síndrome.
Asesoramiento
Sólo si es sindrómico. Riesgo de que un hermano con tumor de Wilms esporádico-no sindrómico lo padezca son muy poco conocidas.
Manejo y tratamiento
Depende de la histología y estadio Cirugía: al momento del dx o 4/8 semanas después de tx con quimioterapia. Si era de etapa avanzada continuanc con radioterapia. Quimioterapia: - vincristina, dactinomic ina- estadio I y II - vincristina, dactinomicina, dexorubicina para estadios III y IV - Tumores anaplásicos: vincristina, dexorrubicina, ciclofosfamida, isofosfamida, etoposida, carboplatina. Radioterapia. Etapa terminal: diálisis y transplante renal si es posible Rx torácicas.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1294/
LEUCEMIA MIELOIDE CRÓNICA. Trastorno mieloproliferativo (células progenitoras hematológicas) Frecuencia
Incidencia máxima en la quinta-sexta década. 1/100,000
Gen mutado y fisiopatología
Gen quimérico BCR-ABL derivado de porciones del gen BCR en el X22 y el gen ABL en X9. En un 90% se debe a una translocación recíproca (9;22)(q34;q11)- cromosomaPhiladelphi a.
Puede haber trisomia. Es común encontrar aneuplpoidias, poliploididas y anomalias estructurales
Otras causas: reordenamientos citogenéticamente complejos o crípticos. Las tirosina cinasas se regulan normalmente por dimerización y autofosforilación mediadas por ligandosdando lugar a una cinasa activa capaz de fosforilar otros sustratos proteicos. El gen BCR-ABL dirige la síntesis de una tirosina cinasa BCR-ABL constitutivamente activa. ➔ El componente BCR de la proteína BCR-ABL contiene un dominio de dimerización que se asocia consigo mismo, activando la estructura ABL de la tiro➔
sina cinasa. La cinasa ABL fosforila a su vez las proteínas que inducen la señalización a través de las mismas vías favorecedoras del crecimiento y la supervivencia que activan los factores de crecimiento hematopoyéticos, incluidas las vías RAS y JAK/STAT.
➔
Por motivos que se desconocen, el complejo BCR-ABL dirige preferentemente la proliferación de progenitores granulocíticos y megacariocíticos, y también causa la liberación anormal de formas granulocíticas inmaduras procedentes de la médula en la sangre.
Ambos genes son protooncogenes. Factores de riesgo: exposicion a radiación, edad mayor, hombres Cuadro clínico
Principalmente en adultos pero también puede presentarse en niños y adolescentes. La historia natural es la progresión lenta. Fase crónica:
El inicio es insidioso. Sígnos y síntomas: anemia leve o moderada y el hipermetabolismo debido al aumento del metabolismo celular provocan fatigabilidad, debilidad, pérdida de peso y anorexia. Otros: fiebre, sudores nocturnos, dolor en huesos, sensación de plenitud al comer. En ocasiones, el primer síntoma es una sensación de estorbo en el abdomen causada por la esplenomegalia o el inicio de un dolor agudo en el cuadrante superior izquierdo debido a un infarto esplénico. Fase acelerada- después de 3 años y solo en el 50%:
-
Fiebre, falta de apetito, pérdida de peso. Aumento de anemia y trombocitopenia Incremento en el número de basófilos en sangre
Anomalías como: trisomía 8, isocromosoma 17q, duplicación de X Ph.
Crisis blástica: ocurre 6-12 meses después de la fase acelerada; asemejaleucemiaaguda . Pueden aparecer
bruscamente sin fase acelerada. 70% son de origen mieloide (crisisblásticamieloide), el resto son de origen prelinfocito B (crisisblásticalinfoide)- asociadas con mutaciones en Ikaros, un factor de transcripción que regula la diferenciación de los progenitores hematopoyéticos Complicacionescomorbilidades
Anemia, leucopenia, neutropenia, trombocitopenia. Mal pronóstico: fase acelerada/blástica, agrandamiento del bazo, áreas de daño óseo, mayor número de basófilos y eosinófilos, trombocitopenia, edad mayor a 60 a ños, múltiples cambios cromosómicos.
Diagnóstico
Aspiración de biopsia y médula ósea. Biometría hemática. - Fase crónica: menos de 10% de blastos - Fase acelerada: más del 10% pero menos del 20% - Fase blástica: más del 20% de blastos Frotis sanguíneo: mieloblastos TAC: detección de ganglios linfáticos Inmunohistoquímica
Pruebas genéticas
Cariotipo. FISH PCR
Asesoramiento Manejo y trata- Inhibidoresdetirosincinasa deBCR-ABL : reducen el número de células BCR-ABL pero no acaban con la “célula miento madre” de la LMC, la cual persiste a nivel ajo.
- imatinib,dasatinib,nilotinib,basutinib,ponatinib Otros: interferón, quimioterapia, radioterapia, cirugía, trasplante de células madre Robbins y http://www.cancer.org/acs/groups/cid/documents/webcontent/002304-pdf.pdf
SÍNDROMES CON PREDISPOSICIÓN A CÁNCER EN EL ADULTO: CÁNCER DE COLÓN (CCHNP, PAF, PEUTZ JEGHERS) SÍNDROME DE LYNCH O SÍNDROME HEREDITARIO DE CÁNCER DE COLON SIN POLIPOSIS.
Trastorno autosómico dominante caracterizado por carcinomas familiares de colon, sobre todo ciego y colon proximal. Frecuencia Gen mutado y fisiopatología
2-5 por cada 1,000. Aprox 5% de todos los cánceres colorrectales Se debe a defectos de una familia de genes que codifican un grupo de proteínas que colaboran enlareparacióndebasesmalapareadas del ADN. MSH2 en 2p21 (40%) y MLH1 en 3p22.2 (50%), MSH6 en 1p16.3 (710%), PMS2 en 7p22.1 (5%). 1% mutaciones en EPCAM- que inactiva a MSH2. ➔ Cuando se replica una hebra de ADN, estas proteínas actúan como «correctores tipográficos». Las personas con un síndrome CCHNP heredan una copia anómala de un gen reparador de los errores de emparejamiento. ➔ El problema surge cuando las células adquieren mutaciones con pérdida de la función , al parecer de forma aleatoria, en sus alelos n ormales. Cuando desaparece la función de «verificación de la lectura», se acumulan gradualmente errores a lo largo del genoma, y algunos de ellos pueden activar al azar protooncogenes o inactivar genes supresores de tumores. Con el paso del tiempo puede aparecer un cáncer. Hay inestabilidad de microsatélites en 15% de los casos. En tumores esporádicos es frecuente hipermetilación de MLH1-silenciado. Los genes oncógenos mutados en los tumores CCHNP todavía no se han caracterizado por completo, pero entre ellos están los que codifican el receptor II de TGF-3 , el componente TCF de la vía de la B-catenina, BAX, y otros oncogenes y genes supresores de tumores.
Se han visto mutaciones en BRAF. Modificadores de la Penetrancia de 85%-90%- depende de la edad y sexo. herencia Edad variable de presentación.
Heterogeneidad de locus Mutaciones de novo Cuadro clínico
Aparece en adultos jóvenes (promedio 45 años) y afecta en un 70% de los casos al colon proximal. Menos de 100 polipos , alguno maliniza- más común en intestino delgado y colon proximal. Aumenta el riesgo para cáncer de endometrio,ovario, estómago,intestinodelgado,tractohepatobiliar,tracto urinario,cerebro,piel . TIPO 1: Cáncer colorrectal únicamente TIPO 2: cáncer colorrectal asociado a otras neoplasias extra colónicas.
Complicacionescomorbilidades
MSH2 mayor riesgo de cáncer extracolonico.
Diagnóstico
Criterios de Amsterdam en familias con inestabilidad de microsatélites
Criterios de bethesda
Inmunohistoquímica para las cuatro proteinas MMR en el tumor. Pruebas genéticas
Análisis de metilación, MLPA, aCGH, Secuenciación
Asesoramiento
Herencia autosómica dominante. La mayoría de los individuos con Sx de Lynch heredaron la condición de alguno de sus padres.
Manejo y tratamiento
Para CA colon: colectomia completa o anastomosis ileorectal. Vigilancia: colonoscopia con remoción de pólipos precancerosos cada año-2 años desde años 20-25 años. No fumar.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1211/
POLIPOSIS ADENOMATOSA DEL COLON FAMILIAR.
Síndrome con predisposición al cáncer de colon. Frecuencia
2-3 por cada 100,000
Gen mutado y fisiopatología
Mutaciones germinales con pérdida de función del APC “Guardián de neoplasia colónica” en 5q21. Deben per-
derse las dos copias. Tipos de mutaciones: sustitucionesdeunúniconucleótido,cambiosenelmarcodelectura,deleciones,etc. -- La mayoría genera una proteína truncada prematura APC es miembro de una clase de supresores tumorales que funcionan disminuyendo la regulación de vías señalizadoras promotoras de crecimiento. APC es componente de la vía WNT la cual interviene en el controldeldestinocelular,adhesiónypolaridad celulardurantedesarrolloembrionario. La WNT emite señales a través de una familia de receptores de la superficie- frizzled (FRZ), y estimula varias vías, la más importante de las cuales implica a la B-catenina y la APC.
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Una de las funciones de la proteína APC es controlar la actividad de la B-catenina. En ausencia de señalización WNT, la APC produce una degradación de la B-catenina, impidiendo que se acumule en el citoplasma. Para ello, la APC forma un complejo «destructor» macromolecular que induce la degradación proteosómica de la B-catenina. La señalización a través de WNT bloquea la formación del complejo destructor, estabilizando la B-catenina y facilitando su translocación desde el citoplasma hasta el núcleo. Una vez dentro del núcleo, la Bcatenina crea un complejo activador de la transcripción con el factor TCF de unión al ADN. El complejo B-catenina/TCF fomenta el crecimiento de células epiteliales de colon, al aumentar la transcripción de los genes MYC, ciclina DI y otros. La inactivación del gen APC altera el complejo destructor, por lo que la B-catenina sobrevive y se transloca hasta el núcleo, donde activa la transcripción de los genes diana promotores del crecimiento, de
forma concertada con el TCF. Las células que pierden la APC se comportan como si estuvieran constantemente estimuladas por la WNT.
70 a 80% de los carcinomas colorrectales no familiares y adenomas esporádicos tienen defectos adquiridos en ambos alelos de APC. APC se expresa en los microtúbulos que separan los cromosomas durante la meiosis. Las alteraciones de APC causan una actividad alterada de los microtúbulos, de modo que durante la mitosis se producen aneuploidías y roturas cromosómicas. Así, las mutaciones de APC también favorecen el cáncer al aumentar la inestabilidad genómica. Modificadores de la Mosaicismo somático y mutaciones de novo. herencia Penetrancia completa Cuadro clínico
Forma clásica:
Personas con un alelo mutante presentan miles de pólipos adenomatosos en el colon durante su adolescencia-juventud (entre los 7 a 36 años)- a los 35 años 95% de los pacientes tienen pólipos. Uno o más de esos pólipos experimentan transformación maligna, generando un cáncer de colon- diagnóstico a los 39 años Manifestaciones extracolonicas: - Pólipos gástricos y de duodeno (50-90%) - Osteomas - Anomalías dentales. Quistes mandibulares. - Hipertrofia congénita del epitelio pigmentado de la retina - Hepatoblastoma, cáncer pancreático, cáncer de tiroides, tumores adrenales - Fibromatosis mesenterica - En piel quistes sebáceos
La forma atenuada de FAP se caracteriza por riesgo significativo a cáncer de colon pero menos pólipos colónicos (a la edad de 30 años). Los pólipos se localizan más proximales y el diagnóstico se hace a una edad más tardía. Complicacionescomorbilidades
Cánceres extracolónicos.
Diagnóstico
Clínicamente se diagnostica con uno de los siguientes: ● Mínimo 100 pólipos adenomatosos. antes de los 40 años. ● Menos de 100 pólipos adenomatosos y un pariente con PAF. Diagnóstico diferencial: MAP- poliposis asociada a MUTYH. Es autosómico recesivo.
Síndrome de Lynch y Peutz-Jeghers. Pruebas genéticas
Secuenciación Deleciones (8-12%): MLPA, PCR, aCGH
Asesoramiento
Es un trastorno autosómico dominante. 75-80% de los pacientes con dx tienen un padre afectado
Manejo miento
y
trata- Vigilancia : sigmoidescopia o colonoscopia cada 1-2 años después de los 12 años. Colonoscopia cuando ya se
detecten pólipos. También endoscopia Colectomia cuando hay 20-30 adenomas o múltiples adenomas con histología avanzada para prevenir cánc er. Quimioterapia y radioterapia. Cuantificar alfa fetoproteína para prevenir hepatoblastoma hasta los 5 años. Esofagogastroduodenoscopia desde los 25 años
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1345/
SÍNDROME DE PEUTZ JEGHERS
Entidad autosómica dominante poco común. Se caracteriza por la presencia de pigmentación mucocutánea asociada a pólipos hamartomatosos. Frecuencia
Entre 1 caso por cada 60,000-300,000 personas.
Gen mutado y fisiopatología
66-94% de los casos es una mutación germinal de el STK11/LKB 1 (serina/treonina quinasa 11) supresor de tumor localizado en 19p13.3
Con su sobreexpresión STK11 puede inducir un arrestodelacélulaenlafaseG1 ; la inactivación somática del alelo sin afectarse se observa en pólipos y cánceres en pacientes con Peutz-Jeghers.
LKB1 regula kinasas como AMPK, MARK1 a través de Brsk/SAD, que están involucradas en el metabolismocelulardelaregulacióndela respuestaaestrésylapolaridadcelular a través de la estabilización de
tubulina, formación de uniones estrechas, y la localización de la E-cadherina. Hay evidencia de interacciones entre la vía LKB1 con la del supresor de tumores p53 y PTEN. Por esto, la disfunción de LKB1 aparte de la poliposis puede predisponer a la formación de tumores mediante otras vías. Mutaciones en el gen MYH11 puede estar implicado en la minoría de los pacientes sin la mutación del gen LKB1. Hiperactivación de mTOR (Mammalian target of rapamycin) se ha asociado con Peutz-Jeghers. Genes que codifican para la proteína MARK, homólogos de la proteína de polaridad Par 1 pueden estar asociados al síndrome. Cuadro clínico
Caracterizado por la combinación de lesionespigmentadasenlamucosabucalypóliposgastrointestinales. El número de pólipos, así como la medida y localización varía de paciente a paciente. Las lesiones pigmentadas en extremidades pueden desaparecer por tiempo y por adultez. Las lesiones en mucosa bucal tienden a persistir. Pigmentación melanocítica y pigmentación mucocutánea sin pólipos gastrointestinales se ha descrito, por variabilidad genética. Los criterios diagnósticos propuestos por el Johns Hopkins Registry incluyenpólipos hamartomatosos verificados histopatológicamente con al menos 2 de las siguientes características: Poliposis en intestino delgado, pigmentación melanótica mucocutánea (95%), e historia de síndrome de Peutz Jeghers.
Las siguientes características se ven en los pacientes con la enfermedad: - Historia familiar - Episodio s repetid os de dolor abdominal en pacientes mayores de 25 años. - Obstrucción. - Sangrado intestinal sin explicación en pacientes jóvenes. Hem orragia rectal (81%), hematemesis (10%). - Prolapso rectal. Manifestación más típica en menores de 2 años. - Irregularidades menstruales - Gin ecomastia - Pubertad precoz - Intususcepción intestinal con obstrucción - Pigmentación mucocutánea - Hematemesis - Debili dad por anemia - Cólicos abdominales por obstrucciones constantes. - Enteropatía con pérdida de proteínas - Puede haber máculas mucocutáneas hiperpigmentadas que pueden estar presentes en labios y mucosa bucal y alrededor de la boca, ojos y narinas (94%). O bien en dedos, plantas de los pies, palmas, área anal y mucosa intestinal (62-74%). Son máculas delgadas, azul-grises y café-negro de 2-4 mm. Se desarrollan aprox a los 5 años.
-
Puede haber pólipos rectales. Pueden prolapsarse (7%).
Modificadores de la Penetrancia variable: Espectro amplio de las manifestaciones del síndrome. herencia No hay anticipación Complicacionescomorbilidades
-
Obstrucción de in testino delgado (86%). Desarrollo de neoplasias en cólon o estómago (hamartomas) e intestino delgado. Pueden coexistir con Adenomas. Pueden progresar a adenocarcinomas. Cánceres extraintestinales: Mama y páncreas (en edades tempranas). Tumores en cordones sexuales con túbulos anulares. Quistes ováricos. Adenoma maligno. Tumores ováricos mucinosos. Tumores de células de Sertoli. Dolor abdominal por infarto Sangrado rectal por ulceración Extrusión de póli pos.
Diagnóstico
Endoscopia capsular Resonancia magnética con enteroclisis TC con contraste oral Colonoscopía Enteroscopía Enteroscopía de doble balon Endoscopía ultrasonográfica Colangiopancreatografía transendoscópica retrógrada
Pruebas genéticas
Análisis de duplicación/deleción del gen STK11 - FISH Secuenciación genética
Asesoramiento
Enfermedad autosómica dominante
Manejo miento
y
trata- Celecoxib, inhibidores de la COX.
Inhibición de mTOR. Quirúrgico. Laparotomía y resección.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1266/ http://emedicine.medscape.com/article/182006-overview#a2 http://www.medigraphic.com/pdfs/h-gral/hg-2005/hg052h.pdf
CÁNCER DE MAMA Frecuencia
Cáncer más común en mujeres. 25% de todos los nuevos casos de cáncer. La mayoría de los casos de cáncer son esporádicos, se estima que un 5-10% se deben a predisposición genética hereditaria
Gen mutado y fisiopatología
Mutaciones en BRCA1 y BRCA2 25% de los casos de CA de mama familiar. BRCA1 en 17q21.31 t BRCA2 en 13q13.1 BRCA1: Codifica para una proteína de 220-kd de 1863 aa. La proteina esta normalmente localizada en el nucleo
y contiene residuos fosforilados. Interacciona con proteínas involucradas en las vías celulares, incluyendo la progresión del ciclo celular, la transcripción de genes, la respuesta a daño del DNA, y ubiquitinización. El complejo BCRA1/BARD1 está relacionado con la actividad ubiquitina ligasa. La proteína está expresada en la mayoría
de los tejidos analizados, lo que hace pensar que el patrón de expresión no es lo que causa el fenotipo de restricción de tejido del cáncer de mama o de o vario. La transcripción de BRCA1 es inducida en la fase G1 tardía del ciclo celular y se mantiene elevada durante la fase S, lo cual nos indica que tiene papel durante la síntesis de DNA. La evidencia muestra que el cáncerdemamatipo1estárelacionadoconlareparacióndeDNA pues BRCA1seencuentraconBRCA2yRAD51endondehadañoalDNAyactivanrecombinaciónhomólogamediada porRAD51. - Producto anormal del gen: Lasvariantespatogénicasdancomoresultadoalteracionesenelmarcode lecturaquedan proteínasdisfuncionales. En todos los cánceres estudiados con una variante patogé-
nica de BRCA1 en la línea germinal, el alelo normal esta deletado o inactivado, resultado en una inactivación homóloga de BRCA1. Esto sugiere que BRCA1 es un supresor de tumores cuya falta de función resulta en una alta susceptibilidad y transformación maligna. Sobreexpresión de BRCA1 da una supresión del crecimiento. PérdidadefuncióndadefectosenlareparacióndeDNA,defectosenlatranscripción,duplicacióndelcentrosomaanormal,controlanormalG2/Menelciclocelular,controldisparejodel husomitótico,dañocromosómico
BRCA2: Se han descrito mas de 1800 variantes patogénicas. Codifica para una proteína de 3418 aa. 8 motivos
de 30-40 residuos en el exón 11 medían la unión de la proteína BRCA2 a RAD51. Las funciones son parecidas a BRCA1. - El producto anormal consisiste en deleciones,insercionesovariantessinsentidoquepredicenuna transcripcióntrunca,resultandoenuna pérdidadefunción. Las células que pierden la función carecen de la reparaciónderupturasdedoblecadena , con hipersensibilidad a la radiación ionizante
El riesgo de cáncer de ovario es mayor en mujeres con variante patogénica de BRCA1 en la línea germinal que con BRCA2. Patología del cáncer de mama : Tumores relacionados con BRCA1 que muestran un exceso de histopatología
medular, son más comunes que sean receptoresdeestrógenosnegativosyreceptoresdeprogesteronanegativos ymenoscomúnquetengansobreexpresióndeHER2/neu. Estos tumores pueden caer en la categoría de triple negativos. Los tumores relacionados a BRCA1 provienen generalmente de las células epiteliales de la glándula mamaria. Tumores relacionados a BRCA2 tienden a ser receptordehormonaspositivos y no tienen una característica patológica específica. Patología de cáncer de ovario : Un exceso de adenocarcinoma seroso se ha visto en mujeres con variante en
línea germinal de BRCA1 y 2. 90% de los tumores con variantes en la línea germinal son serosos. Adenocarcinomas serosos son generalmente de mayor grado y tienen prominencia de linfocitos, atipia nuclear marcada y abundantes mitosis P53 gen mas frecuentemente mutado. Cuadro clínico
Los pacientes con anomalías en los genes anteriores tendrán riesgo de padecer: - Cáncer de mama 40-80%
- Cáncer ovárico 11-40% - Cáncer de mama masculino 1-10% - Cáncer de próstata >39% - Cáncer pancreático 1-7% Individuos con mutaciones en BRCA2 tienen más riesgo de desarrollar melanoma. El pronóstico del cáncer va a depender de la etapa en la que se encuentre al momento del dx. Complicacionescomorbilidades
Pronóstico de cáncer de mama: En mujeres tratadas conservadoramente se ha visto un mayor incidencia de
Diagnóstico
Autoexaminación mensual. Mamografía. Ultrasonido pélvico anual. Antígeno prostático en sangre.
cáncer contralateral. Los predictores de cáncer contralateral incluyen edad joven en el diagnóstico e historia familiar de iniciación temprana. La prevalencia de cáncer de mama contralateral a disminuido en mujeres con ooforectomía profiláctica. Cáncer ipsilateral tiene una mayor incidencia en mujeres que prefieren cirugía conservativa en vez de mastectomía. El riesgo es menor en mujeres tratadas con quimioterapia. Cáncer ovárico: Hay más posibilidad de supervivencia en individuos con variantes patogénicas BRCA1 y BRCA2 que con BRCA1/2. Carcinoma de trompas de falopio : Dentro del espectro causado por BRCA 1 y 2 Cáncer peritoneal primario: Heterocigotos para BRCA1 tienen riesgo de carcinoma seroso papilar primario, también asociado a BCRA 2 en menor cantidad.
Inmunohistoquimica Pruebas genéticas
Análisis de secuenciación de los genes específicos FISH, MLPA. CGH.
Asesoramiento Manejo y trata- Mastectomía o ooforectomía profiláctica. miento Ligación de trompas de falopia
Fx: Tamoxifen. Contraceptivos orales. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1247/
LI FRAUMENI Es un síndrome con predisposición a cáncer. Frecuencia
Mayor riesgo en mujeres (100%) a comparación de hombres (73%)
Gen mutado y fisiopatología
Mutaciones con pérdida de función de TP53 en el cromosoma 17p13.31. Se hereda una copia del alelo TP53
mutado (primer golpe) y sólo se necesita un segundo golpe en el alelo mutado para suprimir la función de TP53. Las mutaciones generalmente son sinsentido y ocurren en los exones 5 a 8, deleciones de la región codificante o del promotor. El gen TP53 es el gen que más veces se muta en los cánceres- aprox más de la mitad. Se necesitan los dos hits. p53: guardiándelgenoma. Es un gen supresor tumoral que regula la progresión del ciclo celular, la reparación del ADN, senescencia celular y apoptosis . - Participa en una red de señales que detectan: estrés celular como daño al ADN, telómeros acortados, hipoxia y estrés causado por una excesiva señalización de crecimiento (como en mutaciones en RAS y MYC). - p53 en una célula sana no estresada se mantiene a raya por MDM2, una enzima que la ubiquitiniza para que sea degradada por el proteosoma. En una célula estresada se libera de su inhibición a través de dos mecanismos: daño al ADN/hipoxia y estrés oncógeno.
Comentado [23]: Los principales iniciadores de la activación de p53 tras el daño del ADN o tras la exposición de la célula a la hipoxia son dos proteína cinasas relacionadas, la proteína mutada de la ataxia-telangiectasia (ATM) y la proteína relacionada con la ataxia-telangiectasia y Rad3 (ATR). Como su propio nombre implica, el gen ATM se identificó originalmente como una mutación germinal en sujetos con ataxia-telangiectasia. Las personas con esta enfermedad, caracterizada por la incapacidad para reparar determinados tipos de daño del ADN, experimentan una mayor incidencia de cáncer. Los tipos de daño detectados por ATM y ATR varían, pero los efectos finales se parecen. Una vez activadas, tanto la ATM como la ATR es timulan la fosforilación de una serie de proteínas, entre ellas p53 y MDM2. Estas modificaciones postraslacionales desestructuran la unión y degradación de la p53 por la MDM2, haciendo que se acumule p53. Comentado [24]: La activación de oncoproteínas, como RAS, da lugar a una señalización suprafisiológica sostenida a través de vías favorecedoras del crecimiento, como MAPK y PI3K/ AKT. Estas señales aberrantes generan, a través de mecanismos desconocidos, estrés celular y aumentan la expresión de la pl4/ ARF, que, como ya comentamos, está codificada por el gen supresor de tumores CDKN2A. La pl4/ ARF se une a la MDM2 y desplaza la p53, permitiendo que los niveles celulares de p53 vuelvan a elevarse
-
Unavezactivada,lap53impidelatransformaciónneoplásicaalinducirunaparadatransitoriadelciclo celular,lasenescencia(paradapermanentedelciclocelular)olamuertecelularprogramada(apoptosis ).
Lo logra al actuar como un factor de transcripción. La afinidad de la p53 por sus lugares de unión en los promotores y potenciadores de los genes reparadores del ADN es mayor que su afinidad por los sitios de unión de los genes proapoptósicos. De ahí que la vía reparadora del ADN se estimule antes. Cuando se pierde su función nosereparaeldañodelADN,seacumulanmutacionesconductorasenlosoncoge-
nesyotrosgenescancerosos,permitiendoquelascélulasdañadassobrevivanypuedenproliferarysufriruna transformaciónmaligna.
LF tipo2: mut en CHEK2 LF like syndrome: criterios de birch o eeles. 1q23 Modificadores de la Mutaciones de novo en 7-20%. herencia Penetrancia alta: riesgo de cáncer del 50% a los 3 años y del 90%a los 60.
Anticipación, sobre todo si hay mutaciones negativas de MDM2 y acortamiento de telómeros. Cuadro clínico
Cáncer a edades jóvenes (antes de los 30 años). 25 veces más probabilidades de desarrollar un tumor maligno para la edad de 50 que la población en general. Múltiples tumores primarios de diferentes tipos
→ Sarcomasdetejidosblandos : los más comunes son rabdomiosarcomas antes de los 5 años y osteosarcomas a cualquier edad. Otros tipos: leiomiosarcoma, liposarcomas, histiosarcomas. → Cáncer de mama premenopáusico (antes de los 33 años). La mayoría son positivos para los receptores de estrógenos y progesterona- Her2/neu. → Tumores cerebrales, presentes a los 16 años como: astrocitomas, gliobastomas, meduloblastomas, carcinomas del plexo coroideo. → Carcinomas de corteza adrenal-en un 50-80%. → Otros : • Cáncer de pulmón
Comentado [25]: La p53 se une al ADN con una secuencia específica y activa la transcripción de centenares de diferentes genes diana con elementos de unión a la p53. Los principales genes diana que ejecutan las funciones de la p53 no se han definido por completo, pero, en principio, pertenecen a una de estas tres categorías principales: 1) los que detienen el ciclo celular; 2) los que producen apoptosis y 3) los que potencian el metabolismo catabólico o inhiben el metabolismo anabólico.
• • • • •
Cánceres gastrointestinales: de colon, esófago, páncreas, estómago. Leucemias y linfomas Cánceres genitourinarios. Cáncer de piel Cáncer de tiroides
Correlación genotipo-fenotipo: Mutaciones sin sentido: cánceres más tempranos (8 años) Deleciones parciales o completas del gen: Sx LF clásico. Diagnóstico
CLÍNICO. El sx de Li-Fraumeni se define como la presencia de todos los siguientes criterios: 1. 2. 3.
Sarcoma diagnosticado antes de los 45 años Familiar de primer grado con cualquier tipo de cáncer antes de los 45 años. Familiar de primer o segundo grado con cualquier cáncer antes de los 45 años o sarcoma en cualquier edad.
Sospecha con ● Cualquier individuo que cumpla con los criterios de Chompret para el análisis de TP53. (se ha visto en 20% de los pacientes): ○ Algun tumor perteneciente al espectro del Sx antes de los 46 años y al menos un pariente de 1er/2do grado con un tumor antes de los 56 años o múltiples tumores O ○ Sujeto con múltiples tumores del síndrome antes de los 46 O ○ Sujeto con carcinoma adrenocortical o tumor del plexo coroideo. ● Cualquier mujer con historia personal de cáncer de mama de apairición temprana sin una mutación identificable en BCRA1 o A2 ● Individuo con historia personal del carcinoma adrenocortical ● Individuo con historia personal de carcinoma del plexo coroideo Pruebas genéticas
Secuenciación del gen. En caso de deleciones/duplicaciones: PCR, MLPA, aCHG
Asesoramiento
Tiene un tipo de herencia autosómico dominante-- riesgo de otro hijo afectado del 50%
Manejo y trata- Tratamiento de rutina oncológico. miento En cáncer de mamá siemmpre mastectomía.
Chequeos médicos anuales. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1311/#_li-fraumeni_Diagnosis_
VON HIPPEL LINDAU. Epidemiología
En EUA 1 caso de 36,000 nacimientos vivos. Mundial es de 1:32,000 nacimientos vivos. Hombres y mujeres están afectados y afecta a personas de cualquier raza. 26 años edad media de dx
Gen mutado y fisiopatología
Gen VHL en 3p25.3 codifica un mRNA que codifica 3 exones con splicing alternado. La pro teína resultante (pVHL )
se sitúa entre el núcleo y el citoplasma formando complejos con otras proteínas. Esta proteína tiene funciones como: regulacióndelasenescencia,delavíadelasensibilidadaloxígeno,orientaciónyestabilidad delosmicrotúbulos,formaciónciliar,señalamientoconcitocinas,ensambledelacolágenaIVenlamatrizextracelular, regulacióndelensamblajedelamatrizextracelulardefibronectina,ysupresióndetumores.
Funciones: - Poliubiquitinación: Marca sustratos para degradarlos. - Regulación de los factores de transcripción: HIP1a y HIF2a: Cuando no hay proteína, no se degrada HIFs promoviendo la activación de genes inducidos por hipoxia, en presencia de oxígeno. - Regulación de otros genes inducidos por hipoxia: Eritropoyetina, factor de crecimiento vascular endotelial (VEGF), factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF) y enzimas en glucólisis. - Interacción con matriz extracelular: Se une a microtúbulos y fibronectina.
- Control del ciclo celular: Interactúa con ciclina D1 que afecta la salida de la célula del ciclo. La tumorgénesis no está bien entendida. Se piensa que está dada por la teoría de los 2 hits.
Cuadro clínico
50% Presentan hemangioblastomas retinianos. Se aparece como una arteria dilatada que va del disco a un tumor periférico con una vena hinchada. Tumores del saco endolinfático: Presentan pérdida de la audición, tinnitus, vértigo, debilidad facial. Se puede perder el oído. Puede haber hemangioblastomas en sistema nervioso central, feocromocitomas, múltiples quistes en páncreas y riñones y un elevado riesgo de transformación a carcinoma de células renales. Criterios diagnósticos:
-
Más de un hemangioblastoma en CNS (cerebro o médula espinal) u ojo (retinales) Un hemangioblastoma en CNS o retina más una manifestación visceral (múltiple renal, pancreática, quistes hepáticos, feocromocitoma y cáncer renal) Historia familiar positiva Mutación del gen VHL
Modificadores de la Mutación de novo: 1:4.4 millones de R.N. vivos. herencia Penetrancia alta Complicacionescomorbilidades
● En lesiones renales: Son la primera causa de muerte. Degeneración maligna del los quistes renales. Carcinoma de células renales (75%). ● En CNS: Segunda causa de morbi-mortalidad. 70% desarrollan tumores, generalmente debajo del tentorium. 80% en cerebelo y espina. Los tumores cerebelosos causan mareos, cefalea, ataxia. Hay compromiso neurológico. ● Complicaciones oculares como: exudado macular, desprendimiento de retina, hemorragia vítrea, cataratas, glaucoma, daño nervioso. ● En tumores del saco endolinfático: pérdida del oído. ● Feocromocitomas: Hipertensión. Pacientes con VHL con deleción o proteína trunca, tienen 10% de probabilidad de desarrollar feocromocitoma. ● Lesiones pancreáticas - quistes con transformación maligna son raros. Si hay la metástasis más común es a hígado. Puede haber células malignas de los islotes, tumores funcionales de células del islote, o carcinomas pancreáticos. ● Cistoadenomas epididimales. En 50% de pacientes hombres. Pacientes con una mutación sin sentido para VHL tienen un riesgo del 50% de presentar feocromocitomas.
Subtipos: VHL tipo 1: Carcinoma renal y hemangioblastoma VHL tipo 2A: Hemangioblastoma con feocromocitoma VHL tipo 2B: Carcinoma renal y feocromocitoma VHL tipo 2C: Solo feocromocitoma Pacientes con deleciones largas que incluyen el gen HSPC300 tienen un subtipo 1 de VHL. Este subtipo llamado 1B protege a los pacientes del ca de células renales. Diagnóstico
Laboratorio: - Uroanalisis con citología. - Pruebas sanguíneas - Medición de metabolitos de catecolaminas en plasma y en orina. De imagen: - Ultrasonografía oftálmica - Ultrasonografía abdominal/genitourinaria. - TC abdominal - TC de cerebro - MRI de CNS con y sin contraste.
Pruebas genéticas
Análisis de deleción/duplicación Análisis de secuenciación
Asesoramiento Manejo y trata- Hemangioblastomas del CNS: miento - Removerlos quirúrgicamente
-
Cirugía de bisturí de rayos gama en tumores sólidos en lugares inoperables.
Hemangioblastoma de retina
- Tratamiento prospectivo para tumores en retina para prevenir síntomas secundarios al avance del tumor - Diatermia, xenon, laser, criocoagulación. - Radiote ra pia Carcinoma de células renales
-
Cirugía temprana Nefrectomía Crioabla ción. Ablación con radiofrecuencia Traspla nte renal
Feocromocitomas
-
Removidos quirúrgicamente Tratamie nto con a-adrenérgicos bloqueadores y b-bloqueadores.
Quistes pancreáticos y tumores neuroendocrinos
- Los quistes pancreáticos no necesitan cirugía - Los tumores neuroendocrinos del páncreas serán removidos si cuentan con los criterios de alto riesgo de metástasis: Tumor de más de 3 cm, variante patogénica en el exón 3, tumor que dobló su tamaño en menos de 5 días Tumores del saco endolinfático
-
Remover quirúrgicamente
Adenomas quísticos del ligamento ancho o epididimales
-
Normalmente no necesitan resección a menos que sean sintomáticos o condicionen infertilidad
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1463/
SÍNDROMES CON PREDISPOSICIÓN A CÁNCER POR INESTABILIDAD CROMOSÓMICA: Las aberraciones genéticas que aumentan las tasas de mutación son muy comunes en los cánceres y aceleran la adquisición de las mutaciones conductoras requeridas para la transformación y posterior progresión del tumor. La inestabilidad genómica ocurre de forma característica cuando desaparecen las dos copias del gen reparador del ADN; no obstante, ciertas investigaciones revelan que la haploinsuficiencia de, como mínimo, un subgrupo de estos genes también puede fomentar el cáncer. - La reparación del ADN ayuda a mantener la integridad del genoma. En personas con mutaciones en los genes reparadores hay amyor riesgo de sufrir algún tipo de cáncer. Uno de los rasgos característicos de los pacientes con defectos de reparación de los errores de emparejamiento es la inestabilidad de los microsatélites. Síndrome de Bloom
o síndrome de rotura cromosómica es muy poco frecuente y se caracteriza por una marcada inestabilidadgenéticapordefectosenla recombinación homóloga, asociada con un retraso en el crecimiento pre- y postnatal, eritema telangiectásico facial fotosensible, aumento de la susceptibilidad a infecciones, y predisposición al cáncer Frecuencia
Su prevalencia global es desconocida, pero en la población judía Ashkenazi se estima que es de aproximadamente 1/48.000 nacimientos
Gen mutado y fisiopatología
Mutaciones en el gen BLM en 15q26.1, que codifica para una helicasa RecQ13. Juega un papel importante en la reparación de la escisión de 2 hebras de DNA por r ecombinación homóloga donde la topoisomerasa III alfa, disuelve la unión doble Holliday en productos no cruzados. ➔ Cuando se muta hay aumento en el intercambio espontáneo de material genético entre dos cromátidas hermanas debido a una descenso de la velocidad de replicación y una reactivación defectuosa de la horquilla de replicación del ADN. Tipodemutaciones: inserción de nucleótidos, sin sentido, de sentido erróneo y defectos de splicing.
Cuadro c línico
Físico-estat ura:
● Deficiencia severa del crecimiento prenatal y postnatal. ● Escasez de tejido graso subcutáneo durante infancia y niñez temprana que se refleja como una piel de gran flacidez ● Estatura corta en vida postnatal (140-150cm) con proporción corporal normal ● Puede observarse dolicocefalia, cara estrecha, nariz y orejas prominentes, hipoplasia malar y mandibular ● Lesiones en piel: Lesión facial de piel de tipo eritematoso y telangiectásico por sensibilidad al sol. Aparece desde el 1er año de vida.La exensión y severidad varia entre los individuos afectados. ● Otras lesiones en piel: máculas color cafe con leche con areas hipopigmentadas de piel Problemas sistémicos:
● Falta de interés en lactancia y después en alimentación ● Es común el reflujo gastroesofágico--- posible causante de infecciones de repetición del tracto respiratorio superior, oído medio y pulmonares. Otra causa: inmunodeficiencia de intensidad variable- baja concentración de alguna Ig ● Las mujeres pueden ser fértiles pero la menopausia ocurre a edades más tempranas. Los hombres pueden tener azoospermia y oligospermia. ● Enfermedades crónico-degenerativas aparecen a edades más tempranas, como: EPOC, DM (2526años) ● Predisposición a un amplio espectro de tumores (diferente tipo y localización). ● Leucemias y linfomas, Wilms, osteosarcoma- infancia y adolescencia ● Ca de colon, esófago, mama-adultos
Características adicionales: formación de ampollas y el sangrado en los labios,, nomalías oculares (p.e. conjuntivitis, hipoplasia bilateral del nervio óptico). La mayoría tiene un intelecto normal, pero algunos pueden presentar dificultad de aprendizaje a causa de una disminución de la capacidad de atención y la reducción de la función de la memoria Complicacionescomorbilidades
Obstrucción de tracto urinario bajo en hombres, EPOC, DM, Mielodisplasia, Cáncer. La esperanza es de 50 años
Diagnóstico
Hallazgos sugestivos clínicos ➔ Deficiencia severa del crecimiento intrauterina sin explicación que pe rsiste en infancia, niñez y adultez. ➔ Deficiencia del crecimiento y una lesión en piel eritematosa en forma de mariposa en cara después de la exposición al sol ➔ Deficiencia del crecimiento y diagnóstico de cáncer Diferencial: síndrome de Silver-Russell, el síndrome de Rothmund-Thomson, la ataxia-telangiectasia, el síndrome de Cockayne, y el síndrome de rotura de Nijmegen
Pruebas genéticas
Hallazgos sugestivos citogenéticos ➔ Aumento de configuraciones Qrs (cuatrirradiales) en cultivo de linfocitos. ➔ Incremento de 10 veces (de 40 a 100 por metafase) en la tasa de intercambio de cromátidas hermanas en comparación con células normales ➔ Brechas en cromátides, rupturas o rearreglos. Secuenciación de BLM seguida de análisis de deleciones/duplicaciones: qPCR, MLPPA, microarreglos En judios ashkenazi se busca la variante c.2207_2212delinsTAGATTC
Asesoramiento
Se hereda de manera recesiva- riesgo de recurrencia es del 25%
Manejo y tratamiento
El tratamiento es sintomático. ➔ Suplementación alimenticia ayuda a aumentar el depósito de grasa pero no con el crecimiento longitudinal (estatura).
Se utilizan antibióticos para tratar las infecciones. Si los niveles séricos de inmunoglobulinas (Ig) son bajos, los pacientes se beneficiarán de una terapia de sustitución de Ig. ➔ Debe evitarse la exposición al sol. ➔ Un inicio precoz del seguimiento es esencial para vigilar la posible aparición de cáncer. Siempre se debe de analizar cualquier indicio de signos o sintomas potencialmente malignos. ➔ Debido a la hipersensibilidad de los pacientes a los agentes que causan rotura del ADN, el tratamiento con radioterapia y quimioterapia debe llevarse a cabo a dosis y/o duración reducida ➔ Determinación de glucosa rápida. Si hay DM- tratamiento estándar. ➔ ➔
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1398/
ATAXIA TELANGIECTASIA Asociación de inmunodeficiencia con ataxia cerebelosa progresiva. Se caracteriza por signos neurológicos, telangectasias, mayor suceptibilidad a infecciones, y mayor riesgo de cáncer. Frecuencia
Prevalencia media de 1 en 100 000 niños
Gen mutado y fisiopatología
Defectos en la reparación por recombinación homóloga. El gen mutado es el ATM, importante para el reconocimiento y respuesta al daño del ADN causado por radiaciones ionizantes. Mutaciones inactivan el gen ATM (11q22.3). Este gen se expresa de forma ubicua y codifica para una proteína quinasa (ATM) que repara roturas de doble hebra de DNA, coordina los puntos de cont rol de los ciclos celulares antes de la reparación, se pone cerca de los sitios de daño y recluta proteínas a los sitios de daño; esto particularmente en las células de Purkinje del cerebelo y en las cé lulas endoteliales cerebrales, cutáneas y conjuntivas. La proteína se encuentra ausente en 95%. 1% de los individuos permiten la expresión normal de la ATM pero la proteína no tiene una función normal. Hay una variante de MRE11 (11q21), que también codifica para una proteína que también repara roturas de doble cadena. Da una enfermedad parecida a A-T.
Cuadro clínico
Suele manifestarse entre los 1 y 2 años con movimientos de cabeza anormales y pérdida de equilibrio, seguido por habla confusa y movimientos oculares anormales. Se sospecha en niños con disfunción cerebelar progresiva en niños con edad de entre 1 y 4 años de edad: Marcha y ataxia troncal, inclinación de la cabeza, trastornos del habla, apraxia oculomotora (interrumpida o en baches) y desigual de seguimiento a través de un campo visual, cor eoatetosis, telangiectasia oculocutanea (evidente a los 6 años); infecciones frecuentes con evidencia serológica y celular e hipersensibilidad a la radiación ionizante con susceptibilidad a cáncer. Otras características incluyen envejecimiento prematuro con mechones de cabello gris y anormalidades endocrinas como resistencia a la insulina en DM. Los signos de ataxia empiezan como signos troncales que evantualmente se acompaña con afectación periférica. De los 1 a los 4 años parece que mejoran, posiblemente por la curva de aprendizaje tan rapida que presentan los niños. Puede haber convulsiones mioclónicas y tremor en 25%. Los reflejos tendinosis esta deprimidos o ausentes en individuos adultos. La escritura se afecta a los 7-8 años. Los jovenes con A-T necesitan ayuda para cambiarse, comer, lavarse y usar el baño. Puede haber contracturas en dedos y tobillos. La inteligencia tipicamente es normal, dificultades en el aprendizaje son comunes. Las respuestas motoras y verbales lentas hacen dificil de contestar los test de IQ por falta de tiempo. Inmunodeficiencia: Se presenta en un 60-80% de los individuos con A-T clasica. No es progresiva. Tienen una
respuesta de anticuerpos pobre a vacunas de polisacaridos neumocócicos. La concentración de IgA, IgE e IgG2 pueden estar reducidas. Aproximadamente el 30% tiene deficiencia de celulas T. Comunmente no presentan infecciones por oportunistas. Algunos individuos desarrollan bronquiectasias crónicas. La frecuencia y severidad de las infecciones se correlaciona generalmente con el estado nutricional que con la inmunodeficiencia.
Riesgo de cáncer: El riesgo de malignización en personas con A-T clasica es de 38%. Leucemia y linfoma (usual-
mente de celulas B) son el 85% de las malignidades. Los niños tienden a tener leucemia linfocítica de celulas T. Otros canceres como el ovarico, de mama, gastrico, melanoma, leiomiomas, y sarcomas se han observado. La esperanza de vida es de 25 años. Los heterocigotos pueden tener aparcion de sintomas en adultes con atrofia muscular espinal. Distonía progresicaa. Tienen 4 veces mas probabilidad de tener cancer que las personas normales, principalmente cancer de mama. Complicacionescomorbilidades
Infecciones, disfunción pulmonar. Cancer.
Diagnóstico
RM - se ve un cerebelo pequeño (atrofia (atrofia del cerebelo) cerebelo) Alfa fetoproteína en suero: Mas de 10ng/ml Radiografía de torax Consulta neurológica Cariotipo para translocaciones t7;14 y clonas leucémicas Buscar diabetes Niveles inmunes Inmunoensayo para aproximar niveles de ATM.
Pruebas genéticas
Cariotipo, MLPA, Microarreglos, Secuenciación génica, Intercambio de cromátides hermanas Sintesis de DNA resistente a radioación? (radio-resistent DNA synthesis)
Asesoramiento
Se hereda de manera autosómica recesiva. ATM heterocigotos tienen un mayor riesgo de padecer cancer (mama). Se tiene que evitar la radiación ionizante. Las dosis de quimioterapia
Manejo y trata- Terapia con inmunoglobulinas en personas con niveles bajos de IgG e infecciones severas. miento Higiene pulmonar severa en personas con bronquiectasias crónicas. Terapia de soporte para babeo, coreoate-
tosis y ataxia Terapia física para escoliosis y contracturas http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26468/
ANEMIA DE FANCONI. Enfermedad que presenta falla en la hematopoyesis, hematopoyesis, anormalidades físicas, predisposición a desarrollar neoplasias. Se considera un síndrome de inestabilidad cromosómica, ya que de manera espontánea se encuentra en sus células una alta frecuencia de aberraciones cromosómicas y es hipersensible a agentes que dañan el DNA especialmente a los alquilantes bifuncionales Frecuencia
1-5 afectados por cada millón en europa-EU Portadores: 1 de cada 3,000
Gen mutado y fisiopatología
Se han identificado 15 grupos de comp lementación (A, B, C, D1 [BRCA2], D2, E, F, G, I, J [BRIP1], L, M, N [PALB2], O [RAD51C], and P [SLX4]) , que corresponden a defectos en 15 genes diferentes, cuyos productos están involucrados en una misma vía de respuesta a un daño al ADN: la vía AF/BRCA- participa en la reparación de enlaces cruzados de AND, que genera rupturas y aberraciones cromosómicas. GENES: FANCA 16q24.3- 65% 65% FANCB Xp22.31 FANCC 9q22.3 - 15% 15% FANCD1/ BRCA2 13q13.1--3% FANCD2 3p25.3-- 3% FANCE 6p21.31 --3% FANCF 11p14.3 --2% FANCG 9p13 -10%
FANCI 15q26.1- 1% FANCJ- BRIP1 o BACH1 BACH1 17q23.2--2% FANCL 2p16.1 FANCM 14q21.2 FANCN/PALB2 16p12.2 FANCO/RAD51C 17q22 FANCP/ SLX4 16p13.3
Las 8 proteínas de anemia de Fanconi, junto con FAAP100 y FAAP24 forman un complejo proteico nuc lear (complejo FA) con actividad E3 unbiquitin ligasa. FANCL es la subunidad catalitica del complejo FA e interactúa directamnete con enzima conjugadora ubiquitina E2 UBE2T a través de su dominio PHD/RING. UBE2T puede ser incativada por automonoubiquitinación. El complejo FA junto con BLM, RPA y topoisomerasa III forman el supercomplejo BRAFT . FANCI y FANCD2 forman otro complejo llamado complejo ID. FAN1 interactua con FANCD2. En respuesta a daño al DNA o durante la fase S, FANCI y FANCD2 se monoubiquitinizan en una forma dependiente del complejo FA, UBE2T e ID. La ubiquitinización de FANCD2 requiere la unión de ATR, RPA y HCLK2. FANCD2 y FANCI monoubiquitinados se translocan al foco nuclear junto con BRCA1, FANCD1/BRCA2, FANCN/PALB2(16p12), RAD51(17q22), RAD51(17q22), FANCJ/BRIP1 FANCJ/BRIP1 y otras proteínas. BRCA1 es requerido por FANCD2 en la formación focal para continuar la respuesta daño al DNA. El complejo FA también forma el foco nucelar. Todos los factores son requeridos para la resistencia celular a agentes formadores de enlaces cruzados. La monoubiquitinización de PCNA requiere de RAD6 como E2 y RAD18 como E3, pero no el complejo FA. La monoubiquitinización de PCNA causa reclutamiento de DNA polimerasas de sintesis de translesión al sitio en donde se instalaron las horquillas de replicación. USP1 con su cofactor UAF1 desubiquitiniza PCNA y FANCD2 y posiblemente FANCI. FANCM tiene actividad helicasa, y se une a las hebras de ADN dañadas. Se especula que la actividad ADN translocasa de FANCM juega un rol importante desplazando el complejo F A a traves del ADN reconociendo los lugares de DNA dañados. FAAP24 marca los lugares dañados. Se han encontrado variantes patogénicas de RAD51C en casos de AF en consanguineos, asociados con cancer de ovario y amma. Junto con las proteínas FA, BRCA2 tiene un rol claro regulando recompbinación homologa, controlando la acitivadad de RAD51. PALB2 regula BRCA2 tambien requerida para recombinación homóloga. Treina genes estan involucrados en la Anemia de Fanconi y cuentan para cada uno de los 13 fenotipos que han sido identificados. Defectos en la vía FA-BRCA implicados en cáncer: - Inactivación Inactivación de la vía vía FA por metila metilación ción de FANCF FANCF se ha ha encontrado encontrado en muchos muchos tipos tipos de cáncer cáncer - Variantes Variantes patogénica patogénica somáticas somáticas de FANCC FANCC y FANCG FANCG ocurren en en cánceres cánceres pancreáticos pancreáticos de aparición aparición temprana. - BRCA1 BRCA1 y BRCA2 BRCA2 en cánce cáncerr de mama mama y ovario. ovario. - Variantes Variantes patogénica patogénicass de BRIP1 BRIP1 y PALB2 PALB2 crean crean susceptibili susceptibilidad dad al cáncer cáncer de mama. Correlación fenotipo-genotipo: - Mutaciones Mutaciones en FANCA: FANCA: presentació presentaciónn temprana temprana de anemia anemia y mayor mayor incidenci incidenciaa de leucemia leucemia - FANCC: FANCC: anorm anormali alidad dades es hemato hematolog logica icass temprana tempranas. s. - BRCA2. BRCA2. Leucemia Leucemia agua agua de presentació presentaciónn temprana temprana y tumores tumores sólidos. sólidos. Meduloblas Meduloblastomas tomas y tumor tumor de Wilms - FANCG: FANCG: Citopenia Citopenia severa severa y mayor mayor incidencia incidencia de leucemia leucemia que otras variantes variantes patológicas. patológicas. Modificadores de Expresividad variable la herencia Mosaicismo Cuadro clínico
Es un síndrome de falla medular ya que la característica hematológica primordial es la anemia aplásica. La pancitopenia se desarrolla entre los cinco y diez años. ➔ La primera manifestación es la macrocitosis, la siguen la trombocitopenia y la neutropenia.
➔ Clínicamente, los pacientes presentan palidez, sangrado e infecciones de repetición y alrededor de 7 por ciento de los pacientes desarrolla síndrome mielodisplásico.
Características físicas:
-
Bajo Bajo pes pesoo al al nac nacer er en el 5% Baja Baja esta estatur turaa-mi micro crosom somia ia en en el 40% 40% Pigmentación Pigmentación anormal anormal de piel: piel: hiperpig hiperpigmentaci mentación, ón, manchas manchas café con leche, leche, áreas áreas hipopigmenta hipopigmentadas. das. Malformacio Malformaciones nes de pulgare pulgares, s, antebrazos, antebrazos, sistema esquelético esquelético
Hay malformaciones de ojos, riñones, tracto urinario, orejas, corazón, sistema gastrointestinal, SNC, hipogonadismo y retraso del crecimiento. El principal cáncer es la leucemia mieloide aguda- 15 a 35 años
Complicacionescomorbilidades
A la edad de 40/50 años la falla de la médula ósea es de 90% Incidencia de cánceres hematológicos: 10 a 30% / cánceres sólidos: 25-30% Sweet syndrome: infiltración a piel por neutrofilos.
Diagnóstico
Química sanguínea
Citología hemática Aspirado de médula ósea y biopsia Ultrasonido para evaluar riñones y tracto urinario Tipificación de HLA para afectados. Prueba de audición Referir con oftalmologo, otorrinolaringologo, endocrinologo, cirujano, ginecologo, gastroenterologo o urologo según sea necesario. Prueba Pruebass genéti genéticas cas
Citoge Citogenét nética ica:: Análisis de aberraciones cromosómicas espontáneas e inducidas por DEB (diepoxibutano) o mitoicina C (MMC). - Se deben deben de de evalua evaluarr entre entre 25 a 100 100 célula célulass por indiv individuo iduo.. - En comparación comparación con con el control se tendrán tendrán 10 veces más aberraciones aberraciones:: rupturas, rupturas, rearreglos, rearreglos, intercam intercam-bios - IFC: índice de fragilid fragilidad ad cromosómica cromosómica-- porcentaje porcentaje de células células dañadas. dañadas. Debe Debe ser mayor a 40
En estudio genético es difícil por la cantidad de genes involucrados, pero se puede hacer una secuenciación para cada gen, qPCR, MLPA, aCGH Asesoramiento
Herencia de tipo autosómica recesiva: 25% riesgo de afectados, 50% de portadores, 25% sanos. B: herencia ligada al X. 50% en cada embarazo que sea varon.
Manejo y trata- Tratamientodemanifestaciones: miento En el 50% la administración oral de andrógenos como oximetolona mejora el conteo celular en sangre. La ad-
ministración subcutánea de G-CSF mejora el conteo de neutrofilos. El transplante de células hematopoyéticas estaminales es la única terapia curativa para las manifestaciones hematológicas, pero el riesgo riesgo de tumores sólidos se mantiene. Vigilancia:
Monitoreo de crecimiento y desarrollo Monitoreo de la actividad de médula ósea: conteo celular, biopsia/aspirado anual y citogenetica. Se deben evitar agentes tóxicos que puedan causar tumores. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1401/
DIAGNÓSTICO PRENATAL El objetivo es hacer posible que las parejas con riesgo puedan tener hijos selectivamente no afectados por un padecimiento hereditario específico. ➔ prevención de defectos congénitos y padecimientos genéticos ➔ bienestar emocional y psicológico del consultante y su familia procedimiento clínico especializado mediante el cual el asesor, con base en un diagnóstico lo más preciso posible, proporciona al consultante información sobre la naturaleza, evolución, posibles complicaciones y posibilidades de tratamiento de la enfermedad en cuestión, y por otra parte, acerca de los mecanismos hereditarios y los riesgos de recurrencia tanto para el afectado como para sus familiares.
Asesoramientogenético:
Todos tienen riesgo de tener un hijo enfermo. Según la OMS alrededor del 1% de los niños en el mundo presentan una anomalía congénita (VCV dice que 3 de cada 100), y cerca del 8% de los recién nacidos (<5 años) mueren a causa de estas alteraciones. En América, este porcentaje representa hasta un 16% de estazs muertes, de las cuales para América Latina corresponden al 13%, siendo la segunda causa de muerte en neonatos en estos países. Alrededor de la mitad de los abortos espontáneos del primer trimestre se deben a anomalías congénitas. Pasos para alcanzar el diagnóstico de una patología 1. Historia clínica que incluya un árbol genealógico 2. Exploración clínica 3. Estudios de laboratorio y gabinete 4. Interconsultas con especialistas Después del diagnóstico es necesaria la forma de herencia y la estimación del riesgo de recurrencia. Si una mujer embarazada tiene un riesgo mayor que la población general de tener un hijo enfermo, está indicado el diagnóstico prenatal. También está indicado cuando hay antecedentes de retraso mental,
pero se recomienda en cualquier embarazada. Las pruebas genéticas presintomáticas y de susceptibilidad predicen que una persona “sana” desarrollará o tiene un alto riesgo de desarrollar una enfermedad Pruebas presintomáticas
Pruebas de suceptibilidad
- Identifican a portadores de una mutación que causa enfermedad mendeliana - Proporcionan información acerca del gen, sx o enfermedad, riesgos, patrón de herencia - Ej: tamizaje metabólico en enfermedades como fenilcetonuria, galactosemia, enfermedades por acumulación lisosomal en las cuales el dx y tx oportuno dan la oportunidad de vivir una vida casi normal.
En el asesoramiento genético de las pruebas presintomáticas y de susceptibilidad habrá que informar acerca de: a) Alternativas a la prueba genética. b) Riesgos, beneficios y limitaciones que conlleva (psicológicos, discriminación). c) Posibles resultados positivo, negativo, no informativo, variante desconocida. d) Precisión de la prueba. e) Opciones de manejo de acuerdo a resultados. f) Posibles implicaciones para los hijos y otros miembros de la familia. g) Importancia de diseminar información entre los familiares. h) Estimación de costos y opciones de seguros. i) Forma de registro y almacenamiento de la información genética en el expediente médico. j) Firma del consentimiento informado.
Identifican personas con susceptabilidad de padecer enfermedades complejas-multifactoriales (CA, DM, CVS) Proporcionan información sobre las variantes genéticas asociadas a una enfermedad, su significado y los riesgos que confieren, además de informarles de los factores de riesgo ambientales
El asesoramiento genético posterior a las pruebas presintomáticas o de susceptibilidad, debe incluir lo siguiente: a) Facilitar la comprensión de los riesgos de la enfermedad de acuerdo al resultado. b) Informar acerca de las medidas preventivas y la posibilidad de biomarcadores de diagnóstico temprano. c) Promover comportamientos saludables para prevenir la enfermedad. d) Promover la toma de decisiones sobre uso de pruebas genéticas. e) Discutir los riesgos para los familiares y los hijos. f) Promover la diseminación de la información de los resultados a los familiares. g) Discutir la edad a la cual es conveniente realizar las pruebas presintomáticas o de susceptibilidad.
TAMIZAJE GENÉTICO PRENATAL-
Debe ser sencillo y barato. Condiciones importantes con las que debe de contar: Índice de detección: proporción de individuos afectados cuyo resultado es positivo. Índice de falsos positivos: casos con resultado positivo que incluye falsos positivos y verdaderos positivos Prueba confirmatoria para tamizajes positivos Pruebas de tamizaje:
-
Si sale positiva se hace una prueba de dx para confirmar.
Ultrasonido Suero mate rno Células fetales en sangre materna.
Diagnóstico prenatal
- Ultrasonido - Amn ioc ent es is - Biopsia de Vellosidades coriónic as - C ord oc en tes is - B iops ia de piel - Fetoscopia. Preimplantación antes de embarazarse.
PRUEBAS DE DIAGNÓSTICO PRENATAL NO INVASIVAS Marcadores bioquímicos Primer trimestre (11-13 semanas)
Los marcadores bioquímicos en suero materno utilizados en el primer trimestre son: ➔ Subunidad B de la gonadotrofina coriónica (B-HCG): en forma HCG total o su subunidad B libre. Está elevada en la trisomía 21 pero disminuida en las otras. ➔ Proteína plasmática A asociada al embarazo (PAPP-A) .Muestra una disminución a su rango normal en todas las trisomías. Segundo trimestre (15-20 semestre) ➔ ALFA-FETOPROTEÍNA.
La AFP es una glucoproteína producida principalmente por el hígado, segregada a la circulación fetal y eliminada por los riñones del feto hacia el líquido amniótico, a través de su orina. Alcanza el torrente sanguíneo materno a través de la placenta, las membranas amnióticas y la circulación materno-fetal. Su concentración se cuantifica mediante inmunoanálisis. Es importante determinar la AFP para investigar riesgodeDATN(75-90%),defectosdeparedabdominalyotrosdefectosdisruptivosy amenazadeaborto.
- Forma parte del triple y cuádruple marcador del segundo trimestre: AFP, B-HCG, estriol no conjugado + inhibina A. Ofrecen una tasa de detección de trisomías del 72 (triple) a 81% (cuádruple) - Es necesario que se conozcan: peso del paciente y grupo étnico, si pade DM1, número de fetos e historia familiar de DATN.
En DATN esta elevada tanto en suero materno como el líquido amniótico, pero no tiene una sensibilidad completa- alrededor de 20% quedan sin detección. La determinación diagnóstica se incrementa con el ultrasonido y la determinación de la AFP en suero materno y líquido amniótico. En muchos embarazos con Síndrome de Down la AFP se encuentra disminuida.
MÉTODOS DE IMAGEN Ultrasonido/Ecografía
Forma parte del tamiz prenatal del primer trimestre-semanas 11-13 con 6 días y del segundo trimestre (18-20, max 24) 1ertrimestre-TNC y hueso nasal 2dotrimestre- medir y buscar todas las anomalías estructurales. ULTRASONIDO I: ➔ medición de las estructuras fetales y no fetales para definir el crecimiento y proporción de los segmentos fetales y PC, estimar la edad gestacional y FC. ➔ valorar la cantidad de líquido amniótico, el estado de las membranas y el cordón umbilical.
Debe determinarse la edad gestacional exacta a través de la medición de la longitudcraneocaudal(LLC ) y a medida de la translucencianucal(TN) ➔ TN: espacio de líquido que queda en la región de la nuca fetal que se mide en su diámetro más ancho. Se ve como un grosor del espacio sin señal entre la piel y tejidos blandos subyacentes en la parte dorsal de la columna cervical. ◆ Se valora como múltiplos de la mediana o percentil para la edad gestacional. En promedio: 0.12mm a las 11 semanas (p95 hasta 2mm) y 0.5mm a las 14 semanas (p95 hasta 2.6mm) max 3mm ◆ Es el marcador aislado de enfermedad fetal más frecuente que existe en enfermedadeslinfaticasycardiacas- Si se encuentra aumentado implica riesgo para cromosopatías (33% de probabilidad si mide más de 4 mm- Trisomías 21,13,18 y 45,X), también cardiopatía congénita, anemia fetal, diversos síndromes (Noona, Cornelia de Lange, EIM, etc).
ULTRASONIDO II. Es un estudio más detallado donde se evalúan de
manera sistemática y dirigida diversos órganos y estructuras a través de la anatomía fetal y sus modificaciones a lo largo de la gestación en busca de malformaciones congénitas o desviaciones del patrón de desarrollo normal. Utiliza el modo Doppler. Puntos a valorar: → cráneo y estructuras intracraneanas, cara y cuello, columna vertebral → Tórax, corazón, grandes vasos, pulmones, diafragma → Estómago, intestino, pared abdominal, inserción del cordón. → Riñones, vejiga, genitales → Extremidades superiores e inferiores. → Número de vasos del cordón, longitud, cantidad de líquido amniótico, placenta y cuello uterino
Ecografíaprenatalentrastornosmonogénicos
Es útil en casos en los que es posible al evaluación del ADN pero no existen muestras de sangre o tisulares para el estudio del ADN o las proteínas. Ej: Holt-Oram (trastorno autosómico dominante caracterizado por cardiopatía congénita asociada a malformaciones de las manos) También puede tener utilidad en los casos en los que el riesgo de un trastorno genético es incierto debido a la insuficiencia de los datos de la historia clínica y de las pruebas analíticas que puedan indicar que un feto muestra claramente riesgo de un trastorno concreto. Ecografíaprenatalentrastornosmultifactoriales
Hay varios trastornos que pueden ser recurrentes en familias y se considera que la ecografía es útil para identificarlos.
El tamiz prenatal de primer trimestre tiene un índice de detección para aneuploidías mayor que el de segundo trimestre, por lo que si se encuentra disponible y la edad gestacional lo permite, debe utilizarse la biopsia de vellosidades coriales.
Debido a la sensibilidad y especificidad de las pruebas de detección en primer y segundo trimestres, los ginecólogos han desarrollado estrategias para la combinación de los resultados de las pruebas en ambos trimestres para incrementar las posibilidades de detectar embarazos con trisomías. Una de estas estrategias es la de la combinacióndelriesgodeterminadomediantelaspruebasdedetecciónduranteelprimeryelsegundotrimestres de manera secuencial. En la estrategia secuencial escalonada, las parejas son consideradas como «con detección positiva» para el síndrome de Down una vez que la ecografía confirma la edad fetal y demuestra que el riesgo estimado es equivalente o superior al riesgo correspondiente a una mujer de 35 años de edad. En este momento, a la pareja se le puede ofrecer la evaluación prenatal invasiva debido a que su riesgo de trisomía autosómica ha alcanzado el nivel correspondiente al de una mujer con edad materna avanzada, en la que se ofrecería de manera sistemática una evaluación de carácter invasivo. A las parejas restantes con grados menores de incremento del riesgo se les puede ofrecer la evaluación durante el segundo trimestre, y los resultados combinados de las pruebas realizadas en los trimestres primero y segundo se utilizan para determinar la posible indicación de las pruebas invasivas. Ecocardiografía
La ecocardiografía fetal y perinatal es el estudio por ultrasonidos del corazón y vasos del feto y del recién nacido, utilizando de forma combinada un conjunto de técnicas modo TM, Eco 2D, Eco Doppler, pulsado, continuo y color. La ecocardiografía 2D por vía transvaginal puede llegar a visualizar el corazón a partir de la 12 semana de gestación, siendo posible por vía transabdominal a partir de la 16 S.G. Un estudio completo de la anatomía y fisiología cardiovascular estandarizado, sería posible a partir de la 18 S.G; el momento más adecuado para la resolución es entre la 24-27 SG ➔ La vis ión del movimiento regular del corazón fetal se utiliza durante las primeras semanas de la gestación para establecer el diagnóstico de gestación en desarrollo. ➔ Durante el segundo trimestre es cuando es posible discernir estructuras intracardíacas independizadas y se puede llegar a identificar alteraciones estructurales del corazón. VENTAJAS - Permite diagnosticar los defectos: ofrece asesoramiento cardiogénico - Ayuda a determinar el sitio y la vía del parto en los casos de fetos afectados por cardiopatías serias - Permite una monitoriz ación de las arritmias cardiacas LIMITACIONES - Calidad de la im agen: es operador dependiente, depende la movilidad fetal, obesidad materna, embarazo múltiple - Resoluón de los equipos https://www.aeped.es/sites/default/files/documentos/37_eco_fetal.pdf http://www.scielo.org.ar/pdf/rac/v76n5/v76n5a13.pdf Resonancia Magnética
INDICACIONES: - Casos en los que se espera tener un ángulo de visión más amplio, mejor penetración a los tejidos o una mejor resolución que el US - Malformaciones del SNC, torácicas, tumores, malformaciones completas, placenta previa.
PRUEBAS DE DIAGNÓSTICO PRENATAL INVASIVAS BIOPSIA DE VELLOSIDADES CORIÓNICAS Método de elección antes de las 15 semanas de gestación. Puede obtenerse vía transabdominal o transcervical y requiere siempre una guía ultrasonográfica. Se realiza entre las semanas 10 y 12 de la gestación por medio de una aguja o una delgada pinza que se introduce en el útero a través de la pared abdominal. Obtención de muestra de tejido de vellosidades del corion. Las vellosidades proceden del trofoblasto, la parte extra embrionaria del blastocisto. Durante la implantación, el trofoblasto muestra diferenciación hacia citrotrofoblasto y sincitiotrofoblasto. El sincitiotrofoblasto infiltra la pared y da lugar a las lagunas de sangre materna. Al final de la segunda semana se forman las vellosidades corionicas primarias a partir de proliferaciones del citotrofoblasto que protuyen al sincitiotrofoblasto. Al poco tiempo las vellosidades comienzan a ramificarse y en su interior crece mesenquima que constituye el eje central - formación de vellosidades secundarias. En los ejes mesenquimales se desarrollan redes capilares y se establece la circulación, lo que da origen a vellosidades terciarias las cuales forman el corion frondoso (8va semana) que posteriormente se convierte en corion liso a medida que se degeneran. Las vellosidades que se obtienen para el diagnóstico prenatal son las vellosidades terciarias procedentes del corion frondoso y que están constituidas por un eje mesenquimal, citotrofoblasto y una capa externa de sincitiotrofoblasto.
Dificultades técnicas: obesidad, miomas, placentas de implantación posterior.
En la via transcervical, el instrumento se introduce a través del canal cervical. Es útil en casos que la vía transabdominal sea poco accesible. Implica mayor riesgo de infección. Se acepta que la via transabdominal es el procedimiento de elección.
¿Cómo se hace?
- Cuando se utilizan agujas o cánulas, el tejido placentario se obtiene por aspiración utilizando la presión negativa de una jeringa. Cuando se utiliza una pinza, ésta se coloca a través de una aguja en el espesor de la placenta y con la pinza se cortan pequeños pedazos de tejido que son extraídos. Riesgos
-
El riesgo de pérdida fetal cuando es realizada por personal calificado se estima que es alrededor de 2.6%. La obtención de BVC antes de las 10 semanas de gestación, se relacionó con la posibilidad de generar. defectos transversos de extremidades y disruptivo (parte bien pero se cierran vasos sanguineos) - Puede haber formación de bandas amnioticas. Ventajas
- Tiene la ventaja de permitir el diagnóstico en etapas tempranas de la gestación que ayuda al manejo adecuado o resolución del embarazo. Debido al tipo de muestra, el número de células disponibles es abundante y facilita los estudios moleculares. - Las células presentan división activa, por lo que se pueden hacer cultivos. Se da un resultado muy rápido-se pueden hacer las pruebas después de la toma de la muestra.
Se ha observado que el 2% (1-3%) de los estudios citogenéticos en BVC muestran presencia de mosaicismo lo que obliga a usar una amniocentesis para descartar/confirmar el dato. 2 de cada 100 mujeres que se les realiza una BVC tendrán que practicarse una amniocentesis. Esto tiene importancia en casos de impronta genómica. Si el cariotipo en amniocentesis es normal, se descartará por métodos moleculares la posibilidad de una disomía uniparental del cromosoma involucrado en trisomía. En el sincitiotrofoblasto es normal encontrar mosaico. Se encuentra contaminación materna en un 5%.
AMNIOCENTESIS El estudio de líquido amniótico es el método invasivo más común utilizado para dx fetal. ¿Cómo se hace?
- Consiste en la extracción de líquido amniótico por medio de una punción guiada por ultrasonido que se realiza por lo general a las 15 y 20 semanas de gestación.
- Durante un estudio ultrasonográfico previo se determina la vitalidad fetal y el sitio adecuado para la punción, además se corrobora que el amnio ya se haya fusionado con el corion y que haya suficiente LA - Las células se pueden utilizar - Sin cultivar, para QF-PCR, FISH o extracción del DNA - Cultivadas, para estudio citogenético, pero también para estudios enzimáticos o moleculares. El sobrenadante se usa para medir la a-fetoproteína que se encuentra elevada en.. (ir a la sección de arriba pa’ ver las implicaciones) - Se hace cariotipo con bandas G (implica cultivo celular). Toma de 10-15 días. Estándar de oro. - Con QF-PCR se pueden detectar trisomías 13, 18, 21 o monosomía X y presencia del Y pero no es posible conocer el estado de cromosomas no estudiados. Las anomalías detectadas por este estudio comprenden el 95% de las patologías relacionadas con edad materna avanzada o con tamiz en suero materno positivo. - Se puede realizar microarreglos de DNA en células no cultivadas de líquido amniótico. Tarda entre 5-7 días, pero el costo es más alto que cariotipo. Aplicación en casos de anomalías fetales múltiples o antecedentes familiares de retraso men tal, malformaciones congénitas. - microarreglos de DNA se pueden usar para diagnosticar casos relacionados con la impronta genómica. Riesgos
- Se sabe que si se toma líquido amniótico a la semana 13 o anterior (amniocentesis temprana) se relaciona con un incremento en el riesgo de aborto, talipes equino varo e hipoplasia pulmonar. - El riesgo de pérdida fetal por el procedimiento es de 0.5 a 1% máx . aunque en manos experimentadas el riesgo es menor. La indicación principal para la evaluación fetal invasiva mediante amniocentesis o BVC es el incremento en el riesgo de cuadros de aneuploidías cromosómicas a consecuencia de una edad materna avanzada. En amnios las células no están en división activa por lo tanto se tienen que poner a cultivar Se recomienda max 20 semanas - ideal 15-17. Mejor riesgo de abortos (menos del 1%) y de contaminación materna (0.5%). Menos mosaicos (0.1-0.2%). Después de semana 24 no crecen células.
CORDOCENTESIS Se usa en edades gestacionales más avanzadas (20-24 semanas de gestación o más) ¿Cómo se hace? Se punciona la vena del cordón umbilical para obtener sangre fetal Riesgos: Riesgo de pérdida fetal en manos experimentadas de 2.3% a las 24 horas y 0.7% 2 semanas.
Sus principales indicaciones indicaciones en diagnóstico prenatal son el estudio citogenético en los casos de oligohidramnios que imposibilitan la toma de líquido amniótico y el estudio de enfermedades infecciosas. Se puede tener un a mayor resolución en cariotipo. Diagnóstico tardío. Mayor riesgo de pérdida fetal.
FETOSCOPIA Se realiza para buscar defectos congenitos de piel o tomar biopsias. ¿Cómo se hace?
se introduce un endoscopio vía transabdominal y se observa al bebé. Riesgo de aborto: 3-5% ESTUDIO
TIEMPO (SEMANAS DE GESTACIÓN)
Biopsia de vellosid ades corionicas 10-12 Amniocentesis
Alrededor de la semana 15, no antes de la 13
Cordocentesis
18-22
NUEVAS TECNOLOGÍAS EN EL DIAGNÓSTICO PRENATAL ÁCIDOS NUCLEICOS FETALES
Tanto el ADN y el ARN se encuentran en sangre materna en vesículas de membrana libres como producto de la apoptosis o en algunos casos necrosis de células fetales. Aponecrosis - ejecución incompleta de apoptosis, seguida de desintegración necrótica de la célula. La detección de ARN ha permitido la detección de fetos con trisomía 21 utilizando una combinación de PCR transcriptasa inversa y espectrometría de masas para definir los radios alélicos de los polimorfismos de una sola base (SNP) heredados por vía materna o paterna.
ADN fetal
- El ADN se encuentra protegido dentro de cuerpos apoptóticos o por unión de los nucleosomas, favoreciendo su presencia en sangre periférica a partir del primer trimestre y aumentando con la edad gestacional. El porcentaje de ADN es 100 veces mayor que el número de células fetales en sangre materna y se conserva estable hasta 24 hrs después de la obtención de la muestra. - Para su diagnóstico se han usado marcadores con secuencias del cr Y. Se ha utilizado para el dx de beta talasemia mayor, hemoglobina E, acondroplasia, distrofia miotónica, FQ, enfermedad de Huntington e hiperplasia adrenal congénita. - La identif icación se realiza con técnicas como PCR con sus diferentes variaciones: anidada, múltiple, cuantitativa, fluorescente, y TR.
- No solo la determinación de genes nos hablan de enfermedades, también la cantidad de ADN periférico puede ser indicativo de algunas aneuploidías en el feto y aquellas relacionadas con la placenta, incluyendo preeclamsia, el parto pretérmino y la placentación invasiva. - El aumento en preclamsia (más estudiada) se da entre las semanas 17-28 ARN Fetal
- La estabilidad del ARNm fetal en sangre periférica es mayor que la del ADN fetal, gracias a la asociación con partículas celulares, como producto del proceso de apoptosis de las células fetales. Se haya asociado a genes que se encuentran en la placenta como el lactógeno placentario (hPL), la subunidad beta de la gonadotropina corionica humana (B-hCG) y la hormona liberadora de corticotropina (CRH). - El ARNm, a diferencia del ADN en plasma materno, brinda una manera de detectar los ácidos nucleicos fetales en plasma materno, independiente del género y los polimorfismos presentes en el feto. - La cuantificación de ARNm ha permitido la identificación de aneuploidías y enfermedades de la madre como preeclamsia. Células fetales
Se pueden aislar tres grupos de células fetales de la sangre materna: linfocitos fetales, eritroblastos fetales y trofoblastos. Linfocitos fetales
- Se encuentran en sangre materna a partir de la semana 7-8 en proporción 1:800 a 60,000 linfocitos maternos. Tienen una vida media de 4 a 5 años*** los aislados pueden ser de embarazos anteriores - Se aíslan a partir de sangre materna mediante anticuerpos monoclonales anti-HLA presenta dificultades, entre ellas el gran polimorfismo de los antígenos de HLA en su superficie. Eritroblastos fetales
- Son células nucleadas e inmaduras, precursoras de la línea eritroide que se encuentran en la médula ósea. 1 por cada 50,000 maternas. Vida media de 3 meses. - Se encuentran en los capilares fetales de las vellosidades coriónicas. Se liberan a la sangre materna por daños accidentales a las vellosidades o por condiciones que alteren el endotelio fetal. - Se aíslan mediante citometría de flujo. - Se encuentran elevadas cuando hay anormalidades genéticas o hay preclampsia. Trofoblastos
Se forman cuando el blastocito se implanta en el endometrio y las células del trofoectodermo proliferan e invaden la decidua, formando las células del citotrofoblasto y sincitiotrofoblasto, encargadas de formar la placenta y reemplazar el endotelio de las arterias espirales. Pueden salir hacia la circulación materna, a partir de la semana 4 ó 5, en una proporción de 1 por cada 10 leucocitos maternos. ➔ Citotrofoblasto: representado por límites membranales bien definidos. En el espacio intervelloso se presentan dos clases de citotrofoblasto: el citotrofoblastovellosoyelcitotrofoblastodeanclaje , cubiertos por una capa de sincitiotrofoblasto, los cuales en conjunto formanlasvellosidadescoriónica s. Una subpoblación de citotrofoblastoextravelloso , continúa la invasión a partir de dichas vellosidades dividiéndose en dos subpoblaciones: el citotrofoblastointersticial, el cual invade la decidua y la tercera parte del miometrio, y el citotrofoblastoendovascular, que continúa hasta invadir las arteriolas espirales, reemplazando su endotel ➔ Sincitiotrofoblasto: caracterizado como una masa multinucleada producto de división rápida y continua del citotrofoblasto El material trofoblástico es liberado a la circulación materna por el desprendimiento de fragmentos de sincitiotrofoblasto, mediante un mecanismo normal de apoptosis en las vellosidades coriónicas, o por el desprendimiento de las células del citotrofoblasto endovascular en el proceso de invasión y reemplazo del endotelio de las arterias espirales, donde pueden ser arrastrados por la corriente sanguínea al espacio intervelloso llegando a las lagunas de sangre, y finalmente, por vena uterina salir a la circulación materna.
Las concentraciones se encuentran elevadas cuando hay anormalidades genéticas o hay preclampsia.
DIAGNÓSTICO GENÉTICO PRE IMPLANTACIÓN. Diagnóstico genético de algunos padecimientos antes de la implantación. ¿Cómo se hace?
- Cuando el cigoto se encuentra en etapa de segmentación y ha alcanzado un número de 8 a 12 células (72 hrs después de la fecundación), se procede a la separación de 1 o 2 células o blastómeras para su estudio - Las pruebas aplicadas más comunes son la reacción en cadena de polimerasa y la hibridación in situ por fluorescencia, hoy en día también pueden realizarse microarreglos en célula única también. Se indica en…
- Parejas con riesgo elevado de enfermedades genéticas diagnosticables en una o dos células. - Edad materna avanzada. - Abortos recurrentes - Infertilidad masculina - Alteraciones numéricas o estructurales - Enfermedades monogenicas: Se ha realizado en enfermedades debidas a un solo gen o par de genes afectados (FQ, beta talasemia, atrofia muscular espinal, distrofia miotónica, sindrome de Marfan, etc.) - Si la enfermedad tiene un patrón ligado al X recesivo y no se ha identificado el gen responsable se puede realizar transferencia de cigotos del sexo no afectado ???
- Para anomalías cromosómicas es más común el tamiz genético. - Para las personas portadoras de rearreglos cromosómicos se requieren sondas específicas. - En caso de que la mujer sea portadora de estas anomalias cromosómicas o monogénicas es posible estudiar el corpusculo polar en lugar de hacer biopsia de blastómeras??? mientras que si el varón es portador esta metodología no esta indicada.
