DOSSIER DE PONENCIAS
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I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO 2 al 4 de Noviembre de 2005 Bilbao DOSSIER DE PONENCIAS I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO Este dossier incluye los resúmenes de las ponencias presentadas. Los textos completos serán editados en un suplemento especial de la Revista de Neurología que se enviará a finales de Enero por correo postal a todos los inscritos en el curso. Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO 2 de NOVIEMBRE, TARDE 1ª SESIÓN: UNA VISIÓN GENERAL El Retraso Mental (RM) de Origen Genético. Presentación de la Red GIRMOGEN. Dra. Mª Isabel Tejada Epidemiología del RM. Dr. Carlos Rodríguez Fenotipos Conductuales en el RM de Origen Genético. Dr. Josep Artigas Causas Cromosómicas que Originan el RM. Dra. Miriam Guitart Dra. Anna Soler Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO EL RETRASO MENTAL (RM) DE ORIGEN GENÉTICO. PRESENTACIÓN DE LA RED GIRMOGEN Dra. Mª Isabel TEJADA. Laboratorio de Genética Molecular. HOSPITAL DE CRUCES. Barakaldo-Bizkaia El Retraso Mental (RM) es, en nuestra sociedad, la discapacidad más frecuente, poniéndose en evidencia desde la infancia. Su prevalencia precisa no se conoce exactamente, pero se estima según la OMS, que afecta aproximadamente al 3% de la población en las poblaciones industrializadas. Entre las causas que originan el RM, se sabe hasta la fecha que un 30% son de origen genético, aunque gracias a los últimos avances en Genética molecular, los avances sobre nuevas mutaciones y nuevos genes responsables de la aparición del RM se suceden con increíble rapidez. Y no dudamos que así se va a seguir, dado que la formación, maduración y funcionamiento del cerebro son procesos largos y de enorme complejidad, por lo que son muchos los factores de etiología genética que deben intervenir en ese desarrollo. Esta es la razón por la que hace tres años, un grupo de profesionales clínicos e investigadores, que trabajábamos mayoritariamente en el Síndrome X Frágil (SXF) (el más prevalente de los de RM) propusimos la creación de GIRMOGEN. La mayoría de nosotros habíamos podido constatar como muchos de los casos clínicos que llegaban a nuestras manos quedaban sin diagnóstico, así como desconocíamos la prevalencia exacta de esta discapacidad en España, incluso la del propio SXF. Por ello nos propusimos trabajar en equipo, juntando todos nuestros datos en una Base común, repartiéndonos genes a estudio y creando protocolos consensuados de trabajo. De esta forma, GIRMOGEN cumplía además como Red con todas las premisas que había planteado el Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) en la convocatoria que sacó en el año 2002 para crear Redes Temáticas de Investigación Cooperativa en Sanidad, entre ellas las de la investigación traslacional, llevando la investigación directamente del investigador al clínico y al paciente. Acudimos a dicha convocatoria que nos fue favorable, y así se creó la Red de Grupos (G03/098) de Estudio Cooperativo en Retraso Mental de Origen Genético (GIRMOGEN) en Febrero del año 2003. Tal y como solicitamos, GIRMOGEN está formada por 8 Grupos, con un noveno - llamado Grupo 1- que es el de coordinación, formado por los 8 Investigadores Principales (IP) de cada Grupo. Sus miembros están todos implicados en estudios clínicos o de investigación sobre el Retraso Mental de Origen Genético, perteneciendo a 15 Hospitales y a 5 Universidades de un total de 11 Comunidades Autónomas, según relaciono: Grupo 1 o Grupo coordinador de la Red con sede en el Hospital de Cruces (Baracaldo-Vizcaya). Coordinadora: Dra. Mª Isabel Tejada (Coordinadora de GIRMOGEN). Grupo 2 o Grupo Norte, constituido por 8 Hospitales: Cruces, Basurto, Donostia, Txagorritxu, Central de Asturias, Virgen del Camino, Valdecilla y San Millán y con sede en el Hospital de Cruces (BaracaldoVizcaya). Coordinadora: Dra. Mª Isabel Tejada. Grupo 3: Grupo del IDIBAPS y Hospital Clinic de Barcelona. Coordinadora: Dra. Montserrat Milá. Grupo 4 o Grupo del Hospital La Fe y de la Universidad de Valencia. Coordinador: Dr. Francisco Martínez. Grupo 5 o Grupo de la Corporación Sanitaria Parc Taulí de Sabadell y de la Universidad Autónoma de Barcelona. Coordinadora: Dra. Miriam Guitart. Grupo 6 o Grupo de la Universidad de Zaragoza y de los Hospitales Miguel Servet y Lozano Blesa. Coordinador: Dr. Feliciano Ramos. Grupo 7 o Grupo del Centro de Bioquímica y Genética Clínica de Murcia. Coordinador: Dr. Guillermo Glover. Grupo 8 o Grupo de la Universidad de Valladolid. Coordinadora: Dra. Isabel Fernández. Grupo 9 o Grupo del Hospital y Fundación Carlos Haya de Málaga. Coordinadora. Dra. Yolanda de Diego. Como objetivo estratégico general nos marcamos el “integrar la investigación clínica, molecular y epidemiológica que se realiza en España en el campo del Retraso Mental de Origen Genético (RMOG), para optimizar los recursos, desarrollar una investigación puntera y de más calidad acorde con estándares europeos, convirtiendo todo ello en aplicaciones innovadoras para la asistencia clínica, el consejo genético y la prevención del Retraso mental con la mayor rapidez y difusión nacional posible”. Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO Y como objetivos específicos dentro del objetivo estratégico global se plantearon: 1.- La Constitución de la Red Temática y el seguimiento de la misma, así como la ampliación a todo el territorio español. 2.- El establecimiento de Protocolos comunes y normalizados de trabajo. 3.- La realización una Base de Datos para realizar un registro nacional de pacientes y familias españolas con RMOG. 4.- La clasificación etiológica de los pacientes con RMOG. 5.La estimación de la prevalencia de diversos tipos de Retraso Mental Sindrómico y no Sindrómico en España. 6.- Para el Síndrome X Frágil, por ser el más prevalente, se propuso su estudio Integral. 7.- La investigación en otros Síndromes que producen Retraso Mental y de nuevos genes que pueden producir también el Retraso Mental no sindrómico 8.- Por último el organizar un Programa de Formación. Tres años más tarde, podemos decir que GIRMOGEN ha trabajado exhaustivamente en la consecución de los objetivos propuestos, habiendo consolidado la Red, creado una importante Base de datos, colaborado entre todos con los proyectos particulares de cada Grupo en las diversas patologías que se investigan y habiendo organizado este Curso Estatal sobre Retraso Mental de Origen Genético para transmitir todos estos logros con una acción formativa tal y como planteamos. Finalmente, es importante destacar que lo realizado hasta ahora nos demuestra que una labor fundamental de la Red es la de ayudar a los pacientes con RM y a sus familias, pues cada vez que existe un nuevo descubrimiento, o un nuevo test o herramienta diagnóstica: 1) se chequean los pacientes susceptibles a estudio; 2) se establece la correspondiente relación genotipo-fenotipo estudiando la fisiopatología del caso y 3) se aplica todo esto a la prevención y/o posible tratamiento por medio del consejo genético adecuado a la familia. Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO EPIDEMIOLOGÍA DEL RE TRASO MENTAL (RM) Dr. D .Carlos Rodríguez Andrés1; Dr. D. Jesús Delgado Naranjo 2; Ldo. D. Antonio Bellón Vázquez 3. 1. Profesor de Bioestadística y Epidemiología. Universidad del País Vasco UPV/EHU. 2. Becario epidemiólogo de la Red GIRMOGEN. 3. Técnico informático de la Red GIRMOGEN. La primera dificultad que encontramos al hablar de retraso mental de origen genético, es la definición de lo que entendemos por caso afectado de dicha patología. El retraso mental y el origen genético del mismo son difíciles de explicitar. No existen criterios ampliamente establecidos, al mismo tiempo que paulatinamente se están encontrando nuevas alteraciones genéticas que cursan con retraso mental. La clasificación internacional de enfermedades en su 10ª edición (CIE-10), basa el diagnóstico de retraso mental en la determinación del cociente intelectual (IQ). Expresado así, desde el punto de vista teórico matemático, no existiría problema alguno para dilucidar cuando un individuo puede ser diagnosticado de retraso mental. En la práctica el problema es enormemente complicado, puesto que la determinación del CI puede aparecer influenciada por multitud de factores o variables: edad, tipo de escala con el que se ha determinado, características socioeconómicas, características del núcleo sociofamiliar del sujeto, idioma, profesional que realiza el test, ... En general se considera el retraso mental como la patología más frecuente dentro de los trastornos del crecimiento o desarrollo de los recién nacidos. La prevalencia estimada en Atlanta por el CDC es de 1,2 % de los niños entre 3 y 10 años (Murphy et al., 1995). Las causas del retraso mental se pueden encontrar todas reunidas en el compendio publicado por la Asociación Americana de Retraso Mental (Luckasson et al, 1981). Las causas de origen genético son solamente algunas de ellas. La causa genética conocida más frecuentemente (1 de cada 800 a 1000 nacidos vivos) asociada a retraso me ntal es una alteración a nivel cromosómico, la trisomía del par cromosómico 21 o Síndrome de Down, sin embargo, la Red GIRMOGEN –Grupo de Investigación en Retraso Mental de Origen Genético - centra su interés en alteraciones genéticas puntuales o anomalías crípticas, ya descubiertas o pendientes de descubrimiento; siendo el síndrome X frágil el más frecuente, bajo dicha consideración. Otra posible manera de delimitar los casos de retraso mental de origen genético es la simple enumeración de los síndromes conocidos que cursan con retraso mental y se puedan diagnosticar en el laboratorio de genética. De hecho la red GIRMOGEN tiene una relación de síndromes registrables, algunos de los cuales se presentan en la tabla 1. No obstante, la simple enumeración, limita el campo de investigación a aquellos síndromes ya conocidos con lo que se desperdiciarían los posibles casos de retraso mental debido a causas genéticas aún desconocidas o poco definidas. Desde el punto de vista epidemiológico, todos los síndromes antes enumerados en la la tabla 1, son enfermedades raras o poco frecuentes, cuya prevalencia es igual o inferior a 5 casos/10.000 habitantes. De hecho, es difícil encontrar estimaciones de prevalencia o de incidencia, que serían de enorme utilidad para cuantificar los recursos económicos empleados y necesarios para la atención sanitaria de estos pacientes. Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO Bilbao TABLA 1. RELACIÓN ABREVIADA DE LAS PRINCIPALES ENFERMEDADES RARAS QUE CURSAN CON RETRASO MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO Síndrome Gen o Región cromosómica Prevalencia (1) Síndrome X frágil Angelman Prader-Willi Rett Williams FRAXA Xq27.3 Xq28; 15q11-13 15q11-13 MeCP2 Xq28 7q11.2 5:10.000 1:15.000 1:12.000 1:10.000 1:20.000 1. Estimación de prevalencia basada en datos de estudios procedentes de otras pobla ciones. La principal dificultad de tratar con enfermedades raras, incluidas aquéllas que cursan con retraso mental de origen genético, es la enorme dispersión de los casos existentes en las poblaciones. Esta dispersión, provoca que las investigaciones se realicen sobre muy pocos pacientes e implica un aumento de la probabilidad de cometer errores a la hora de extraer conclusiones que se pretenden generalizar a todas las personas afectadas por algún síndrome de retraso mental de origen genético. A la dispersión de los casos, se debe añadir otra dispersión no menos importante, la debida a la información de cada uno de los casos entre los diferentes especialistas y médicos que atienden a este colectivo de pacientes. La solución a los problemas de dispersión es ya antigua en el campo de la epidemiología de otras enfermedades más frecuentes como el Cáncer. Los avances más espectaculares en el tratamiento y pronóstico del Cáncer se han basado en la investigación realizada sobre registros epidemiológicos de casos. La necesidad de un registro de casos para investigación del retraso mental de origen genético comportaría enormes ventajas a los investigadores; entre los cuales conviene destacar: 1. 2. 3. 4. Caracterización precisa de los casos de cada uno de los síndromes estudiados. Estimación de la prevalencia e incidencia en España de cada síndrome. Investigación de la interacción entre medio ambiente y caracteres genéticos. Búsqueda de factores de riesgo en los familiares, que puedan servir para realizar consejo genético. 5. Facilitaría el seguimiento de los pacientes y su posible inclusión en diferentes estudios epidemiológicos y/o genéticos. 6. Permitiría el diseño de nuevos estudios sobre diferentes métodos de educación y soporte de los enfermos, con tamaños muestrales adecuados. 7. Evaluación e investigación de nuevos métodos diagnósticos, de menor coste económico y dotados de mayor rapidez. La construcción de un registro de este tipo no se halla exenta de dificultades técnicas, legales y éticas que son necesario abordar en el conte xto de la Comunidad Europea, abiertos a otros registros en diferentes países y comunidades autónomas. Esta postura y apuesta integradora de la información, no siempre es bien comprendida por los sistemas políticos que tienden a parcelar las poblaciones. Murphy CC, Yeargin-Allsopp M, Decoufle P, Drews CD. The administrative prevalence of mental retardation in 10-year-old children in metropolitan Atlanta, 1985 through 1987. Am J Public Health. 1995 Mar;85(3):304-6. Ruth Luckasson, J.D., Sharon Borthwick-Duffy, Ph.D. AAMR - Mental Retardation Definition, Classification, and Systems of Supports. American Assoc. On Mental Retardation. Main Category: Education. ISBN: 0-940898-81-0. Pages: 192. I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO FENOTIPOS CONDUCTUALES EN EL RETRASO MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO Dr. Josep Artigas. Hospital de Sabadell, Coorporació Sanitària Parc Taulí. La conducta humana siempre ha estado relacionada con influencies genéticas y ambientales. Pero la importancia que se ha dado a uno u otro determinante ha sido muy distinta según la escuela científica que ha abordado el tema. El interés por esta cuestión no se limita, en modo alguno, al campo de la medicina y la psicología, ya que también se han tomado un gran interés por el tema, la sociología, la antropología y las ciencias políticas entre otras. La sospecha sobre la existencia de unos patrones de conducta genéticamente determinados, fue planteada por primera vez por Money en 1963 al describir déficit viso-espaciales en el síndrome de Turner, constatación todavía vigente. En 1971 Belmont, describió las características conductuales del síndrome de Down, como específicas para dicho síndrome. Nyhan, hizo notar la conducta de automutilación como propia del síndrome de Lesh Nyhan en 1976. Recientemente, se han propuesto distintas aproximaciones conceptuales para explicar el fenotipo conductual. Inicialmente ha sido definido como la conducta en sentido amplio (aspectos cognitivos e interacción social) asociada a un síndrome específico con etiología genética, en el cual no existe duda de que el fenotipo es resultado de la lesión subyacente. Un concepto mucho más amplio es el de Harris, que propone que se considere fenotipo conductual todo trastorno de conducta que no sea aprendido. Una definición que sintetiza distintas aproximaciones al tema es que recientemente ha sido propuesta por O’Brien. Según esta definición, el fenotipo conductual es: un patrón característico de observaciones motoras, cognitivas, lingüísticas y sociales, que de forma consistente se asocia a un trastorno biológico. En algunos casos, el fenotipo conductual puede conformar un trastorno psiquiátrico; en otros se pueden presentar conductas que habitualmente no son consideradas como un diagnóstico psiquiátrico. El hecho de que se defina como un patrón característico informa de que nos vamos a encontrar con la presentación concomitante de ciertas conductas que en conjunto conforman una tipicidad propia de un síndrome. Sin embargo, determinada conducta casi nunca debe verse como patognomónica de determinado síndrome, sino que cualquier conducta puede aparecer en distintos síndromes. Ello no excluye que alguna manifestación conductual pueda ser casi específica para determinado síndrome, como ocurre con la estereotipia de lavado de manos que presentan las niñas con el síndrome de Rett. Otro aspecto, incluido en la definición, es que se basa en observaciones motoras, cognitivas, lingüísticas y sociales que de forma consistente se asocian a un trastorno biológico (“motor, cognitive, linguistic and social observations”). La palabra clave en esta frase de la definición es “observations” 7. Se ha preferido este termino al de alteraciones, anomalías o cualquier otro termino que indique una disfunción. Se destaca, por lo tanto, que los fenotipos conductuales se basan en la observación en el medio natural, al margen de consideraciones teóricas o criterios homologados. Ello significa que un niño es catalogado como tímido, cuando sus padres o personas que están a su alrededor “observan” que tiene dicha característica. Las primeras aproximaciones a los fenotipos conductuales se hicieron de forma exclusiva a partir de enfermedades con una base genética. Sin embargo, se ha preferido relacionar los fenotipos conductuales con un “trastorno biológico”; el cual si bien pue de ser genético, no lo debe ser de modo exclusivo. Se puede por lo tanto hablar también de un fenotipo conductual en entidades no genéticas, de las cuales podemos citar como ejemplo, el síndrome alcohólico fetal No cabe duda de que a partir de la vía de investigación centrada en entender las relaciones entre genes y conducta, serán descifrados muchos enigmas, todavía ocultos, sobre las claves del comportamiento de la especie humana. En la medida que van siendo identificados los Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO genes implicados en determinadas enfermedades y se va descifrando como actúan, se desvelan modelos de estudio que permiten introducirse en el conocimiento de las relaciones entre las funciones de los genes y la conducta. Esta vía: síndrome -gen-conducta, también puede ser estudiada en sentido inverso: conducta-gen-síndrome. Ello permite aproximarse a la comprensión de las bases genéticas de trastornos de amplio espectro como son, entre otros, el autismo, la dislexia, el TDAH y el síndrome de Tourette. Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO Bilbao CAUSAS CROMOSÓMICAS QUE ORIGINAN EL RETRASO MENTAL I. ALTERACIONES EN EL PACIENTE Miriam Guitart, Laboratorio Sanitaria Parc Taulí Genética, UDIAT-Centre Diagnòstic, Corporació En todos los estudios etiológicos de retraso mental (RM) las anomalías cromosómicas son el factor que contribuye más significativamente, con una frecuencia que oscila entre el 4 y 34.1% (Xu and Chen, 2003, revisión). Esta variabilidad se debe a las alteraciones numéricas autosómicas que producen un RM severo, y por tanto una mayor o menor detección depende de los criterios de inclusión y de la fuente de los pacientes en estudio; en una población escolar se detectó un 5.4% y en una población institucionalizada un 13.3% (Van karnebeek et al, 2005). En la mayoría de las revisiones la trisomía 21 es la principal causa, seguida del síndrome de X frágil. Sin embargo, las alteraciones de los gonosomas en algunos estudios no se incluyen, pero en otros es frecuente hallar el síndrome de Klinefelter, que si bien no ha sido asociado típicamente a RM, puede presentar déficit en el área del lenguaje y en algunas habilidades cognitivas. Las alteraciones cromosómicas además de originar el RM se asocian mayoritariamente a problemas en el crecimiento, a una gran gama de anomalías menores como son los rasgos dismórficos faciales y a otras malformaciones estructurales de diferentes sistemas: cardíaco, urogenital y extremidades, denominándose al conjunto de estas características “fenotipo cromosómico”. En la última década la aplicación de las técnicas moleculares al estudio de los cromosomas ha permitido realizar un espectacular avance en el campo de la citogenética clínica al superar las limitaciones del cariotipo convencional, y llegar al diagnóstico de reorganizaciones crípticas, que están por debajo de la resolución del microscopio óptico. Técnicas como la hibridación in situ fluorescente (FISH) usando sondas loci específicas y multisondas subteloméricas, la hibridación genómica comparada de alta resolución (HR-CGH), los arrayCGH y otras técnicas mas recientes como el MAPH (multiplex amplifiable probe hybridization) o el MLPA (multiplex ligation- dependent probe amplification) permiten evaluar pequeñas pérdidas y ganancias de material genético con una elevada resolución Está establecido que el cariotipo se debe realizar de forma sistemática en todo paciente con RM sin otras causas obvias. Es aconsejable que el cariotipo tenga un nivel de bandas G de como mínimo 550 bandas. Los análisis rutinarios deben de identificar además de aneuploidias al mayor número de alteraciones estructurales con una resolución suficiente para detectar reorganizaciones de un tamaño mínimo de 5Mb. Cuando el cuadro clínico sugiere un síndrome microdelecional se debe solicitar un análisis de FISH (hibridación in situ fluorescente) específico, y en aquellos pacientes sin alteraciones en el cariotipo pero susceptibles de un cuadro cromosómico o bien que presenten un RM no sindrómico se deberá recurrir a técnicas moleculares de mayor resolución que permitan detectar si hay alteraciones submicroscópicas. Recientemente se ha comprobado que las reorganizaciones subteloméricas tienen un papel muy importante en el RM idiopático, siendo responsables del 5-7% de los casos (Rooms et al, 2005, revisión). Asimismo se están llevando a cabo otros estudios que analizan desequilibrios cromosómicos crípticos intersticiales en todo el genoma, pero aún se desconoce el impacto real de estas reorganizaciones en el RM. Síndromes con microdeleción/microduplicación Muchos de los síndromes tipificados clínicamente están causados por deleciones y más raramente por duplicaciones submicroscópicas, que en general involucran a una misma región de tamaño bastante uniforme. Algunos síndromes se deben a una disminución de la expresión de genes contiguos como es el síndrome de Williams, y otros son causados por la haploinsuficiencia de un único gen responsable de las similitudes fenotípicas entre los individuos con un síndrome específico, ej. Miller Dieker y Angelman. Los pacientes con deleciones tienden a presentar un retraso del desarrollo que varía desde leve hasta severo y un fenotipo conductual característico además de múltiples anomalías I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO físicas. Las duplicaciones son menos conocidas pero quizás el espectro clínico es más variable y más benigno en general, como la dup22q11.2 y la dup15q11-q13. La duplicación en el cromosoma 15 cuando es de origen materno se encuentra en pacientes con un fenotipo conductual que a menudo incluye un espectro autista y un déficit de atención e hiperactividad (Thomas et al, 2003). La sospecha clínica de un síndrome asociado a una microdeleción o micro duplicación resulta de una enorme relevancia ya que permite seleccionar la técnica que se debe utilizar para la confirmación genética del diagnóstico clínico. La prueba más utilizada es la FISH que permite detectar con facilidad una microdeleción en metafase y en interfase, sin embargo para el diagnóstico de una microduplicación es conveniente analizar núcleos interfásicos ya que podrían pasar inadvertidas en metafase. Alteraciones subteloméricas La mayo ría de las regiones subteloméricas presentan una elevada concentración de genes y además son muy propensas a sufrir recombinación debido a la gran similitud de secuencias. Desde 1995, es reconocido que una de las causas significativas del RM idiopático son las alteraciones crípticas subteloméricas que producen un desequilibrio de dosis génica. Las regiones teloméricas de los cromosomas corresponden mayoritariamente a bandas G negativas y morfológicamente son muy similares, por tanto son difíciles de observar en el cariotipo. Entre las técnicas alternativas más empleadas para su estudio está la FISH multisonda que utiliza sondas subteloméricas sobre metafases y permite detectar deleciones, translocaciones desequilibradas y equilibradas, y en menor medida duplicaciones. Sin embargo para la rutina asistencial es una técnica laboriosa y costosa. Más recientemente se esta utilizando la técnica de MLPA (multiplex ligation–dependent probe amplification) que mediante una sonda específica y en una única reacción de PCR se puede valorar los cambios de copias de todas las regiones subteloméricas. Se trata de una técnica más rápida y menos costosa y evidencia un mayor número de duplicaciones, pero tiene el inconveniente de que se deben confirmar las alteraciones media nte FISH y no detecta las translocaciones equilibradas. La mayor proporción de alteraciones subteloméricas corresponde a las deleciones. Una de las deleciones más comunes es en 1p que ocurre en 1 de cada 5000 nacimientos, por lo que el reconocimiento del fenotipo permitirá dirigir el diagnóstico. Está asociado a hipotonía, RM generalmente severo, retraso de crecimiento, obesidad, y dismorfismo facial: frente prominente, puente nasal deprimido, hipoplasia de media cara, asimetría de orejas y barbilla en punta. Para algunas deleciones como 1q, 2q, 6q, 9p, 9q ya se ha empezado a delinear el fenotipo pero en muchas otras el fenotipo aún no es consistente debido al escaso número de casos reportados. Las características clínicas más habituales en las deleciones corresponden a una historia familiar positiva, retraso de crecimiento prenatal, alteraciones en el crecimiento postnatal, dos o más rasgos dismórficos faciales y uno o más defectos congénitos siendo la microcefalia la anomalía más constante (de Vries et al.2001). Un gran porcentaje de las anomalías subteloméricas, alrededor del 50%, son heredadas. Estas corresponden mayoritariamente a cromosomas derivados de una translocación, en un grupo más reducido se incluyen las deleciones/duplicaciones y más raramente aparecen las translocaciones aparentemente equilibradas. Muchas de estas anomalías, deleciones/duplicaciones, en algunos casos podrían corresponder a polimorfismos benignos sin ninguna relación causal, mientras que en otros se trataría de un efecto de anticipación que causaría manifestaciones más severas en las generaciones jóvenes. En cuánto a las reorganizaciones aparentemente equilibradas, algunas se han asociado a pequeñas deleciones de tamaño variable, 0.8-15Mb, por lo tanto se aconseja utilizar técnicas moleculares antes de decidir si éstas anomalías no tienen repercusión fenotípica o por el contrario son patogénica (Astbury et al, 2004; Adeyinka et al ,2005). Alteraciones intersticiales crípticas Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO Los estudios que analizan el genoma global con técnicas de alta resolución en pacientes con RM idiopático, detectan que el porcentaje de anomalías es del 7-15%, siendo las intersticiales más frecuentes que las subteloméricas. En una de las series más largas, 424 pacientes, utilizando la técnica de HR-CGH (hibridación genómica comparada de alta resolución) con una resolución de 2-3Mb, encuentran un 12% de alteraciones intersticiales (Kirchhoff M et al., 2004). Otras técnicas moleculares de cribaje genómico como el arrayCGH, donde los marcadores se seleccionan de acuerdo con aquellas regiones cromosómicas de mayor significación clínica (subteloméricas, pericentroméricas, síndromes microdelecionales/microduplicacionales y otras áreas intersticiales del genoma), han probado su validez hallando desequilibrios submicroscópicos previamente identificados (Vissers et al, 2003; Krieck et al, 2004). Es interesante remarcar que el array-CGH desarrollado con 3.500 clones para cubrir el genoma entero con una resolución de 1Mb ha permitido detectar 12 deleciones y duplicaciones submicroscópicas en un grupo de 50 pacientes (Shaw –Smith et al, 2004). Conclusión En el RM idiopático las alteraciones cromosómicas visibles al microscopio representan entre el 3 y 10% de los casos e indudablemente la proporción global de las alteraciones teniendo en cuenta las submicroscópicas es mucho más alta, aunque por el momento se desconoce la frecuencia. Para conseguir una mayor detección es indispensable utilizar técnicas de alta resolución cromosómica y técnicas moleculares como FISH, MLPA y array-CGH para el estudio de regiones subteloméricas e intersticiales de todo el genoma. Ello permitirá mejorar las posibilidades para el diagnóstico de nuevos síndromes, ofrecer un pronóstico, definir el riesgo de reorganizaciones cromosómicas en la descendencia, y para el tratamiento y prevención de los mismos. Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO II. ALTERACIONES DETECTABLES MEDIANTE DIAGNÓSTICO PRENATAL Anna Soler, Servei de Genètica, Unitat de Diagnòstic Prenatal, Hospital Clínic de Barcelona. El progreso experime ntado durante los últimos 30 años en las técnicas de análisis citogenético, en los procedimientos obstétricos y en las técnicas ecográficas, ha permitido la identificación de anomalías cromosómicas susceptibles de causar retraso mental antes de que éste se manifieste. La aplicación del diagnóstico prenatal citogenético en grupos seleccionados de gestantes con riesgo elevado de cromosomopatía, y la opción mayoritaria de interrumpir la gestación en presencia de un feto con anomalía cromosómica, han modificado la prevalencia de éstas en recién nacidos, especialmente las trisomías más comunes: 21,18 y 13. Un ejemplo muy claro lo tenemos en la evolución de la prevalencia del Síndrome de Down en la ciudad de Barcelona. Según los datos recopilados en el Registro de Defectos Congénitos de Barcelona (REDCB), en el período 1992-95 nacieron 41 niños con trisomía 21 (prevalencia 0.80 por mil) y se diagnosticaron prenatalmente 51 casos, mientras que en el período 2000-03 nacieron 27 (0.51 por mil) y se diagnosticaron prenatalmente 113. La prevalencia esperada, en ausencia de diagnóstico prenatal, se ha estimado en 2.32.8 por mil. El diagnóstico prenatal citogenético no puede ser ofrecido a todas las gestantes por evidentes causas económico-sanitarias y por el riesgo de pérdida fetal que entraña la aplicación de las técnicas invasivas obstétricas (amniocentesis, biopsia corial). Determinados grupos de embarazadas presentan una indicación clara para acceder a un diagnóstico prenatal: la edad materna avanzada, un hijo anterior con trisomía y la detección ecográfica de anomalías morfológicas fetales, son situaciones que comportan un riesgo significativamente alto de una anomalía cromosómica fetal. La identificación de otros factores de riesgo como son los marcadores bioquímicos en suero materno y los marcadores ecográficos, ha permitido seleccionar gestantes de riesgo más elevado para las anomalías cromosómicas más comunes: las trisomías 21, 18 y 13, en programas de cribaje o screening que pueden aplicarse a todas las embarazadas. En la actualidad, el International Down Syndrome Screening Group recomienda la aplicación del test combinado para las mujeres que escogen el screening de primer trimestre, el test bioquímico más completo posible para las que acuden a partir de las 13 semanas de gestación, y el test integrado para reducir el número de procedimientos invasivos. Cuando uno de los padres es portador de una reestructuración cromosómica equilibrada, existe un riesgo evidente de tener descendencia con desequilibrio genético, que puede conllevar malformaciones congénitas y/o retraso mental. Se trata de una de las indicaciones más importantes para realizar un diagnóstico prenatal o preimplantacional. Cada tipo de anomalías estructurales: traslocaciones Robertsonianas, traslocaciones recíprocas e inversiones (las anomalías estructurales más frecuentes) presenta una problemática específica. Las revisiones bibliográficas y catálogos existentes de anomalías desequilibradas como el Cathalogue of unbalanced chromosome aberrations in man de Schinzel (2001), y las bases de datos on-line como ECARUCA -European Cytogeneticists Association Register of Unbalanced Chromosome Aberrations- son una ayuda inestimable para establecer la viabilidad y repercusión fenotípica de las trisomías y/o monosomías de los distintos fragmentos cromosómicos. Otro factor a tener en cuenta es la posibilidad de que se produzca una disomía uniparental, es decir la herencia de una pareja de cromosomas del mismo progenitor; si el cromosoma afectado es el 14 o el 15 el fenotipo resultante conlleva retraso mental. Una parte importante de las anomalías cromosómicas que se detectan en diagnóstico prenatal de forma imprevista presentan dificultades para establecer la correlación entre el cariotipo y el fenotipo y la previsión de un posible retraso mental si la gestación llega a término. Los casos más relevantes son las anomalías numéricas en mosaico, las alteraciones estructurales aparentemente equilibradas “de novo” y los marcadores o cromosomas extra estructuralmente anómalos. Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO El significado de los mosaicos es distinto según se encuentren en líquido amniótico o en vellosidad corial, y la predicción del fenotipo fetal requiere en algunos casos la comprobación del mosaico en otro tejido y la ayuda de las exploraciones ecográficas. En las Guías para el estudio citogenético en líquido amniótico y en vellosidades coriales (www.aedp-es.com) se aborda la problemática de los mosaicos y se ofrecen datos para su interpretación. La detección de una alteración cromosómica estructural aparentemente equilibrada y “de novo” plantea también una gran dificultad para predecir el fenotipo fetal, puesto que los datos empíricos demuestran un aumento significativo del riesgo de malformaciones y/o retraso mental, debido a la posible presencia de duplicaciones o deleciones crípticas, a la implicación de algún punto de rotura en la inactivación de determinados genes, o a la asociación de la reorganización cromosómica con una disomía uniparental. En tal situación es recomendable la utilización de las técnicas de citogenética y genética moleculares (FISH, CGH, arrays, MLPA, etc) para precisar el posible desequilibrio críptico y los puntos de rotura. Una exploración ecográfica de alta resolución y la consulta de bases de datos como la Mendelian Cytogenetic Network Database, que recopila información de reorganizaciones cromosómicas equilibradas asociadas a enfermedades, puede contribuir a precisar la correlación cariotipo-fenotipo. El hallazgo de un cromosoma marcador o ESAC (extra structurally abnormal chromosome) “de novo” requiere su identificación mediante alguna de las técnicas de citogenética o genética moleculares citadas, puesto que la repercusión fenotípica depende del cromosoma de origen y del tamaño del marcador y puede oscilar entre la inocuidad (en más de la mitad de los casos) y graves alteraciones morfológicas. Es fundamental también en estos casos la exploración ecográfica y la consulta bibliográfica. También hay que tener en cuenta que los marcadores más frecuentes, formados por material del cromosoma 15, conllevan un riesgo aumentado de disomía uniparental. En conclusión podemos ver que en la actualidad puede ser detectada una gran cantidad de anomalías cromosómicas mediante el diagnóstico prenatal, muchas de las cuales pueden ser responsables de un futuro retraso mental si la gestación llega a término, todo lo cual pone en evidencia el impacto del diagnóstico prenatal en la prevención del retraso mental de causa cromosómica. Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO Bilbao 3 de NOVIEMBRE, MAÑANA 2ª SESIÓN: ETIOLOGÍA GENÉTICA DEL RM Causas Monogénicas que Originan RM. Autosómicas Dominantes : Dra. Aurora Sánchez Autosómicas Recesivas. Dra. Isabel Fernández Ligadas al X: Dra. Encarna Guillén El Síndrome X Frágil. Dr. Guillermo Glover El Síndrome de Rett. Dra. Mª Isabel Tejada. Los Síndromes de Angelman y Prader-Willi. Dra. Elisabeth Gabau El Síndrome de Williams-Beuren. Dr. Luis Pérez-Jurado El Retraso Mental Inespecífico Ligado al X. Dr. Francisco Martínez Modelos Experimentales Utilizados en la Investigación del RM Genético. Dra. Yolanda de Diego . I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO CAUSAS MONOGÉNICAS QUE ORINAN RETRASO MENTAL: AUTOSÓMICAS DOMINANTES Aurora Sánchez, Servei de Genètica. Hospital Clínic de Barcelona El retraso mental se caracteriza por un funcionamiento intelectual significativamente por debajo de la media, coexistiendo con limitaciones en al menos dos de las siguientes habilidades: comunicación, cuidado personal, convivencia familiar, habilidades sociales y convivencia en la comunidad, autodeterminación, percepción de salud/enfermedad, propia seguridad, rendimiento académico, ocio y trabajo. Se manifiesta antes de los 18 años y afecta al 3% de la población general. La severidad del retraso mental va desde profundo con un IQ de 0-20, severo de 21-35, moderado de 36-50, medio de 51-70 y borderline de 71-85. El retraso mental supone un impacto importante tanto para el individuo que lo padece como para su familia, a la vez que supone una importante carga social. Determinar la etiología del proceso es fundamental para establecer: las posibilidades de recurrencia, el pronostico, las posibilidades terapéuticas y el contacto con otros afectados. A pesar de los avances sufridos en los últimos tiempos en cuanto a las técnicas diagnósticas, la gran mayoría de los retrasos mentales (50%) son de causa desconocida, y se calcula que sólo el 6% de ellos son debidos a un proceso monogénico. Dentro de los retrasos mentales de causa monogénica es muy difícil de precisar la proporción de ellos de transmisión autosómica dominante, destacan, entre otros, por su frecuencia las facomatosis: Neurofibromatosis tipo I (NF1) y Esclerosis Tuberosa (ET), ambas entidades clínicas producidas por mutaciones en genes supresores de tumores, y por otro lado, destaca la distrofia miotónica de Steinert (DMS) debida a una mutación dinámica sujeta a fenómenos de anticipación. La NF1 es uno de los trastornos monogénicos que mas frecuentemente cursa con afectación del sistema nervioso, se transmite de forma autosómica dominante con una penetrancia total a los 8 años de edad y una prevalencia aproximada de 1/4000 individuos. Se caracteriza por un crecimiento celular y diferenciación tisular anómalos afectando a múltiples órganos. Las característica clínicas principales de la enfermedad son: ü Manchas café con leche con un diámetro superior a 0,5cm y en número superior a 6, ya que en menor número se encuentran frecuentemente en la población general ü Neurofibromas periféricos que suelen aparecer en la adolescencia y no suelen suponer mayor problema que el puramente estético. ü Nódulos de Lisch o hamartomas melanocíticos del iris que no representan ningún peligro para la visión ü Efélides, manchas hiperpigmentadas con un diámetro de 1-3 mm de coloración parecida a la mancha café con leche. Normalmente están situadas en la región axilar e inguinal. También cabe destacar la presencia de: macrocefalia, talla baja, xantogranolomas juveniles, angiomas, zonas de hipopigmentación y tumoraciones del sistema nervioso central. Entre el 4-8% de la población NF1 presenta retraso mental con un IQ inferior a 70, mientras que el 30-60% de ellos presentan dificultades de aprendizaje por déficit de percepción visuespacial, déficit de lenguaje expresivo y receptivo y disfunción neuromotora. Todas las manifestaciones clínicas de la enfermedad están sujetas a una gran variabilidad en cuanto a la expresión tanto inter como intrafamiliar. El gen causante de la enfermedad es el NF1 situado en 17q11.2, es un gen constituido por 60 exones, con una elevada variabilidad mutacional y una tasa de mutación espontanea 10 veces superior a la media. La relación genotipo-fenotipo sólo es posible en los casos de grandes deleciones. La ET es una enfermedad autosómica dominante aunque el 60% de los casos son esporádicos debido a la alta tasa de mutación espontanea de los genes causantes de la misma (TSC1 y TSC2) y se presenta con una frecuencia de 1/10000. Se caracteriza clínicamente por la presencia de epilepsia, retraso mental y múltiples hamartomas en diferentes órganos. Los signos clínicos mayores son: tuberomas corticales, nódulos y astrocitomas de células gigantes subependimarios, hamartomas retinianos, manchas Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO hipomelanóticas, fibromas periungueales, rabdomioma cardiaco, angiomiolipoma renal y linfangioleiomatosis pulmonar. La enfermedad es genéticamente heterogénea ya que en ella están implicados al menos dos genes: en el 80% de los casos aparecen mutaciones en el gen TSC2 localizado en 19p13.3 y es este gen el implicado mayoritariamente en los casos esporádicos, en los que presentan mayor gravedad clínica y los que presentan retraso mental. El 20 % restante está causado por mutaciones en TSC1 en 9q34. La DMS es la forma mas común de distrofia muscular del adulto presentándose con una incidencia aproximada de 1/8000, se caracteriza clínicamente por la presencia de miotonía, debilidad y atrofia muscular, cataratas, hipogonadismo, calvicie frontal y defectos de conducción cardiaca. La severidad de la enfermedad es altamente variable y va desde formas prácticamente asintomáticas a formas congénitas con grave afectación destacando en éstas la hipotonía neonatal, distress respiratorio y retraso mental. Está causada por la expansión de un triplete CTG en el gen DMPK, el tamaño de la expansión está relacionado de forma directa con la severidad de la enfermedad e inversamente con la edad de presentación, de cualquier forma se ha demostrado la existencia de mosaicismos en diferentes tejidos que explicarían los diferentes grados de afectación en presencia de una mutación similar en linfocitos. Esta expansió n sufre incrementos con el paso generacional mostrando la enfermedad un fenómeno de anticipación. Las formas congénitas de la enfermedad son mayoritariamente de transmisión materna y es en estas formas donde se presenta el retraso mental. El retraso mental que se presenta en los adultos afectados por DMS ya no estaría tan relacionado con el tamaño de la expansión hallada en linfocitos sino con una disminución del flujo sanguíneo cerebral en los lóbulos frontal y temporal. La entidades clínicas monogénicas de transmisión autosómica dominante que cursan con retraso mental son muy variadas tanto en su clínica como en su espectro mutacional y frecuentemente cursan con afectación multiorgánica. El correcto diagnóstico, el control clínico exhaustivo y el consejo genético son las únicas armas de que disponemos en la actualidad para su prevención y tratamiento. Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO CAUSAS MONOGÉNICAS QUE ORINAN RETRASO MENTAL: AUTOSÓMICAS RECESIVAS Dra. Isabel Fernández. Facultad de Medicina de Valladolid. Llamamos autosómicas recesivas a aquellas alteraciones que afectan a los autosomas (todos los cromosomas excepto los sexuales), siendo igualmente probable que estas enfermedades ocurran tanto en varones como en mujeres. Difieren de las enfermedades dominantes en que se ha de tener dos copias del gen defectuoso para padecer los síntomas de la enfermedad. Es decir que la expresión genética de una enfermedad se da en individuos que son homocigotos para una mutación, siendo los heterocigotos portadores no afectos. Con ambos padres portadores, la posibilidad teórica de que sus hijos sean portadores, es del 50 por ciento, mientras hay un riesgo de 25 por ciento para hijos afectados por la enfermedad, y otro 25 por ciento, totalmente sanos. Si solamente uno de los padres fuera portador, la probabilidad de tener hijos afectados, salvo mutaciones puntuales, es nula, mientras la de tener hijos portadores es del 50 por ciento y la de tener hijos sanos no portadores es de otro 50 por ciento. Las mutaciones génicas autonómicas recesivas constituyen un origen importante de las deficiencias mentales. Algunos síndromes característicos de enfermedades genéticas autonómicas recesivas. son los errores congénitos del metabolismo, son responsables de muchos casos de retraso mental debido a un "mal desarrollo cerebral no clasificable clínicamente". Puede decirse que la mayoría de las enfermedades metabólicas son producidas por genes autosómicos recesivos. Los desórdenes genéticos se pueden clasificar según cuál sea el metabolismo alterado: purinas, pirimidinas, aminoácidos, etc. Entre las mutaciones que afectan al metabolismo de los aminoácidos es especialmente relevante el caso de la fenilcetonuria. Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO Las mutaciones en el gen de fenilalanina hidroxilasa(PAH) son el determinante principal del fenotipo metabólico en estos pacientes. La mutación produce una deficiencia en el hígado de la fenilalanina hidroxilasa, enzima responsable del metabolismo fenilalanina a tirosina, produciéndose una intoxicación de las células del cerebro del recién nacido por acumulación e n ellas de ácido fenilpirúvico. Esta enfermedad, que supone un 0,5-1% de las enfermedades mentales, aparece con una frecuencia de l/11.500 – 1/14.000 recién nacidos, produciendo unos valores de CI<50 o, incluso, C<25. Sin embargo, la administración de una dieta alimenticia carente de fenilalanina durante los seis primeros años de vida puede evitar el retraso mental. De ahí la importancia de un diagnóstico precoz de la enfermedad y la consiguiente obligatoriedad de hacer la prueba bioquímica correspondiente a los recién nacidos (test de Guthrie). Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO CAUSAS MONOGÉNICAS QUE ORINAN RETRASO MENTAL: LIGADAS AL X Encarna Guillén-Navarro. Unidad de Genética Médica del Servicio de Pediatría. Hospital Universitario Virgen de la Arrixaca. Murcia La prevalencia del retraso mental ligado a X (RMLX) se estima en 1.8/1,000 individuos. El síndrome de X Frágil (SXF) es la causa monogénica más frecuente de RM, representando el 15-20% del total de RMLX. Una vez excluido, en el 10% de los varones con retraso mental se identifica una alteración monogénica ligada a X. Se estima que existen unos 100 genes implicados en el RMLX, contribuyendo cada uno de ellos al 0.1% del RM en varones. El RMLX se ha dividido clásicamente en sindrómico (RMS), cuando se asocia a un patrón específico de anomalías físicas, neurológicas o metabólicas y no sindrómico o inespecífico (RMX). Hasta la fecha se han descrito en torno a 140 formas sindrómicas de RMLX, habiéndose identificado las mutaciones génicas causales en aproximadamente el 50% de ellas. Sin embargo, de las familias conocidas con RMX, en menos del 25% se ha encontrado la mutación. Recientemente, se han identificado mutaciones genéticas que originan tanto RMS como RMX, cuestionando dicha clasificación desde el punto de vista molecular. RETRASO MENTAL SINDRÓMICO (RMS). Se comentan algunos fenotipos y genes asociados al RMS. El síndrome de Coffin-Lowry, con fenotipo reconocible por la baja talla y rasgos toscos, se asocia a mutaciones en el gen RPS6KA3 (ribosomal pro tein S6 Kinase) o RSK2. Estas mutaciones también se han identificado en pacientes con RMX, sugiriendo que podría ser una causa frecuente de RM. Hipoplasia cerebelosa. Se asocia a mutaciones en el gen OPHN 1(oligophrenin 1). En ocasiones, asocia ventriculomegalia, hidrocefalia, epilepsia, hipogenitalismo, estrabismo y leve dismorfia facial. Las mujeres portadoras pueden ser sintomáticas. El análisis de este gen estaría indicado en varones y mujeres con retraso mental e hipoplasia cerebelosa congénita o malformación de Dandy-Walker. Alfa talasemia-retraso mental. Los pacientes con este síndrome presentan además del RM, rasgos faciales toscos y anomalías genitales. Otras anomalías identificadas pueden ser: talla baja, epilepsia, sordera neurosensorial y alteraciones digestivas y esqueléticas. Se pueden identificar inclusiones de hemoglobina H (ß4) en el 1-40% de glóbulos rojos, lo que orienta al diagnóstico. Mutaciones en el gen ATRX son las responsables de este síndrome, de formas alélicas (Juber-Marsidi, Chudley-Lowry, Smith-Fineman-Myers, Carpenter-Waziri, ColmesGang, Martinez) y de RMX leve, por lo que es posible que represente una causa prevalente de RM. Epilepsia. Se han asociado recientemente a este fenotipo: • El gen SLC6A8, cuya alteración ocasiona el síndrome de deficiencia de creatina (epilepsia, rasgos autistas, déficit en el lenguaje expresivo y otras anomalías fenotípicas). La deficiencia en el transporte de creatina provoca un aumento de su concentración en plasma y orina, alterando la ratio creatina/creatinina, con gran valor como método de screening. • Mutaciones en el gen ARX se han identificado en pacientes con síndrome de West, RM e hipsarritmia, epilepsia mioclónica, distonía (síndrome de Partington), lisencefalia y anomalías genitales y en retraso mental inespecífico. • Otros genes asociados a RM y epilepsia son SYN1 (synapsin 1), AGTR2 (angiotensin II receptor, type 2) y STK9. Talla baja y microcefalia. Hay que destacar el gen PQBP1 (polyglutamine binding protein 1), cuyas mutaciones se han identificado en pacientes con este fenotipo y cardiopatía congénita, hendidura palatina, coloboma y atresia anal, y en los síndromes alélicos cerebropalatocardiaco, Renpenning y Sutherland Hann. Y el gen SMCX (o JARID1C) en familias que presentan además estrabismo, miopía, hipotonía facial, paraplegia espástica Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO progresiva, epilepsia y comportamiento agresivo, aunque su alteración también se ha identificado en RMX. T3 elevada. Se han encontrado mutaciones del gen SLC16A2 o MCT8 en varones con RM y aumento de T3 y en el síndrome de Allan-Herndon-Dudley. Esta alteración genética podría ser relativamente frecuente en pacientes con retraso mental profundo, por lo que sería aconsejable la monitorización de la función tiroidea con el propósito de detectar nuevos casos. La decisión de que gen asociado a RMLX se va a analizar va a depender la prevalencia de determinadas anomalías genéticas en los estudios poblacionales y de la identificación de rasgos clínicos adicionales (a considerar la realización de análisis bioquímicos específicos, estudio de la función tiroidea, pruebas de neuroimagen y EEG) que nos orienten a una forma sindrómica. A pesar de la sutil barrera molecular que separa el RMX y RMS, inexistente a veces, esta diferenciación es todavía útil como primer paso en el diagnóstico diferencial de un varón con RMLX. Sin embargo, para la mayoría de pacientes, los rasgos clínicos no son lo suficientemente específicos para dirigir el estudio mutacional. Hoy en día, el screening sistemático de los genes asociados a RM no es aún aplicable a la práctica clínica y necesita de técnicas más poderosas y baratas. En este sentido, los microarrays de ADN resultan muy prometedores. Direcciones web para más información sobre RMLX: http://www.euromrx.com, http://www.ggc.org/xlmr.htm, y http://xlmr.interfree.it/home.htm Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO Bilbao EL SÍNDROME X FRÁGIL Dr. Guillermo Glover. Unidad de Genética Molecular. Centro de Bioquímica y Genética Clínica. Hospital Universitario Virgen de la Arrixaca [email protected] El Síndrome X Frágil (SXF) representa la principal causa de retraso mental hereditario en la especie humana y aunque es superado en frecuencia por el síndrome de Down, al ser este esporádico y dependiente, fundamentalmente, de la edad materna, se considera que es el SXF el de mayor frecuencia en el retraso mental de origen genético (hereditario). El fenotipo del varón con SXF incluye un retraso mental de moderado a severo, macroorquidismo, orejas grandes, mentón prominente, muchos presentan una relativa macrocefalia y tiene un habla jocosa con un tono agudo. Presentan anomalías del tejido conectivo y prolapso de la válvula mitral además de leve dilatación de la aorta ascendente. La expresión de esas características es variable, siendo el retraso mental el hecho más común. Actualmente es bien conocido el origen del síndrome desde, que en 1991, se identificara el gen en el cual esta ubicada la alteración desencadenante, que consiste en la expansión de una secuencia repetitiva CGG, localizada en la UTR 5´ del gen FMR 1. Se trata de una mutación dinámica y la aparición del síndrome se va a producir cuando el número de repeticiones sobrepasa un limite determinado. La historia del SXF es larga a la vez que anecdótica. Inicialmente se conoció con el nombre de Síndrome de Martin y Bell, cuando, allá por el año 1943, los síntomas fueron descritos por esos autores, al publicar el pedigrí de una extensa familia , con ese defecto mental ligado al X. En 1969, Herber Lubs relaciono ese tipo de retraso mental con un cromosoma X marcador, pero fue en 1977, cuando recibió el nombre de Síndrome X Frágil, con el que se conoce en la actualidad, gracias al descubrimiento, por parte de Grant Sutherland, de un sitio frágil en el cromosoma X (Xq27.3), que era dependiente del folato. Por aquella época los estudios cromosómicos que se realizaba a los paciente afectados por el síndrome, se hacían con diversos medios de cultivo y solo cuando al emplear los que tenían una deficiencia en ácido fólico mostraban esa “fragilidad cromosómica”, característica en los afectados. La fragilidad cromosómica, se ponía de manifiesto en un alto porcentaje de las metafases de los varones afectados y en una menor proporción en sus madres, además de algunas otras mujeres de estas familias, quedando, por esta técnica, otro buen número de mujeres sin un diagnostico seguro, ya que alguna de a las que inicialmente se les consideraba no portadoras, tenían con posterioridad hijos afectados por el SXF. Numerosos estudios de la segregación del “problema” en familias SXF, condujeron a Estephanie Sherman, en 1985, a publicar lo que se conoció como la “ paradoja de Sherman”, que podemos resumir en los siguientes puntos: 1. NO se podían predecir nuevas mutaciones y todas las madres de los afectados resultaban ser portadoras 2. Un 20 % de los varones que portaban la mutación, no presentaban ninguno de los síntomas. 3. Una elevada proporción de mujeres portadoras presentaba cierto tipo de déficit mental, mucho menor que el de los varones. 4. El riesgo de X frágil en los descendientes dependía del sexo y del fenotipo del progenitor portador. Hoy tenemos una explicación para cada uno de esos puntos y la respuesta viene del análisis molecular del gen FMR 1. El estudio del gen nos permite conocer el número de repeticiones CGG de cada individuo pudiendo incluirlo así en la categoría correspondiente, además el estado de metilación de esa región del gen FMR 1, nos va a dar una idea clara de si ese gen esta activo o inactivo en I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO cada individuo. Esos valores han permitido establecer las siguientes categorías, en lo que se refiere al status genético (portador/sano) respecto del SXF. Una situación normal, es cuando un individuo presenta entre 5 y 45 copias del triplete CGG. En estos casos el gen FMR 1 es activo y no presenta metilación. Se considera “premutación”, cuando un individuo presenta entre 60 y 200 repeticiones del triplete. El gen es, también, activo y tampoco aquí se observa metilación., sin embargo cuando el número de repeticiones es mayor de 200 copias, nos encontramos con una mutación completa . En estos casos el gen no es activo y presenta una hipermetilación. Una cuarta ca tegoría se ha descrito como zona gris, para aquellas personas que presenta entre 45 y 60 copias del triplete. Estos alelos son inestables y tienden a incrementarse en el paso a la siguiente generación. La estabilidad de los alelos FRAXA viene determinada por interrupciones AGG, que se sitúan dentro de la secuencia repetida CGG. Cada 9 o 10 repeticiones CGG, se intercala una secuencia AGG. Los alelos puros CGG, se ha visto que son menos estables, que aquellos con una interrupción AGG en su interior, independientemente de su tamaño. En los laboratorios de genética molecular se ha producido, en esta última década, una creciente demanda del análisis molecular del gen FMR1, en muestras de pacientes pediátricos con retraso mental sin una clara etiología, dirigida principalmente al despistaje de la alteración X frágil, que ha sido posible gracias a la aplicación de estrategias moleculares que permiten cuantificar el número de repeticiones CGG para determinar a que categoría corresponde cada individuo. Otras situaciones más complejas, correspondientes a casos de pacientes con el SXF, tanto varones afectados como mujeres portadoras de grandes premutaciones, o de mutaciones completas, se resuelven aplicando estudios de hibridación molecular con sondas genómicas especificas para analizar el tamaño de la región repetitiva, a la vez que determinar el estado de metilación del gen. Estudios de segregación de microsatélites adyacentes a la región repetitiva FRAXA son frecuentemente aplicados en los estudios familiares, especialmente en mujeres portadoras de premutación o de mutación completa, puesto que la informatividad que proporcionan resulta de gran utilidad para posteriores diagnósticos prenatales y/o preimplantatorios. El nuevo siglo ha traído nuevas perspectivas al SXF, poniendo de manifiesto una posible relación entre el fallo ovárico precoz y la posesión de un alelo premutado, o en la zona gris, así en 1998, Murray concluyó que las premutaciones del FMR1 pueden afectar al desarrollo del ovario, a su función , o a ambos y en 2003 Steyaert, indico que el fallo ovárico precoz y los consiguientes cambios hormonales eran reconocidos como un fenotipo distintivo en mujeres portadoras de premutación. Estudios de expresión del ARNm han permitido describir, en 2001 a Randi Hagerman un nuevo síndrome, caracterizado por temblores progresivos (ataxia), parkinsonismo, deterioro cognitivo y atrofia generalizada y debilidad, denominado como FXTAS, en pacientes mayores de 50 años con premutación, en los que se observa de 2 a 4 veces mayor cantidad de RNAm del FMR1, lo que para los autores sugiere un efecto patogénico de ganancia de función .Este nuevo síndrome parece afectar mayoritariamente a los varones, si bien ya se han descrito casos de mujeres portadoras, las cuales parecen estar menos afectadas. Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO Bilbao EL SÍNDROME DE RETT Dra. Mª Isabel TEJADA. Laboratorio de Genética Molecular. Hospital de Cruces. Barakaldo-Bizkaia El Síndrome de Rett fue descrito por primera vez en el año 1966 por Andreas Rett. Es la causa más frecuente de retraso mental (RM) profundo en mujeres. Es una enfermedad neurológica de las llamadas “raras” porque aparece en 1 de cada 12.000 a 15.000 niñas nacidas vivas. Es una patología ligada al cromosoma X pero que, a diferencia de la mayoría de ellas, afecta sobre todo a mujeres, aunque también se da en unos pocos hombres. Aspectos Clínicos: En 1988, el “The Rett Diagnostic Criteria Work Group”, definió las características clínicas del S. de Rett: Se trata – resumiendo - de un síndrome progresivo de autismo, demencia, pérdida de la utilización de las manos y aparición de estereotipias de lavado de manos. Existe un deterioro psicomotor progresivo (retraso en la adquisición de las habilidades que requieren la coordinación de la actividad muscular y mental), que evoluciona en brotes, y que aparece en niñas de aspecto normal en sus primeros meses de vida. El estancamiento y la regresión comienzan entre los 6 y los 18 meses de edad: El perímetro craneal, normal al nacer, se estanca, evolucionando hacia una microcefalia adquirida; la comunicación empieza a fallar, desapareciendo el lenguaje oral, y aparece el síntoma más típico que es la pérdida del empleo útil de la mano, que realiza movimientos estereotipados y repetidos en forma de lavado de manos y golpeteo. La epilepsia puede aparecer en la mitad de los casos. Con todo ello se va instaurando un retraso mental grave que, siendo como todos los demás síntomas, progresivo, no se diagnostica hasta los 3 a 5 años de edad, en los que se cumplen la mayoría de los criterios diagnósticos. Más adelante, se llega a un estado de estancamiento en donde los progresos de aprendizaje son muy lentos. La mitad de los casos pueden llegar a caminar y la comunicación puede mejorar. La estatura acaba reducida. Entre el 75 y el 80% de los casos presentan esta forma llamada “típica” y el resto, toda una serie de formas “atípicas” que han sido catalogadas en tres grandes grupos: a) las diversas variantes congénitas de inicio precoz; b) las formas frustres, en las que la regresión aparece entre el 1º y el 3º años de vida y pueden tener el lenguaje conservado y c) las formas de regresión tardía, con un RM inespecífico en la infancia y que regresa adquiriendo el fenotipo del S. de Rett a partir de los 10-15 años. Aspectos Genéticos y modo de herencia: La Dra. Amir y su equipo descubrieron, en 1999, que este Síndrome es debido, en el 60% de los casos, a mutaciones puntuales en el gen MECP2, situado en Xq28. La herencia es de tipo dominante ligada al X y por ello en los varones, los niños no llegan a nacer o mueren al poco tiempo debido a una encefalopatía congénita grave. En las mujeres en cambio, este gen sigue la lyonización o inactivación al azar de uno de los dos cromosomas X, existiendo por ello un amplio rango de expresividad fenotípica clínica, que depende de la proporción de los Xs mutados que están activos o inactivos. En más del 99% de los casos las mutaciones son esporádicas o “de novo”, y mayoritariamente se suelen producir en las células germinales de origen paterno. La recurrencia de algunos casos descritos en unas pocas familias se ha podido explicar demostrando el mosaicismo germinal. Esto es importante a la hora del Consejo Genético y de la prevención mediante Diagnóstico Prenatal. Relación genotipo-fenotipo: El gen MECP2 tiene cuatro exones que codifican para dos diferentes isoformas de una proteína llamada Mecp2, que controla y regula la actividad de otros genes, inhibiendo su trascripción. Es una de las cinco proteínas que forman la familia de proteínas de unión al ADN metilado, presentando dos dominios funcionales, el de unión al ADN (MBD) y el de la represión de la trascripción (TRD). Un tercer dominio funcional, no muy bien delimitado todavía, podría encontrase en la zona C-términus da la proteína. Al mutar el gen MECP2 en pacientes con el S. de Rett, no se reprime convenientemente la trascripción de otros genes, que se encuentran más expresados que en los controles normales. Entre ellos, se encuentran genes que contribuyen al desarrollo y mantenimiento de la sinapsis, así como excelentes genes candidatos para el estudio del desarrollo neuronal. Los estudios en todos ellos demuestran que las variaciones en el fenotipo se pueden explicar no sólo por la diferente inactivación de los cromosomas X, sino también dependiendo de donde se I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO encuentran las mutaciones, si en el dominio MBD o en el TRD. Si bien en los primeros estudios parecía que mayoritariamente las mutaciones era n del tipo de cambio de base (más de 1 00 diferentes descritas hasta la fecha), más tarde se ha ido viendo la importancia de las delecciones en diversos estudios publicados, lo que aumenta al 70-80%, los casos en los que una mutación en el gen MECP2 es responsable del Síndrome. Más aún, las recientes técnicas moleculares que detectan grandes reordenamientos como el MLPA, han puesto de manifiesto importantes delecciones en casos típicos de S. de Rett, en los que por lo tanto se podría llegar al 95% del diagnóstico molecular, si se realiza un estudio completo de todos los exones para screening mutacional y para grandes delecciones. Estudios del gen MECP2 en pacientes con RM: el Retraso Mental no sindrómico o inespecífico ligado al X es objeto de numerosos estudios. Hace dos años, en 2003, varios grupos que trabajaban en el gen MECP2 hallaron una serie de mutaciones que podrían estar en el origen de estos casos de retraso mental. Sin embargo, al poco, otros grupos publicaron lo contrario. En la Red GIRMOGEN quisimos contribuir a estos estudios con nuestros propios pacientes y estudiamos 294 pacientes (172 varones y 122 mujeres) con retraso mental no filiado. Nuestros resultados han corroborado la no implicación del gen MECP2 en el RM inespecífico en nuestra población. Sin embargo, sí hallamos una mutación en una paciente que, una vez revisada, presentaba criterios de forma frustre y que había sido mal diagnosticada de pseudos-autismo con parálisis cerebral. Este hallazgo pone de manifiesto la necesidad de que los clínicos conozcan bien las diversas presentaciones de la clínica del Síndrome de Rett para orientar posteriormente la petición de diagnóstico molecular. Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO Bilbao LOS SÍNDROMES DE ANGELMAN Y PRADER- WILLI Dra. Elisabeth Gabau. Pediatra-Genetista Clínico. Unidad de Genètica Clínica. Hospital de Sabadell. Corporació Sanitària Parc Taulí. Sabadell. Los síndromes de Angelman (SA) y Prader-Willi (SPW) son dos trastornos neurogenéticos diferentes. El SA se caracteriza por retraso mental severo, ausencia de lenguaje, ataxia y/o temblores de las extremidades y un fenotipo conductual con un aspecto feliz que incluye carcajadas frecuentes, sonrisa y excitabilidad. La microcefalia y las convulsiones son comunes. El SPW en cambio se caracteriza por una severa hipotonía y dificultades para la alimentación en el período neonatal, para presentar en la infancia un apetito incontrolado que conduce a obesidad. La mayoría de los pacientes presentan algún grado de retraso mental, los problemas de comportamiento son comunes y existe hipogonadismo. MECANISMOS GENÉTICOS En 1981 se observó mediante técnicas citogenéticas de alta resolución la ausencia de la región 15q11-q13 en pacientes con el (SPW), sin embargo, se vio que esta misma deleción también causaba el SA. Esta coincidencia causó un dilema que se resolvió al demostrar que la deleción en el SPW ocurría en el cromosoma de origen paterno, mientras que la deleción en el SA ocurría en el cromosoma 15 de origen materno. Además de por deleción 15q11q13, en algunos pacientes tanto SPW como SA pudo observarse mediante técnicas moleculares que presentaban solo regiones del cromosoma 15 procedentes de la madre y ninguna del padre (SPW) o a la inversa (SA), situación denominada disomía uniparental materna (SPW) o paterna (SA). A partir de estas observaciones se dedujo que los genes responsables del SPW solo son activos en el cromosoma 15 de origen pate rno y están próximos a los genes responsables del SA, que solo están activos en el cromosoma 15 de origen materno (Fig. 1), relacionando estos síndromes con el mecanismo de la impronta genómica.. La impronta es un mecanismo epigenético por el cual un gen o grupo de genes son modificados diferencialmente según sean heredados del padre o de la madre. Se han descrito pacientes en los cuales se ve alterado este mecanismo, bien sea por p p microdeleción del centro regulador de la impronta (CI) o SP por causas de momento desconocidas que influyen en la W impronta. S q q A A diferencia de lo que sucede con el SPW, considerado un síndrome de genes contiguos con varios genes identificados, en el SA podría ser solo un gen el responsable. De momento se ha demostrado que la falta Figura 1. Los genes en la de expresión materna del gen UBE3A es suficiente para región SPW se expresan explicar el SA causado por deleción, disomía uniparental solo en el cromosoma 15 paterna, mutación de impronta y mutación intragénica de paterno (verde). En el UBE3A. Pero queda un 10% de pacientes con etiología cromosoma materno están desconocida. En estos pacientes el gen UBE3A parece no estar mutado, lo que hace pensar que pueda haber otros genes implicados € • Los SA y SPW son enfermedades causadas por diferentes mecanismos genéticos que resultan en la ausencia física o funcional de genes que se expresan solo a partir del cromosoma 15 materno (SA) o del 15 paterno (SPW), y que no pueden ser complementados al estar estos mismos genes silenciados en el cromosoma 15 homólogo. Síndrome de Angelman La prevalencia de 1 en 12.000-20.000 individuos. El diagnóstico clínico se debe confirmar con el test de metilación que determina si la región solamente deriva del padre (la contribución materna está ausente) y con ello detectamos el I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO 75-80% de los individuos afectos, en un 10-15% de los pacientes se encuentran mutaciones intragénicas en el gen UBE3A, y queda un 10% de pacientes en que la etiología permanece desconocida. Es importante confirmar el diagnóstico clínico pero también establecer el mecanismo genético responsable del SA por sus implicaciones pronósticas y para el consejo genético. Descripción clínica: • Historia de retraso motor seguido de retraso en el desarrollo global, especialmente en el habla. • Curva deficiente del perímetro craneal con evolución a microcefalia absoluta o relativa (80% casos). • Problemas en la alimentación son frecuentes (75%), manifestándose como dificultades en la succión y en la deglución. • Movimientos inusuales que incluye temblores, movimientos a sacudidas de las extremidades, aleteo de manos, aumento base de sustentación, marcha atáxica (sin coordinación) de extremidades rígidas. • Aspecto facial característico. Sutiles, pero rasgos faciales característicos (boca amplia y sonriente, mandíbula prominente, labio superior fino, ojos hundidos, tendencia a tener la lengua fuera de la boca) • Historia de epilepsia con trazado EEG anormal. • Disposición feliz con frecuentes carcajadas. • Los adultos jóvenes tienen buena salud con la excepción de convulsiones. • La esperanza de vida parece normal. Síndrome de Prader-Willi La frecuencia se sitúa entre 1/10,000-1/25,000. La insuficiencia hipotalámica que presentan estos individuos es responsable de la mayoría de la clínica. El diagnóstico clínico se debe confirmar mediante el test de metilación que permite detectar el 99% de los individuos afectos. Descripción clínica: • • • • • • • La hipotonía en el período prenatal ocasiona disminución de los movimientos fetales, posición fetal anómala en el parto y aumento de partos distócicos y cesáreas. La hipotonía neonatal es prácticamente observable en el 100% de los casos, provoca disminución de movimientos, letargia con disminución del despertar espontáneo, llanto débil, reflejos débiles y succión pobre. En el lactante se observan dificultades para la alimentación con curva ponderal deficiente para luego entre el año y 6 años de edad la mayoría de los niños van a desarrollar un apetito insaciable que conduce a la obesidad sino se impone un estricto control. Hay retraso motor y de lenguaje. Todos los individuos presentan algún grado de afectación intelectual que varia de límite a retraso mental moderado. Los problemas de conducta como un temperamento disconforme son comunes. La hipotonía mejora con la edad. En ambos sexos, el hipogonadismo se manifiesta como hipoplasia genital, desarrollo puberal incompleto e infertilidad en la gran mayoría. La hipoplasia genital es evidente al nacimiento y siempre. En varones el pene puede ser pequeño, pero más característico es el escroto hipoplásico, liso y poco pigmentado. Criptorquidismo uni o bilateral ocurre en el 80-90% de los individuos. En las niñas el clítoris y labios menores son hipoplásicos. Como el hipogonadismo es de origen hipotalámico ocasiona un desarrollo puberal incompleto y retrasado. Se observa una adrenarquia precoz en el 20%. La infertilidad es la regla. La mayor causa de morbilidad y mortalidad en el SPW son las complicaciones derivadas de la obesidad, insuficiencia cardiorrespiratoria, diabetes mellitus, apnea obstructuva del sueño, tromboflebitis. En los últimos años se ha demostrado un gran beneficio para los niños tratados con hormona de crecimiento dado que normaliza la talla, incrementa la masa magra, disminuye la masa grasa y permite mayor movimiento lo que resulta beneficioso para el control de peso. Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO EL SÍNDROME DE WILLIAMS-BEUREN Luis Alberto Pérez Jurado. Profesor de Genética. Universitat Pompeu Fabra. Consultor Señor en Genética Clínica. Hospital del Mar. Barcelona. El síndrome de Williams (SW) o Williams-Beuren es un trastorno del desarrollo que ocurre en 1 de cada 7500-20.000 recién nacidos. Se caracteriza por rasgos faciale s típicos, retraso mental leve o moderado y asimétrico, con déficits notables en algunas áreas (psicomotricidad, integración visuo-espacial) y relativa preservación de otras (lenguaje, musicalidad) y personalidad amigable, ocasional hipercalcemia en la infancia, y una vasculopatía con estenosis aórtica supravalvular. Fue descrito a inicio de los años 60 por dos cardiólogos, Williams y Beuren. La investigación en la última década ha avanzado de manera muy notable el conocimiento sobre el SW, tanto sobre sus aspectos clínicos y neuropsicológicos como sobre su causa y el mecanismo por el que se produce. Se conoce mejor la evolución y la mayoría de complicaciones físicas que puede presentar, y se va perfilando poco a poco el fenotipo neurocognitivo y las vías del sistema nervioso central cuya función está alterada. Esto último se está consiguiendo en gran parte gracias a nuevos sistemas de imagen y electrofisiológicos. Base molecular del SW La investigación molecular también ha proporcionado avances muy importantes, además de proporcionar herramientas que se aplican al diagnóstico de pacientes, con utilidad adicional para el asesoramiento genético de las familias. Se sabe que el SW está causado por una deleción submicroscópica de genes contiguos en la banda cromosómica 7q11.23 que se puede detectar por diversos métodos. La gran mayoría de las personas con SW (90%) presentan una deleción muy similar en tamaño, de 1,55 Megabases (Mb) en la que se incluyen 26-28 genes. A pesar de la identidad de tamaño hay una cierta variabilidad dependiendo del punto exacto donde se rompe el cromosoma, lo que repercute en que el número de genes delecionados sea 26, 27 o 28. El 8% de los pacientes presentan una deleción mayor, de 1,83 Mb, que incluye el mismo número de genes (28) de algunas deleciones de 1,55 Mb (Bayés et al, 2003). Sólo un 2% de casos, la mayoría con cuadros clínicos atípicos, presentan deleciones mayores o menores afectando siempre al mismo intervalo. Muy recientemente se ha identificado un paciente con una duplicación submicroscópica en la región 7q11.23 (Somerville et al, 2005). La duplicación, producida de novo en el cromosoma heredado de su madre, es exactamente la recíproca de la deleción que causa el SW. El fenotipo del paciente con la duplicación consiste en una apraxia severa del desarrollo del lenguaje, teniendo una integración visuoespacial completamente normal. Este fenotipo curiosamente contrasta con la capacidad normal de articulación y lenguaje relativamente fluido de las personas con SW. Por tanto, algún o algunos genes de la región crítica (1,55 Mb) son muy sensibles a dosis y la alteración de esta dosis puede influenciar la habilidad lingüística. La mayoría de los casos de SW son esporádicos. Las deleciones son el resultado de recombinación desigual entre ambos cromosomas 7 homólogos o entre secuencias de un mismo cromosoma 7 durante la meiosis. La región crítica en 7q11.23 está flanqueada por tres grandes bloques de secuencia repetida o duplicaciones segmentarias, dos en tándem y uno distal invertido con respecto a los otros dos. Existe un mecanismo común que explica la ocurrencia del mismo tipo de deleción en casos diferentes. Las deleciones de SW se producen por un alineamiento erróneo (inter- o intra -cromosómico) entre los bloques de duplicaciones segmentarias en tándem, con recombinación desigual subsiguiente. La duplicación responsable de apraxia del lenguaje es el producto recíproco de la misma recombinación. Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO Existen variantes genómicas de la región en aproximadamente el 5% de la población y en una tercera parte de los padres que trasmiten el cromosoma que se reordena causando SW. La más común es una inversión del intervalo entre las duplicaciones segmentarias externas (Osborne et al, 2001). La heterocigosidad para variantes genómicas predispone al apareamiento anormal de dicha región en cada meiosis. A pesar de estar claramente aumentado el riesgo de ocurrencia o recurrencia de SW en portadores de las citadas variantes (~10 veces), sigue siendo bastante bajo, del orden de 1:1000. Ello explica la baja recurrencia de SW en la misma familia; sólo se conocen dos parejas de hermanos con SW y padres normales (Scherer et al. 2005). Genes responsables del SW Se dispone de la secuencia de todo el intervalo delecionado y de todos los genes incluidos, lo que ha permitido predecir la función de muchos de ellos por métodos informáticos. Además, se han realizado diversos estudios in vitro con los productos codificados por varios de los genes delecionados, estableciendo de manera más exacta sus funciones en la célula o en el organismo entero. Por ejemplo, BAZ1 codifica una proteína que actúa en la remodelación de la cromatina necesaria para la activación del promotor del receptor de la vitamina D, por lo que podría participar en la regulación del metabolismo cá lcico. De los 26-28 genes que se delecionan comúnmente, sólo unos pocos parecen importantes desde el punto de vista de su contribución a los problemas del SW. Todos ellos deben ser sensibles a dosis, presentar haploinsuficiencia (una copia no es suficiente y se necesitan las dos). Para determinar estos genes relevantes, es muy importante el estudio detallado de todos los pacientes, típicos y atípicos en su presentación, y la investigación animal. Las correlaciones entre la clínica y los hallazgos moleculares en los pacientes con deleciones más pequeñas han sido claves para la propuesta de un mapa de la región donde se representan las funciones afectadas en el SW (Morris et al, 2003; Pérez-Jurado, 2003). ELN codifica para la proteína elastina, el principal componente de las fibras elásticas que se encuentran en la matriz extracelular de muchos tejidos. El déficit de elastina produce estrechamientos arteriales moderados debidos al aumento compensatorio en la pared arterial de músculo liso y de las lamelas de elastina, siendo responsable de los problemas cardiovasculares en el SW. LIMK1, aunque todavía controvertido, puede ser un factor que contribuya a los problemas de construcción visuoespacial. CYLN2, que codifica una proteína que mantiene la estructura citoesquelética de las neuronas, contribuye probablemente al fenotipo neurocognitivo. GTF2I, GTF2IRD1 y GTF2IRD2 son tres genes relacionados que codifican factores reguladores de la transcripción y parecen ser importantes para el fenotipo neurocognitivo. Sobre todo GTF2I puede contribuir a algunos rasgos craneofaciales, al déficit intelectual y a la construcción visuoespacial. Estos genes se han propuesto también como candidatos al trastorno del lenguaje cuando están duplicados. Correlaciones más detalladas en pacientes con deleciones similares han permitido determinar otros genes importantes para la presión arterial y otros rasgos. Otra de las estrategias de máxima utilidad para conocer la relevancia y función de los genes es su manipulación en modelos animales. Ya se han creado varios modelos experimentales en el ratón de utilidad para el SW, mediante manipulación genética. Específicamente, se han publicado modelos de ratón en los que se ha lesionado (K.O. génico) de manera individual, varios de los genes candidatos. Es de esperar que se consiga a corto plazo un modelo más adecuado para la enfermedad, que tenga una deleción idéntica a la que ocurre en humanos. Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO EL RETRASO MENTAL INESPECÍFICO LIGADO AL X Francisco Martínez Castellano. Unidad de Genética, Hospital Universitario La Fe, Valencia [email protected] Aunque se desconoce su incidencia real, se supone que las formas inespecíficas representan una elevada fracción de casos con retraso mental ligado al X (RMLX). El término inespecífico (o no sindrómico) hace referencia a la ausencia de rasgos somáticos, neurológicos, bioquímicos o conductuales específicos que permitan definir una variante clínica concreta. Los estudios de ligamiento genéticos, realizados necesariamente de forma aislada para cada familia, han permitido demostrar la elevada heterogeneidad genética del RMLX inespecífico. Desde 1990, que se estableció la convención de asignar un código MRX consecutivo a cada nueva familia con ligamiento significativo, se han asignado 85 códigos MRX, cuyas localizaciones respectivas conforman un mínimo de 14 loci mutuamente excluyentes, dispuestos a todo lo largo del cromosoma X. Además, una limitación de este tipo de estudios es que para obtener resultados concluyentes se precisa analizar familias extensas en las que exista la certeza de que el retraso psíquico se transmite de forma ligada al cromosoma X, es decir, sólo varones afectados (o menor afectación en mujeres) en al menos tres fratrías distintas relacionadas entre sí por vía exclusivamente materna. En base a estos estudios de ligamiento, así como mediante la caracterización de reordenamientos cromosómicos en pacientes con retraso inespecífico, actualmente se han identificado 22 genes distintos implicados en RMLX inespecífico. Entre los mismos destacan una serie de genes responsables de formas sindrómicas, en los cuales las mutaciones más leves con cierta actividad funcional residual pueden dar lugar a formas más leves de retraso no asociado al cuadro clínico característico. Significativamente, las proteínas codificadas por algunos de estos genes (RSK2, ARX, JARID1C, XNP y MeCP2) están implicadas en la regulación estructural de la cromatina, por lo que indirectamente pueden afectar el nivel de expresión de multitud de otros genes. Por otra parte, llama la atención una serie de genes (OPHN1, PAK3, ARHGEF6, FGD1, así como probablemente TM4SF2) que codifican para proteínas que interactúan con RhoGTPasas. En consecuencia, estas proteínas intervienen directa o indirectamente en la transmisión de la señal desde el exterior celular al citoesqueleto de actina y al núcleo, contribuyendo a regular la dinámica del desarrollo de axones y dendritas. Otros tipos de funciones en los que están implicados el resto de genes conocidos incluyen el establecimiento y modulación de las sinapsis, (DLG3, IL1RAPL, NLGN4X, GDI1), regulación de la transcripción (ZNF41, ZNF81, PQBP1), de la traducción (FTSJ1), metabolismo de los ácidos grasos (FACL4), etc. No obstante, cada gen conocido sólo da cuenta de una fracción minoritaria del total del RMLX, quedando sin justificar familias que muestran ligamiento a la región donde se localiza. Se estima que el conjunto de todos los genes conocidos no alcanza a explicar la mitad del RMLX inespecífico, por lo que se asume que el número de genes RMLX aumentará significativamente en los próximos años, estimándose que puede haber otros 30 a 100 genes distintos en este cromosoma. Tan sólo el desarrollo de nuevas técnicas para el cribado mutacional de alto rendimiento permitirá facilitar el diagnóstico genético de los pacientes y el asesoramiento genético de sus familiares, en un futuro más o menos lejano. Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO Bilbao Tabla 1: Genes causantes de retraso mental inespecífico ligado al X Nº MIM Gen Nombre Locus 1 *300427 NLGN4X Neuroligina 4 Xp22.3 Implicado en Sinapsis 2 *300206 IL1RAPL Xp21.2 Sinapsis 3 *300096 TM4SF2 Proteína accesoria del receptor de InterLeukina 1 Tetraspanina Xp11.4 Formación de sinapsis? 4 *314995 ZNF41 Xp11.3 Regulación de transcripción 5 *314998 ZNF81 Xp11.2 Regulación de transcripción 6 *300499 FTSJ1 Proteína de dedos de zinc 41 Proteín a de dedos de zinc 81 Homólogo 1 de FTSJ Xp11.2 Modificación tRNA y traducción 7 *300189 DLG3 Discs, large homolog 3 Xq13.1 Sinapsis 8 *300157 FACL4 Ácido graso-CoA ligasa 4 Xq22.2 Metabolismo ácidos g rasos 9 *300142 PAK3 Quinasa activante de p21 3 Xq23 Regulación citoesqueleto de actina 10 *300034 AGTR2 Receptor angiotensina 2 Xq23 Receptor cerebral de angiotensina 11 *300267 ARHGEF6 ? PIX Xq26.3 Regulación citoesqueleto de actina 12 *309548 FMR2 FRAXE Xq28 Remodelación de la cromatina 13 *300104 GDI1 RABGDIA Xq28 Sinapsis Genes implicados tanto en formas síndrómicas como inespecíficas 14 *300075 RSK2 Coffin-Lowry (RPS6KA3) Síndromes de West, de 15 *300382 ARX Partington, de Proud, XLAG Síndromes de Renpenning, 16 *300463 PQBP1 Sutherland-Haan, etc. 17 *314690 JARID1C Xp22.1 Remodelación de la cromatina Xp22.1 Remodelación de la cromatina Xp11.2 Transcripción y procesado de RNAs Xp11.2 Xp11.2 19 *300127 OPHN1 Aarskog-Scott/displasia Faciogenital Oligofrenina-1 Remodelación de la cromatina; factor de transcripción Regulación citoesqueleto de actina Xq12 Regulación citoesqueleto de actina 20 *300032 XNP ATR-X Xq13 Remodelación de la cromatina 21 *300005 MECP2 Rett Xq28 Remodelación de la cromatina 22 *300036 SLC6A8 Transportador de creatina Xq28 Transportador de creatina 18 *305400 FGD1 I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO Bilbao MODELOS EXPERIMENTALES UTILIZADOS EN LA INVESTIGACIÓN DEL RETRASO MENTAL GENÉTICO Dra. Yolanda de Diego Otero Laboratorio de Investigación. Fundación IMABIS. [email protected] Distintos abordajes experimentales, así como diferentes modelos, se están utilizando en los últimos años, para investigar las causas fisiopatológicas y moleculares, así como posibles enfoques terapéuticos, de los distintos tipos de discapacidad intelectual. Los más significativos se tratarán en esta revisión sobre el estado actual de los modelos terapéuticos experimentales. Las distintas vías de investigación se centran en la identificación de los procesos biológicos básicos alterados como consecuencia de la mutación genética específica de cada patología hereditaria que cursa con discapacidad psíquica, se intenta entender la fisiopatología de la discapacidad intelectual y poder ofrecer vías terapéuticas específicas. La actividad neuronal en el sistema nervioso central, está mediada por diferentes mecanismos; la neurotransmisión, la plasticidad neuronal y la transducción de señales intracelulares, así como por la arquitectura propia de la neurona, los axones, las dendritas y espinas dendríticas. Cambios en estos procesos no conllevan en todos los casos, alteraciones macroscópicas de las estructuras del sistema nervioso, siendo la causa de muchas patologías cambios en las reacciones bioquímicas y energéticas de la célula. Estos procesos de actividad neuronal necesitan de un control y precisión extremos, para que sucedan todos los procesos cognitivos y de aprendizaje con normalidad. El estudio de las sinapsis, su establecimiento, la formación y mantenimiento de las distintas estructuras neuronales (como dendritas y espinas), están en el punto de mira de los proyectos de investigación en el campo de la fisiopatología de la discapacidad psíquica. Los distintos modelos experimentales que se están utilizando involucran distintos enfoques, entre los que se incluyen estudios “in vitro” con cultivos celulares, utilizando células neuronales primarias, células pluripotenciales cerebrales, o estudios “in vivo” manejando modelos animales modificados genéticamente. Se han establecido varios "organismos modelos", utilizados para la investigación, a distinto nivel en la escala evolutiva desde levaduras unicelulares como Saccaromices Cerevisiae (levadura de cerveza), nematodos como el “Caennorabditis elegans” (gusano), insectos como “Drosophila melanogaster” (mosca del vinagre), o anfibios como Xenopus leváis (rana africana), pasando a los mamíferos como “Mus musculus” (ratón común). Estos modelos son generados en el laboratorio en un proceso largo y costoso, posible gracias a la tecnología disponible que se ha desarrollado a partir de los estudios básicos de clonación, fertilización, transferencia nuclear e implantación embrionaria, que han permitido crear infinidad de modelos con un solo gen alterado, que manifiestan características propias una patología concreta (como ejemplo podemos indicar los modelos con un gen anulado (Knockout o KO); modelos a los que se les introduce un gen exógeno completo (Knock-in); modelos que sobreexpresan un gen (transgénicos), o modelos condicionales donde la expresión se limita a un órgano concreto del animal. En estos modelos se realizan estudios bioquímicos, electrofisiológicos, inmunohistoquímicos, análisis de expresión génica diferencial, así como también se ensayan protocolos de terapia genética, de incorporación de proteína sintética en aquellos casos en los que el problema es la falta de una proteína. Otro muchos estudios están ensayando compuestos y fármacos nuevos como enfoques terapéuticos. Estos modelos animales abren nuevas posibilidades para investigar y poder llegar a entender la fisiopatología de las enfermedades hereditarias, buscando como fin las posibles intervenciones terapéuticas eficaces para cada patología. I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO 2 al 4 de Noviembre de 2005 Bilbao Bibliografía Rideout WM, y col. Generation of mice from wild-type and targeted ES cells by nuclear cloning. Nat Genet. 2000 Feb;24(2):109-10. Wakayama T, y col. Cloning of mice to six generations. Nature. 2000 Sep 21;407(6802):318-9. Ono Y, y col. Production of cloned mice from embryonic stem cells arrested at metaphase. Reproduction. 2001 Nov;122(5):731-6. Yamazaki Y, y col. Assessment of the developmental totipotency of neural cells in the cerebral cortex of mouse embryo by nuclear transfer. Proc Natl Acad Sci U S A. 2001 Nov 20;98(24):14022-6. Bakker y col. Fmr1 knockout mice: a model to study fragile X mental retardation. The DutchBelgian Fragile X Consortium. Cell. 1994 Jul 15;78(1):23-33. Palabras clave. Investigación. Modelos animales. Fisiopatología, Terapia genética. Terapéutica experimental, Retraso mental hereditario, Síndrome X frágil, . I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO 3 de NOVIEMBRE, TARDE 3ª SESIÓN: EVALUACIÓN Y DIAGNÓSTICO DEL PACIENTE CON RM Protocolos Estandarizados desde el Punto de Vista del Genetista Clínico. Dr. Feliciano Ramos Protocolos Estandarizados desde el Punto de Vista de la Neuropediatría. Dra. Marisa Poch Protocolos Estandarizados de Técnicas Diagnósticas en el Laboratorio, Aplicadas al Estudio Genético del RM. Dra. Montserrat Milá Tratamiento de los Desórdenes que Cursan con RM: Psicoterapia, Farmacoterapia. Dr. Josep Artigas Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO PROTOCOLOS ESTANDARIZADOS DESDE EL PUNTO DE VISTA DEL GENETISTA CLÍNICO Feliciano J. Ramos Fuentes. Pediatra-Genetista. Universidad de Zaragoza El diagnóstico de un paciente con retraso mental precisa una evaluación clínica y de laboratorio específica, dirigida principalmente a establecer la causa del retraso y, conocida ésta, a asesorar a la familia en relación al pronóstico, riesgo de recurrencia y posible tratamiento. El proceso de evaluación se inicia con la obtención de una historia clínica completa, que deberá necesariamente incluir: a) los antecedentes personales (pre- y postnatales), b) los antecedentes familiares, en forma de árbol genealógico con al menos 3 generaciones, y c) la enfermedad actual, en la que debe especificarse claramente el motivo de la consulta con el genetista. Tras completar la historia clínica debe proce derse a la exploración física, que deberá ser ordenada, detallada y exhaustiva, con especial atención a los rasgos dismórficos menores y a los que son compartidos por otros miembros de la familia. La exploración de un niño con retraso mental no catalogado debe incluir necesariamente una valoración por un genetista clínico dismorfólogo quien, en dependencia de sus conocimientos y experiencia, puede a) establecer un diagnóstico inmediato al ver el fenotipo del paciente, b) sospechar o establecer un diagnóstico tras completar la exploración física (hallazgos “patognomónicos” o específicos, asociación de rasgos dismórficos sugerentes de un determinado síndrome genético) o, en más de la mitad de los casos, c) solicitar estudios complementarios dirigidos a aclarar la causa del retraso. En este último caso es de gran ayuda disponer de una guía o protocolo de actuación para optimizar al máximo el proceso diagnóstico con las menores molestias para el paciente y su familia. Dentro de la exploración física nunca debe olvidarse la somatometría, cuantificando los principales parámetros en las correspondientes gráficas percentiladas. Otro aspecto fundamental de la exploración física es la valoración neurológica que deberá incluir el fenotipo conductual y lenguaje. La audición y la visión deben ser siempre evaluados, preferiblemente por los especialistas correspondientes. La obtención de un cociente intelectual permite conocer el grado de deficiencia del paciente. Actualmente existen diferentes protocolos publicados por comités de expertos, en su mayoría en forma de diagramas de flujo (flow charts) bidireccionales (si/no), que van conduciendo al profesional médico a través de distintas opciones de pruebas diagnósticas en dependencia del resultado de la prueba realizada en el paso anterior. A pesar de la disponibilidad de estudios muy sofisticados de todo tipo (genéticos, metabólicos, de imagen, etc.) en alrededor del 40-50% de los casos no se llega a un diagnóstico específico. De las causas genéticas conocidas, la más frecuente son las anomalías cromosómicas, muchas detectadas con el cariotipo convencional o de alta resolución (preferible), que actualmente sigue siendo el test diagnóstico de primera línea en todo paciente con retraso mental. Los estudios de citogenética molecular, moleculares, metabólicos y de imagen son también importantes en dependencia de la sospecha diagnóstica. En toda valoración dismorfológica deben incluirse fotografías del paciente, que permitirán estudiar y comparar los hallazgos en éste con los de otros casos similares o con síndromes específicos incluidos en los textos de refererencia. Por último, debe realizarse un seguimiento secuencial del paciente en la consulta de genética clínica, especialmente en los casos sin diagnóstico confirmado, ya que en ocasiones el fenotipo, tanto físico como conductual, se hace más evidente, y por lo tanto reconocible, con el paso de los años. Aunque el diagnóstico preciso de un niño con retraso mental no conlleva, en la mayoría de los casos, un tratamiento curativo, sí permite conocer el pronóstico y proporcionar a los padres y demás familiares un asesoramiento genético y reproductivo apropiado. Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO PROTOCOLOS ESTANDARIZADOS DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LA NEUROPEDIATRÍA Marisa Poch. Hospital San Millán . Logroño El obje tivo de esta ponencia es aportar una evaluación global del niño con retraso mental (RM) en la práctica clínica diaria del Neuropediatra que tenga que poner en marcha el diagnóstico de un niño que presenta dificultades del desarrollo. En las ponencias ante riores se ha hablado ampliamente de los aspectos genéticos del RM como determinantes en muchos casos de dicho retraso, pero es bien conocido que existen otras factores, tanto biológicos como ambientales, que pueden causar trastornos en el desarrollo o RM. Para desarrollar los protocolos de evaluación y diagnóstico se utilizan ambos términos por igual pero hay que tener en cuenta que el trastorno o retraso de desarrollo se refiere a los niños en edades tempranas, mientras que el RM se aplica a niños mayores que pueden ser evaluados mediante Cocientes de Inteligencia (CI). Los factores determinantes de RM pueden actuar de forma concomitante, no es raro encontrar factores biológicos y sociales actuando sobre el desarrollo de un niño, por lo que la evaluación no debe ser dirigida sólo al niño sino que tiene que tener en cuenta la familia y el entorno donde se desenvuelven. Los factores biológicos pueden ser endógenos (muchos de ellos se han expuesto anteriormente) como la alteración del material genético que confiere un síndrome concreto o que altera la función de moléculas importantes para el desarrollo y función del sistema nervioso; por otra parte, existen factores exógenos que actúan sobre un organismo en desarrollo como los tóxicos, los agentes infecciosos, factores físicos, etc. ; y , por último, los factores llamados indeterminados que son todavía desconocidos o que no sabemos cuánto pueden incidir en el RM . En el otro polo están los factores culturales, psicológicos y sociales que pueden actuar sobre algunos factores biológicos o directamente sobre las posibilidades de desarrollo psicoafectivo del niño. Para poder encaminar correctamente el diagnóstico y valorar cada uno de estos factores es esencial realizar una buena historia clínica, con antecedentes familiares y personales, recoger datos que permitan conocer la situación del niño en la familia, en el medio escolar y social, conocer la situación familiar, las oportunidades de aprendizaje que ha tenido, cómo ha sido el curso del desarrollo, la escolarización, las enfermedades que ha sufrido, hospitalizaciones, etc. Tras la anamnesis se debe proceder a una exploración clínica general, no tan sólo neurológica, que, junto con la historia , puede ayudar a programar una serie de análisis y exploraciones complementarias. En ocasiones tras la historia y la observación clínica se puede llegar a un diagnóstico sin necesidad de agobiar al niño con múltiples pruebas. Otras veces hay que realizar un estudio más amplio, esto plantea el reto de emplear los medios necesarios y el orden de realización de las pruebas de una forma racional. Las asociaciones científicas de Neurología, Genética y Pediatría han realizado el esfuerzo de plantear recomendaciones y algoritmos para la evaluación del retraso mental tras llegar a consensos de expertos y revisiones amplias de bibliografía Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO Bilbao Hay que practicar las pruebas de una forma racional y escalonadamente ESENCIAL : HISTORIA CLÍNICA COMPLETA Y ANTECEDENTES. EXPLORACIÓN Averiguar si existen antecedentes familiares A- debidos a alteraciones metabólicas o genéticas B- de causa desconocida SI NO A- Hacer test específicos B- Realizar citogenética y estudio subtelomérico A B Estudio dirigido MRI TAC NO C Plomo Tóxicos A- Hallazgos en la historia y exploración dismórficos? Hipotiroidismo? Fenotipo conductual? B- Signos focales? Convulsiones? Parálisis? C- Existe riesgo de exposición a tóxicos D- Existe regresión del desarrollo? Consanguinidad? Abortos múltiples? D Estudio amplio: MRI, metabólico EEG, citogenético, consulta genética MRI Citogenética X frágil / Rett Subteloméricas Metabolismo 1- Organización Diagnóstica para la Atención Temprana. (ODAT) . Federación estatal de Asociaciones de Profesionales de AT . Real Patronato sobre Discapacidad. 2005. (www.cedd.net). 2- Diagnostic and Statistical manual of Mental Disorders (DSM 4) American Psychiatric Association. Washington. 2000. 3- Practice parameter: evaluation of the child with global developmental delay. Report of the Quality standards Subcommittee of the American Academy of Neurology and The Practice Committee of the Child Neurology Society. Neurology 2003; 60: 367380 4- Guidelines Outline evaluation of Children with global Developmental Delay. American Academy of Neurology. www.aan.com (consultado 30-09-05) 5- Evaluation of Mental retardation: Recommendations of a Consensus Conference. Am J Med Gen 1997; 72: 468-477 I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO PROTOCOLOS ESTANDARIZADOS DE TÉCNICAS DIAGNOSTICAS EN EL LABORATORIO APLICADAS AL ESTUDIO GENÉTICO DE RETRASO MENTAL Montserrat Milà. Consultor Sénior. Servicio de Genética. Hospital Clínic de Barcelona. El retraso mental (RM) se define como una incapacidad en el desarrollo de las habilidades cognitivas y en la adquisición de un nivel de inteligencia que sería el apropiado para un determinado grupo de edad. Un elevado porcentaje de la población general, estimado entre un 1-3%, presenta un coeficiente de inteligencia (IQ) de dos desviaciones estándar por debajo de la media (IQ<70) (Chelly and Mandel, 2001). El RM puede estar causado por muchos factores ya sean ambientales como o bien genéticos. En cuanto a la etiología, ésta puede establecerse en el 60-75% de los casos de RM de tipo severo (IQ<50) y en el 3550% del moderado (50<IQ<70). Se estima que un 25-50% de los casos de RM severo son de origen genético (McLaren and Bryson 1987). La causa molecular de casi la mitad de los casos de RM severo y la mayoría de casos de moderado es actualmente desconocida (de Vries et al., 1997). El estudio del retraso mental es uno de los campos más complejos en genética humana, debido a que presenta una heterogeneidad genética muy elevada. El objetivo de esta charla es hacer un resumen de la tecnología de la que disponemos actualmente para el diagnóstico del RM, cómo y cuando debemos aplicarla y qué nos va a permitir detectar en cada caso. El individuo como paciente y dentro del contexto de su familia debe ser valorado con una exploración minuciosa por un genetista experto, interrogado sobre antecedentes individuales y familiares, y sometido a la realización de pruebas complementarias si se creen necesarias. Después de la obtención de todos los datos puede procederse a la introducción de la información en bases de datos y programas de dismorfología. (LDDB Possum dysmorphology database, OMIM, telegenetica, Orphanet). Este primer paso, en algunos casos permitirá llegar ya a un diagnóstico. En otros casos nos conducirá a una sospecha diagnóstica de uno o varios síndromes que cursan con RM que deberá ser confirmada en el laboratorio si es que es posible. En el peor la información obtenida en las bases de datos no nos orientará, pero si tendremos la información de si se trata de un RM aislado o un RM familiar y en este último caso qué tipo de herencia presenta. Si la evaluación nos conduce a una sospecha clínica de un síndrome que cursa con RM y que tiene una prueba de laboratorio determinada: una anomalía cromosómica (Sd. de Down), un Sd. microdelecional (Sd. de Williams), un Sd. causado por mutaciones en un gen determinado (Sd. Rett) etc…. en cada caso se remitirá al laboratorio indicando la sospecha clínica y allí se realizará la prueba precisa para confirmar la sospecha clínica: cariotipo, FISH, estudio molecular, etc. Si la evaluación por parte del clínico no nos conduce a ningún diagnóstico claro, se trata de un paciente afectado de RM sin antecedentes familiares. De forma rutinaria a este paciente se le realizarán tres pruebas: § § § Cariotipo (500 bandas GTG) Estudio molecular de la expansión CGG del gen FMR1 (X frágil) Estudio sondas teloméricas mediante FISH fluorescent in situ hibridization) o MLPA (multiple ligation PCR amplification Es evidente que es necesaria la realización de un cariotipo ya que aproximadamente en un 25% de los RM encontramos anomalías cromosómicas. El estudio molecular de la expansión CGG del gen FMR1, se realiza fundamentalmente porque un tercio de los varones con RM presentan este síndrome y en segundo lugar porque la relación coste -beneficio es provechosa. Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO Finalmente el estudio de las regiones teloméricas se realiza porque entre un 6 y un 10% de los RM son debidos a pequeñas pérdidas o ganancias de las regiones subteloméricas. Puede incluirse el estudio del retraso mental tipo FRAXE debido a que es de fácil realización, aunque de forma rutinaria no está indicado. Si la evaluación por parte del clínico no nos conduce a ningún diagnóstico claro y el estudio del laboratorio ha sido negativo revisaremos la historia familiar y: A) Se trata de un paciente con antecedentes familiares. Observaremos el tipo de herencia y si se trata de una herencia ligada al cromosoma X con varios varones afectados en distintas generaciones, al menos tres varones y dos generaciones (ideal 7 meiosis), realizaremos un estudio de ligamiento con marcadores polimórficos. Si obtenemos una región claramente implicada en esta familia, veremos qué genes de RM hay en esta región (http://www.ensembl.org, http://www.gdb.org ) y decidiremos un gen candidato y posteriormente realizaremos el estudio molecular de dicho gen. Si se trata de una herencia recesiva o dominante, trataremos de reevaluar clínicamente al paciente. Si no hay más información de sospecha clínica de algún Sd. determinado, de forma rutinaria no es posible avanzar más. Aunque si el tipo de herencia está clara sí que es posible dar un consejo genético. B) No hay antecedentes familiares. Si el probando es un varón podemos realizar un estudio mediante MLPA de genes ligados al X responsables de RM no sindrómico (duplicaciones y deleciones). Si el resultado es negativo o si se trata de una niña, de forma estandarizada no podemos hacer nada más. Actualmente disponemos de unas técnicas que permiten profundizar más en el estudio de pacientes afectados de RM, pero NO podemos aplicarlas de forma rutinaria, sino que de momento están limitados a proyectos de investigación debido a que se invierte gran cantidad de tiempo y dinero y los beneficios obtenidos son sumamente escasos. Entre estas técnicas destacarían: - La realización de cribajes de poblaciones de pacientes afectados de RM mediante el estudio molecular de genes descritos como responsables de RM. Estos cribajes se basan el realización de estudios por SSCPs (Single Strand Conformation Polymorphism), DGGEs (Denaturing Gradient Gel electrophoresis) o DHPLC (Denaturing high perfomrance liquid chromatrography) y posterior secuenciación de los fragmentos con migraciones anómalas. Estos estudios dan un resultado positivo en un 1% de los pacientes en el mejor de los casos. - El estudio de reorganizaciones submicroscópicas requiere técnicas más sensibles que la citogenética convencional. Como pueden ser la Hibridación Genómica Comparada (CGH) y la hibridación “in situ” fluorescente (FISH). La CGH es una técnica surgida en los 90s que permite la detección de desequilibrios cromosómicos en un sólo experimento y abordando todos los cromosomas, sin embargo la principal limitación de la CGH es su resolución, ya que no detecta reordenamientos cromosómicos menores a 3Mb. Actualmente este límite de resolución ha podido ser superado gracias a la tecnología de los microarrays. Los arrays de CGH (Snijders et al 2001) permiten detectar reordenamientos cromosómicos desequilibrados de <1 Mb. Estos arrays pueden diseñarse para todo el genoma en un sólo experimento o bien para cromosomas concretos. Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO TRATAMIENTO DE LOS DESÓRDENES QUE CURSAN CON RETRASO MENTAL: PSICOTERAPIA, FARMACOTERAPIA Dr. Josep Artigas. Hospital de Sabadell, Coorporació Sanitària Parc Taulí. Perspectivas de intervención El retraso mental de origen genético (RM), está vinculado a aspectos estructurales y neurobioquímicos, determinados genéticamente. En la actualidad, el abordaje farmacológico de dicho aspecto está en fase de investigación, y no es previsible, a corto plazo, una aplicabilidad de alguna de las opciones en fase de investigación. Tratamiento sintomático de las manifestaciones cognitivo-conductuales Los pacientes con RM presentan un perfil neuropsiquiátrico heterogéneo. Las manifestaciones más relevantes son: ansiedad, trastorno de déficit de atención/hiperactividad (TDA/H), trastorno de conducta, alteraciones del estado de animo, inhibición social y conducta obsesiva. Estos aspectos distorsionan la integración y la manejabilidad del niño en su entorno familiar y escolar. Por tanto, la mejoría de estos aspectos va a condicionar una mejor calidad de vida del paciente y de la familia. El abordaje de estos síntomas, no difiere a nivel farmacológico, del manejo de los mismos en pacientes sin RM. El TDA/H es el síntoma más frecuente, a nivel conductual, y es además el aspecto sobre el cual se interviene farmacologicamente con mayor frecuencia. Las opciones que disponemos en nuestro entorno son el Metilfenidato (MTF) y la Atomoxetina (Strattera). Puesto que la aparición de la Atomoxetina es relativamente reciente, no existen en pacientes con RM estudios comparativos entre ambos fármacos, que permitan establecer una preferencia entre ellos. Sin embargo, existe una gran experiencia sobre el efecto positivo del MTF. Los síntomas que suelen mejorar con el MTF son: la atención, la hiperactividad y la conducta. Sobre todo, el MTF permite optimizar otras vías de intervención no farmacológica al facilitar que el niño se muestre más receptivo y menos disruptivo. La acción del MTF viene determinada por un incremento de dopamina en circuitos fronto-estriados vinculados a funciones ejecutivas. Puesto que disponemos de MTF de liberación inmediata (Ritalin, Rubifen) y MTF de liberación sostenida (Concerta) , es preferible este último, con el fin de evitar efectos rebote que en algunos niños con RM son muy ostensibles. Puede ser usado a partir de los cuatro años, e incluso antes, en casos muy intensos. La ansie dad también es una manifestación frecuente, que dificulta la interacción con otras personas y que puede contribuir a empeorar la conducta. El grupo de fármacos que se muestra más eficaz para la ansiedad son los inhibidores de la recaptación de la serotonina (IRS). Además de la ansiedad los IRS también mejoran la depresión y las manifestaciones obsesivas. En nuestro medio los más usados son la Sertralina, la Fluoxetina y la Fluvoxamina. Los problemas de conducta y la agresividad responden, en ocasiones de forma espectacular, a los antipsicóticos atípicos. Los preferidos son la Risperidona (Risperdal) y el Aripiprazol (Abilify), de aparición reciente. La respuesta al Aripiprazol se está mostrando superior a la de los otros antipsicóticos atípicos más antiguos. La mejoría no se limita a la conducta y la agresividad sino que también mejora la atención y el rendimiento intelectual. Actualmente la Risperidona es el único antipsicótico atípico que está aceptado en España para su uso en niños, por tanto debe ser la primera opción. La inestabilidad del estado de ánimo puede ser abordada con algunas drogas antiepilépticas que al margen del efecto anticomicial, tiene un efecto regulador del estado de ánimo. Los más eficaces son la Carbamazepina y el Valproato, entre los antiepilépticos clásicos; y la Lamotrigina y Topiramato entre los antiepilépticos de última generación. Por ultimo señalar la Melatonina como fármaco de primera elección ante un trastorno del sueño. Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO 4 de NOVIEMBRE, MAÑANA 4ª SESIÓN: BASE DE DATOS GIRMOGEN: FORMACIÓN ESPECÍFICA PARA LA INTRODUCCIÓN DE DATOS EN LA MISMA Fundamentos Teóricos del Manejo de la Aplicación GIRMOGEN PRO V. 1.0 Dr. Carlos Rodríguez y Dr. Jesús Delgado Procedimientos de Trabajo y Protocolos de Seguridad en el Uso de la Aplicación GIRMOGEN PRO V1.0. Dr. Carlos Rodríguez y D. Antonio Bellón Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO FUNDAMENTOS TEÓRICOS DEL MANEJO DE LA APLICACIÓN GIRMOGEN PRO V1.0 Dr. D. Jesús Delgado Naranjo1 Dr. D .Carlos Rodríguez Andrés2; Ldo. D. Antonio Bellón Vázquez 3. 1. Becario epidemiólogo de la Red GIRMOGEN. 2. Profesor de Bioestadística y Epidemiología. Universidad del País Vasco UPV/EHU. 3. Técnico informático de la Red GIRMOGEN. Introducción La necesidad de conocer, cuantificar y clasificar los casos de retraso mental de origen genético, ha impulsado a GIRMOGEN –Grupo de Retraso Mental de Origen Genético- a promover el desarrollo de un registro informatizado de casos de retraso mental de origen genético. La creación de dicho registro requiere un proceso de diseño y desarrollo, lo cual ha de ser simultáneo al proceso de diseño y desarrollo de la aplicación informática que ha de gestionar la citada base de datos que contiene dichos casos. Objetivos Los objetivos fundamentales del presente trabajo son: i) elaborar un protocolo de diseño y desarrollo adaptado a un registro de estas características; ii) definir teóricamente las fases que componen el proceso global de diseño y desarrollo del registro; iii) crear un registro de pacientes diagnosticados de Retraso Mental de Origen Genético, siguiendo las fases de dicho procedimiento. Material y métodos Para el diseño y desarrollo del registro se empleó un método secuencial circular, compuesto por 9 fases, partiendo de una fase de planteamiento inicial para culminar en la fase de producción e investigación, gestionado por un único software o aplicación informática. Las fases intermedias entre el planteamiento inicial y la producción son: planificación, requerimientos, análisis y diseño, seguridad: cobertura legal y confidencialidad, implementación, test y pruebas y evaluación. Resultados y discusión Como resultado del proceso secuencial circular de diseño y desarrollo, se obtuvo un sistema relacional de bases de datos gestionado por una aplicación informática denominada GIRMOGENpro V1.0, el cuál se ha convertido en el software corporativo de la Red GIRMOGEN. Entre las principales características del registro destacan las siguientes: i) Permite el registro de casos en tiempo real; ii) Constituye un sistema multicéntrico que posibilita el registro de casos en diferentes puntos geográficos. iii) Dotado de capacidad necesaria para recoger todos los datos necesarios y por tanto tener la amplitud necesaria para cubrir los diferentes grupos de variables necesarios para un correcto análisis epidemioló gico, disminuyendo la probabilidad de sesgo, posibilitando el control de la confusión e interacción entre variables. iv) Se ajusta técnicamente a la legislación vigente en materia de datos de carácter personal relacionados con la salud. La base de datos del registro resultante, posee una estructura compuesta por un total de 798 variables, distribuidas en diferentes apartados, cuyo resumen se indica en la tabla 1. Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO Bilbao TABLA 1. ESTRUCTURA GENERAL DE LA BASE DE DATOS GIRMOGEN Variables Variables número Porcentaje Datos generales Datos del paciente Datos y antecedentes paternos Datos y antecedentes maternos Datos embarazo Datos parto Área clínica y diagnóstico Exploración neurológica Pruebas diagnósticas Fenotipos cognitivo y conductual Diagnóstico genético Totales 15 48 40 58 34 14 382 54 31 41 81 798 1,87 6,01 5,01 7,26 4,26 1,75 47,89 6,76 3,88 5,13 10,15 100,00 Conclusiones 1. La elaboración de registros y bases de datos en el campo de la Salud Pública, es un proceso laborioso, complejo y prácticamente carente de referencias bibliográficas relativas a los aspectos teóricos relativos a su diseño y desarrollo. 2. El modelo teórico idóneo para la creación y mantenimiento de un registro de estas características es el que sigue un esquema circular secuencial de 9 fases: planteamiento inicial, planificación, requerimientos, análisis y diseño, seguridad, implementación, test y pruebas, evaluación y producción e investigación. 3. La estructura de la base de datos resultante de la implementación del registro, aparece compuesta por un total de 798 variables, distribuidas en varias áreas, de las cuales la que mayor volumen ocupa es la relativa a clínica y diagnóstico. I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO PROCEDIMIENTOS DE TRABAJO Y PROTOCOLOS DE SEGURIDAD EN EL US O DE LA APLICACIÓN GIRMOGEN-PRO V1.0. Ldo. D. Antonio Bellón Vázquez1; Dr. D. Jesús Delgado Naranjo 2; Dr. D. Carlos Rodríguez Andrés 3 1 Técnico informático de la Red Girmogen. 2 Becario epidemiólogo de la Red Girmogen. 3 Profesor de Bioestadística y Epidemiología. Facultad de Medicina de la Universidad del País Vasco. Introducción. La Aplicación Girmogen-PRO, en su versión 1.0, es la herramienta informática desarrollada para los estudios científicos a realizar por la Red GIRMOGEN –Grupo de Investigación en Retraso Mental de Origen Genético-. Por ello, es importante conocer cómo se ha diseñado y cómo es esta aplicación informática, sus normas, medidas de seguridad y los procedimientos de trabajo que regulan su utilización. Objetivos. Los principales objetivos de esta ponencia, enmarcada dentro del I Curso sobre Retraso Mental de Origen Genético, son: - Describir el diseño y estructura de la Aplicación Girmogen-PRO V1.0. - Explicar los aspectos relacionados con la seguridad, medidas implementadas, protocolos elaborados, así como la nece sidad de su implantación y aplicación. - Realizar una detallada descripción de los procedimientos de trabajo con la Aplicación Girmogen-PRO en todas sus etapas. El desarrollo de la Aplicación Girmogen-PRO. La Aplicación Girmogen-PRO, como cualquier otra aplicación informática, ha seguido un proceso continuo de planificación, análisis, diseño, implementación y evaluación. El diseño y desarrollo, se ha basado desde su planteamiento inicial en los siguientes condicionantes: - Material e infraestructura disponible. Adaptación de los requisitos derivados de la investigación a desarrollar. Estructura de la Red GIRMOGEN Adecuación a la Ley orgánica 15/1999 de 13 de diciembre de Protección de datos de carácter personal desarrollada por R.D. 94/1999 de 11 de Junio. Estos determinantes, han conducido a la implementación de los programas encargados de proporcionar todas las funcionalidades de la aplicación y de las estructuras de las bases de datos asociadas. Aspectos relacionados con la seguridad. El tratamiento, almacenamiento y consulta de datos de carácter personal está regulado por la Ley de Protección de datos de Carácter Personal. Esta ley, desde el punto de vista informático, impone una serie de normas y obligaciones que afectan a los soportes y medios relacionados con el tratamiento de los datos, al diseño de la aplicación y a los procedimientos de trabajo con la Aplicación. Consiguientemente, todos los soportes, equipos y materiales utilizados en el funcionamiento de la Aplicación Girmogen-PRO deben estar configurados y disponer de las medidas de seguridad que garanticen el correcto funcionamiento del sistema y la inviolabilidad de los sistemas que almacenen los datos de carácter personal. El estricto cumplimiento de dicha normativa, implica la implementación de toda una serie de medidas de seguridad y herramientas encaminadas a tener el máximo control posible sobre Bilbao I CURSO DE FORMACIÓN EN RETRASO 2 al 4 de Noviembre de 2005 MENTAL DE ORIGEN GENÉTICO el acceso a los datos de carácter personal, asegurar el correcto manejo y tratamiento de los datos, y por último restringir la utilización de estos datos al estudio del retraso mental de origen genético llevado a cabo por la Red GIRMOGEN. Esta normativa afecta a toda persona con acceso a estos datos, que en lo concerniente al uso de la aplicación ha derivado en el desarrollo de una serie de protocolos de obligado cumplimiento para el personal con acceso a la aplicación y a los datos de carácter personal: - El protocolo de inscripción como usuario de la aplicación. El sistema de asignación de niveles de acceso y claves. Registro de incidencias. El protocolo de petición de datos para la realización de investigaciones. Procedimientos de trabajo en el uso de la Aplicación. El trabajo a desarrollar con la Aplicación Girmogen-PRO esta sometido a una serie de procedimientos, encaminados por un lado al cumplimiento de la normativa vigente sobre el tratamiento de datos de carácter personal, y por otro a las consideraciones técnicas de la investigación científica a realizar. Estos procedimientos se emplean en algunas de las funciones más importantes de la aplicación: - Las conexiones y desconexiones a la Aplicación. Accesos a los datos. Creación y consulta de los registros de datos. Validación, verificación y supervisión de los registros de datos. Utilización de los registros de datos para empleo en la investigación. Gestión, mantenimiento y control de todos los procesos realizados por la Aplicación. Conclusiones. Todo el trabajo desarrollado ha permitido: - Diseño y desarrollo de la aplicación informática que gestiona la base de datos de pacientes de la red GIRMOGEN, incluyendo su configuración e infraestructura necesaria para su correcto funcionamiento. - El desarrollo de una herramienta capaz de proporcionar todo el soporte informático para recoger y registrar los de casos dentro del Estudio del Retraso Mental de Origen Genético. - La construcción de la estructura de datos para la utilización en la investigación. - La elaboración de los protocolos de seguridad, acordes a la legislación vigente en materia de datos de carácter personal, relativos a la salud. - La elaboración de los procedimientos de trabajo relacionados con el uso de la aplicación. Bilbao
