Estudio de incontinentia pigmenti en España. Nueva mutación del

Inmunol 24/4 -68p
21/3/06
14:51
Página 402
Estudio de incontinentia pigmenti en España.
Nueva mutación del gen NEMO asociada a inmunodeficiencia transitoria
N. Martínez Pomar, I. Muñoz Saa, N. Matamoros
Servicio de Inmunología, Hospital Son Dureta, Palma de Mallorca (España).
La incontinentia pigmenti (IP; MIM 308310) es una enfermedad genética que afecta a la pigmentación de la piel y
suele estar asociada con una gran variabilidad de alteraciones en ojos, uñas, pelo, dientes, esqueleto, corazón y sistema nervioso central. Se ha observado que la expresión clínica es muy variable, incluso en miembros de una misma
familia. Algunas pacientes sólo presentan alteraciones cutáneas, mientras que otras pueden sufrir hasta una severa
incapacidad neurológica y/o oftalmológica.
Se trata de una enfermedad genética dominante ligada al cromosoma X. La mutación más común que da lugar
a la IP es una deleción de gran parte del gen NEMO, que
incluye los exones del 4 al 10, aunque se han descrito otras
mutaciones. Las mujeres afectas sobreviven gracias a la dicigosidad del cromosoma X y a la inactivación temprana del
cromosoma X que porta la mutación. De hecho, una de las
características de la incontinentia pigmenti, que se usa como
criterio de diagnóstico, es el sesgo que presenta el patrón
de inactivación del cromosoma X. Los varones que han heredado el gen mutado normalmente no sobreviven, aunque
se han descrito casos de varones que han sobrevivido. Éstos
se han relacionado con la presencia de un cromosoma X
extra, o con mosaicismo somático. Más recientemente se
han relacionado con la presencia de alelos hipomórficos, es
decir, mutaciones en el gen que no anulan totalmente la función de la proteína que codifica. Estas mutaciones hipomórficas originan una variante alélica de la IP, denominada displasia ectodérmica hipohidrótida asociada a inmunodeficiencia severa (ADE-ID). La inmunodeficiencia que
presentan es variable: hiperinmunoglobulinemia IgM o disgammaglobulinemia, respuesta defectuosa a antígenos polisacáridos y elevada susceptibilidad a sufrir infecciones(1-3).
En el presente trabajo hemos iniciado el estudio genético en la población española afecta de incontinentia pigmenti.
En este trabajo inicial hemos analizado 10 pacientes con IP.
El estudio genético revela que el 50% de las pacientes pre-
402
sentan la deleción común siendo el 50% de ellas de novo.
El análisis del patrón de inactivación del cromosoma X
muestra un patrón sesgado en el 100% de las pacientes que
portan esta mutación. El estudio de la secuencia de los exones del gen NEMO en las pacientes que no presentan la deleción común revela sólo en un caso una mutación en el exon
7 del gen NEMO. Las demás pacientes no muestran mutaciones en el gen NEMO ni un patrón de inactivación del cromosoma X sesgado.
Presentamos el caso de una de las pacientes con IP que
presentó asociada una inmunodeficiencia transitoria relacionada con una nueva mutación en el gen NEMO, y con
una tardía inactivación sesgada del cromosoma X.
La paciente, hija de padres no consanguíneos, presentó al nacer los cuatro estadios de alteraciones dérmicas clásicos de IP; vesículas perinatales inflamatorias, parches
verrucosos, hiperpigmentación y cicatriz dérmica. Presentó
manifestaciones extracutáneas: dentales, oculares, y afectación del sistema nervioso central con hemiparesia. Durante los 3 primeros años de vida sufrió infecciones de repetición. A las dos semanas de vida ingresó en el hospital por
una bronconeumonitis positiva a virus respiratorio sincitial. A los 3 meses de nuevo ingresa por bronconeumonitis positiva a Staphilococcus aureus y parainfluenza III.
Durante su hospitalización sufrió una sepsis por Candida.
Concomitantemente presentó valores de IgG discretamente
bajos, e inició tratamiento con gammaglobulina endovenosa a 400 mg/kg cada 21 días. A los 6 meses de edad se
le diagnosticó osteomelis femoral derecha por Aspergillus
fumigatus. En los siguientes meses no sufre ninguna infección, por lo que se decide retirar la gammaglobulina endovenosa a los 18 meses de edad. A los 20 meses de edad se
determina los valores de IgG específica antineumococo y
anti Haemophilus siendo normales. A los 30 meses se le diagnosticó mononucleosis infecciosa por Epstein Barr virus.
Ingresa 15 días más tarde en el hospital por bronconeu-
Inmunol 24/4 -68p
21/3/06
14:51
Página 403
VII MEETING OF THE SPANISH GROUP FOR PRIMARY IMMUNODEFICIENCIES
monitis positiva a parainfluenza III y Streptococus pneumoniae. El inmunofenotipo de sangre periférica realizado periódicamente destaca una disminución de los linfocitos T,
en concreto de la subpoblación linfocitaria T CD8+. Después del último ingreso en el hospital desaparecieron los
síntomas de inmunodeficiencia y hasta el momento actual
está en una condición inmunológica sana.
ESTUDIO DEL GEN NEMO Y DEL PATRÓN
DE INACTIVACIÓN DEL CROMOSOMA X
La alta frecuencia de la deleción de los exones 4 al 10
del gen NEMO nos permitió hacer un primer abordaje
mediante un análisis genético por PCR, utilizando «primers» que incluyeron el fragmento de la deleción(4). Los
resultados obtenidos mostraron que la paciente no presentaba la deleción común, pero el estudio de la secuencia de
ADN de los diferentes exones reveló la presencia de una
nueva mutación no descrita, 1049dupA (Lys264fs), que causa
un codon de stop en el aminoácido 284. Esta mutación sugirió pérdida de la función de la proteína.
Uno de los criterios diagnósticos de las pacientes afectas
de IP es el sesgo del patrón de inactivación del cromosoma
X en células de sangre periférica(5). Estudios previos no revelan relación entre genotipo y fenotipo, sin embargo la selección negativa del cromosoma X mutado parece tener un papel
muy importante en la modulación del efecto patogénico. En
el presente estudio hemos realizado el seguimiento del patrón
de inactivación del cromosoma X en sangre periférica y analizado este patrón en diferentes poblaciones celulares, ya que
la población de linfocitos T es la que se encuentra disminuida en todas las analíticas realizadas. El estudio reveló un
inicio tardío y progresivo de inactivación del cromosoma X
mutado. A los 24 meses de edad el patrón es al azar, posteriormente presentó una inactivación de 58, 79 y 100% a los
30, 38, y 48 meses de edad respectivamente. El análisis de las
diferentes poblaciones de sangre periférica realizada a los 24
meses muestra un patrón de inactivación al azar.
ESTUDIO DE LA PROTEÍNA NEMO
El gen NEMO codifica la proteína NEMO de 48 kD que
es central en la activación de la vía del factor de transcripción NF-κB, ya que forma parte del complejo IKK cinasa. Éste es necesario para que la proteína inhibidora del
NF-KB (IκB) sea degradada en respuesta a múltiples estímulos. La degradación de la proteína IκB permite al factor de transcripción NF-κB translocarse al núcleo y activar la transcripción de sus genes diana. El objetivo de este
estudio era conocer la relevancia de la mutación 1049dupA
en la expresión y funcionalidad de la proteína NEMO. Realizamos un Western blot de la fracción citoplasmática de
los fibroblastos de la paciente que presentan una inactivación al azar del cromosoma X. El estudio revela una proteína de tamaño normal de 48 kD cuya cantidad estuvo
disminuida al menos dos veces respecto al control.
Para estudiar la funcionalidad de la proteína NEMO
mutada analizamos la degradación de la proteína inhibidora IkB en los fibroblastos de la paciente que presentan
activo el cromosoma X mutado. Estimulamos los fibroblastos
de la paciente con TNFα, que es un potente estimulador del
factor de transcripción NF-κB. El análisis muestra una alteración en la degradación de este inhibidor, lo que indica
una disfunción de la proteína NEMO.
ESTUDIO DE LA FUNCIÓN CELULAR T
Para evaluar la importancia de esta nueva mutación en
la función de la célula T, se midió la proliferación y la expresión de CD40L en linfocitos T purificados de la paciente. Se
observó una disminución de la proliferación y de la expresión de CD40L al estimular con anti-CD3. Cuando el estímulo utilizado fue anti-CD3 más anti-CD28, sólo se observó una disminución de la expresión de CD40L.
Se describe una nueva mutación en el gen NEMO que
origina un síndrome de incontinentia pigmenti asociado a
inmunodeficiencia transitoria en una paciente con una atípica y tardía inactivación del cromosoma X mutado. Este
trabajo sugiere que los estudios de inactivación del cromosoma X realizados para consejo genético pueden inducir a
error cuando la mutación no se conoce.
Se ha demostrado que esta mutación induce una disminución de la cantidad de proteína NEMO y una alteración en la degradación del inhibidor IKB, al estudiar los
fibroblastos de la paciente que portan el cromosoma X con
la mutación activo. Así mismo, el estudio de la función celular T de la paciente revela que tras estimular los linfocitos
T purificados con anti-CD3 o anti-CD3 más anti-CD28 hay
una disminución de la proliferación celular y de la expresión de CD40L, lo que corrobora el importante papel de la
vía NEMO/NF-kB en la homeostasis de la célula T.
Este es el primer caso documentado en el que se observa un progresivo proceso de inactivación del cromosoma
X mutado in vivo.
CORRESPONDENCIA:
Núria Matamoros Florí
Servicio de Inmunología
Hospital Son Dureta
07014 Palma de Mallorca (España)
e-mail: [email protected]
403
Inmunol 24/4 -68p
21/3/06
14:51
Página 404
VII REUNIÓN DEL GRUPO ESPAÑOL DE INMUNODEFICIENCIAS PRIMARIAS
BIBLIOGRAFÍA
1. Zonana J, Elder ME, Schneider LC, Orlow SJ, Moss C, Golabi M,
Shapira SK, Farndon PA, Wara DW, Emmal SA, Ferguson BM. A
novel X-linked disorder of immune deficiency and hypohydrotic
ectodermal dysplasia is allelic to incontinentia pigmenti and due
to mutations in IKK-gamma (NEMO). Am J Hum Genet 2000;
67:1555-1562.
2. Aradhya S, Courtois G, Rajkovic A, Lewis RA, Levy M, Israel A,
Nelson DL. Atypical forms of incontinentia pigmenti in male
individuals result from mutations of a cytosine tract in exon 10 of
NEMO (IKK-g). Am J Hum Genet 2001; 68: 765-771.
3. Jain A, Ma CA, Liu S, Brown M, Cohen J, Strober W. Specific
missense mutations in NEMO result in hyper-IgM syndrome with
404
hypohydrotic ectodermal dysplasia. Nat Immunol 2001; 2:223228.
4. Smahi A, Courtois G, Vabres P, Yamaoka S, Heuertz S, Munnich
A, Israel A, Heiss NS, Klauck SM, Kioschis P, Wiemann S, Poustka
A, Esposito T, Bardaro T, Gianfrancesco F, Ciccodicola A, D'Urso
M, Woffendin H, Jakins T, Donnai D, Stewart H, Kenwrick SJ,
Aradhya S, Yamagata T, Levy M, Lewis RA, Nelson DL. Genomic
rearrangement in NEMO impairs NF-kB activation and is a cause
of incontinentia pigmenti. The International Incontinentia Pigmenti
(IP) Consortium. Nature 2000; 405:466-472.
5. Parrish JE, Scheuerle AE, Lewis RA, Levy ML, Nelson DL. Selection
against mutant alleles in blood leukocytes is a consistent feature
in Incontinentia Pigmenti type 2. Hum Mol Genet 1996; 5:17771783.