Coordinación
Dra. Ester Margarit Torrent
Edición
José Alcaraz Quiles
Casos Clínicos Interdisciplinarios Servicio de Bioquímica y
Genética Molecular
Adrenoleucodistrofia ligada al cromosoma X
(X-ALD)
30 Marzo 2012
Marisa Giros Blasco
Consultora
Sección de Errores Congénitos del Metabolismo
Mª José Coll Rosell
Consultora
Sección de Errores Congénitos del Metabolismo
Anna Soler Casas
Consultora
Sección de Genética Molecular
La X-ALD es una enfermedad hereditaria metabólica de almacenamiento en la cual un defecto de la proteína transportadora peroxisomal del tipo de las “ATP-binding cassete”, la ALDp , codificada por el gen ABCD1 e involucrada en el transporte de sustratos lipídicos del citoplasma al lumen peroxisomal, provoca la acumulación de ácidos grasos de cadena muy larga (AGCML) especialmente en el sistema nervioso, en las glándulas adrenales y en los testículos, tejidos principalmente afectados.
Adrenoleucodistrofia ligada al cromosoma X (X-ALD)
Fenotipos de la X-ALD
Forma cerebral infantil CIALD
Aparición antes de los 10 años. Desmielinización de tipo inflamatorio. Alteración del comportamiento. Pérdida de capacidad intelectual. Progresión rápida. Insuficiencia adrenal primaria (en la mayoría de los casos subclínica) Estado vegetativo entre 2 y 4 años después de la aparición de los síntomas. Existen dos formas cerebrales más; una que se da en la adolescencia (CAdolAD) y otra en la etapa adulta (CAALD) de idéntica progresión que la CIALD
La X-ALD presenta diferentes formas fenotípicas, que se clasifican en función de la edad de aparición de los síntomas y del tipo de afectación del sistema nervioso. La afectación adrenal puede presentarse a cualquier edad y es independiente del tipo de afectación neurológica. En los adultos puede existir una disfunción testicular.
Fenotipos distintos pueden coexistir dentro de una misma familia, por lo que parece probable que pudieran existir genes modificadores que altere las manifestaciones fenotípicas, sin excluir factores ambientales y epigenéticos.
Fenotipos de la X-ALD
Adrenomieloneuropática
AMN
Aparición en la tercera década (28±9). Polineuropatía. Afectación medular de vías largas (cordones laterales y posteriores). Reacción inmune inexistente o leve. Encéfalo afectado en un 45% de los casos en los últimos estadios de la enfermedad. Progresión muy lenta (décadas). Insuficiencia adrenal primaria (a menudo).
Heterocigotas sintomáticas
Aparición de síntomas similares a la AMN más leves y a partir de la cuarta década.
Addison Insuficiencia adrenal primaria No se presenta afectación neurológica.
XALD: Diagnóstico bioquímico mediante la detección de ácidos grasos de cadena muy larga (AGCML) y molecular
El incremento de los AGCML, en suero y/o fibroblastos cultivados, mediante cromatografía de gases, concretamente del ácido hexacosanoico (C26:0), del ácido lignocérico (C24:0) y la relación de ellos con el ácido behénico (C22:0) permite el diagnóstico de todos los pacientes varones hemicigotos afectos de X-ALD.
El estudio de la mutación en el gen ABCD1 es indispensable para el diagnóstico de heterocigotas y prenatal
HEMICIGOTOS (Varón XY) Determinación de
AGCML en suero
HETEROCIGOTAS (Mujer XX portadora)
Diagnóstico en el 100% de los casos
Diagnóstico en el 80% de los casos
AGCMLL a plasma: C26:0 %
0,078
2
0,7
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
AGCMLL a plasma: C26:0 %
0,078
2
0,7
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0,078
2
0,7
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
XALD
(15)
Transtornos
Biogénesis del
peroxisoma (10)
Controles (16)
Diagnóstico prenatal de la X-ALD
En la X-ALD es prerrequisito indispensable la determinación del sexo fetal para poder iniciar el diagnóstico prenatal.
Si es XY
Si es XX
Seguir con el diagnóstico
¿portadora?
- Inactivación del cromosoma X - Posible afectación fenotípica a la larga. - Posibilidad de tratamiento precoz
Importancia del diagnóstico de las heterocigotas dentro de una familia X-ALD
X con el alelo normal activo inactivación al azar del X
variabilidad del mosaicismo aumento de la severidad de los síntomas en las heterocigotas
X con el alelo mutante activo Lyonización
Determinación del sexo fetal
Diagnóstico prenatal de la X-ALD
Líquido amniótico > 15 semanas
Vellosidades coriónicas > 10 semanas
Trofoblasto: cultivo corto
Mesémquima: cultivo largo
Métodos rápidos
FISH con sonda X/Y QF-PCR
Cariotipo
Determinación bioquímica de AGCML
Líquido amniótico (LA)
Vellosidades coriónicas (VC)
Trofoblasto: cultivo corto
Mesémquima: cultivo largo
0 , 0
0 , 2
0 , 4
0 , 6
0 , 8
1 , 0
1 , 2
1 , 4
1 , 6
0 10 20 30 40 50 60 70 80
C 2 6 :0 / C 2 2 :0
Controles hemicigotes heterocigotas
C 2 6 :0 µ g / mg p ro t eina
0, 00, 20, 4
0, 60, 8
1, 01, 2
1, 41, 6
0 20 40 60 80
0
0,5
1
1,5
2
0 10 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0
Controles hemicigote TBP
C26:0/C22:0
XALD
TBP
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0 10 20 30 40 50 60
C26:0 µg/mg proteina TBP
XALD
Niveles de AGCML en células
cultivadas de LA Niveles de AGCML en células
cultivadas de VC
No se utiliza ya
que los AGCML
no discriminan
Diagnóstico prenatal de la X-ALD
Estudio molecular de la X-ALD
En el 15% de las heterocigotas los AGCML no son discriminatorios respecto de los controles, pero además Con los AGCML no es posible discernir entre un feto afecto (hemicigoto) y un feto portador (heterocigota).
Si una mujer heterocigota está embarazada de un feto del sexo masculino, tiene una probabilidad del 50% de que éste padezca la enfermedad.
A causa del tipo de herencia que presenta la X-ALD y también debido a la lyonización, pueden surgir consultas de mujeres que presenten síntomas de la enfermedad sin que en su familia haya ningún varón afecto.
Es imprescindible el análisis molecular para llegar a un diagnóstico prenatal definitivo y un correcto consejo genético.
Necesidad del consejo genético
Diagnóstico prenatal de la X-ALD
Estudio molecular de la X-ALD
Análisis del gen ABCD1
Telòmero Centrómero
3
´
5
´
- El gen ABCD1 se encuentra en el cromosoma Xq28. - Tiene 21 Kb y codifica la proteína ALDp de 745 aa. - A lo largo de sus 10 exones y zonas flanqueantes
intrónicas se han identificado unas 600 mutaciones diferentes, de las cuales aproximadamente la mitad son particulares. No existiendo relación entre genotipo y fenotipo.
2p11 10p11
16p11 22p11
gen ABCD1
Xq28
- La existencia de numerosos pseudogenes en diferentes autosomas complica el estudio molecular
DNA
SSC P
95ºC
5’ 3’
PCR
Cr.X Xq28
TTGA GCGGATCAT
TTGA GCAGATCAT
RFLPs
1. Extracción de DNA
4. Secuenciación de bases 3. Separación de secuencias
2. Amplificación del gen ABCD1
5. Digestión con enzimas de restricción
Estudio molecular de la X-ALD
Estudio de expresión de ALDp
Fibroblastos cultivados
Se puede estudiar la expresión de la proteína ALDp, teniendo en cuenta que sólo es aplicable a un 80% de los casos de X-ALD que no la expresan.
HemicigotaALDp (+)
HemicigotaALDp (-)
Heterocigota ALDp mosaico
Diagnóstico1993 Diagnóstico 2002
Diagnóstico
2007
Prenatales 1994 2011
CASO CLÍNICO: diagnóstico en un familia afecta de X-ADL
Diagnóstico 2002
Prenatales 1994 2011
Diagnóstico1993
1993
Família de étnia gitana
Un hijo había muerto por una enfermedad neurológica similar a la que presentaba un segundo hijo (forma cerebral infantil, caso índice)
Otro hermano presentaba enfermedad de Addison.
2002 Diagnóstico de dos varones adultos con el fenotipo AMN, uno de ellos con componente cerebral. Familiares de los pacientes diagnosticados en 1993
CASO CLÍNICO: diagnóstico en un familia afecta de X-ADL
Diagnóstico 1993
Caso índex
c.1682A>T
p.D561V
(p.Asp561Val)
Control
Diagnóstico por análisis mutacional del caso índex de X-ALD
CASO CLÍNICO: diagnóstico en un familia afecta de X-ADL
Diagnóstico 1993
1 2 3 4
1. Caso índex p.[D561V]
2. Hermana portadora p.[D561V + =]
3. Hermana no portadora [= + =]
4. Control negativo [= + =]
Diagnósticos por análisis mutacional de las hermanas del caso índex de X-ALD
CASO CLÍNICO: diagnóstico en un familia afecta de X-ADL
Diagnóstico 2007
Diagnósticos por análisis mutacional de otros familiares del caso índex de X-ALD
CASO CLÍNICO: diagnóstico en un familia afecta de X-ADL
Líquido amniótico
AGCML↑
v. coriónicas
1994 1995 1996 2001 1999 2002 2011
Heterocigota
Mutación p.[D561V] en gen ABCD1 y expresión de ALDp negativa
Diferentes diagnósticos prenatales de X-ALD en la 3ª generación familiar
molecular
ALDp mosaic Interrupción del embarazo en varones afectos
Comprobación del diagnóstico en tejido fetal
CASO CLÍNICO: diagnóstico en un familia afecta de X-ADL
v. coriónicas
1994 1995 1996 2001 1999 2002 2011
Heterocigota
Mutación p.[D561V] en gen ABCD1 y expresión de ALDp negativa
molecular
1. Caso índex p. [D561V]
2. Madre portadora p.[D561V + =]
3. Prenatal 1999 p.[D561V+ =]
4. Prenatal 2001 afecto p.[D561V]
5: Prenatal 2002 portadora p.[D561V+ =]
6: Control negativo [= + =]
7: Prenatal I2002 portadora p.[D561V + =]
1 2 3 4 5 6 7 Digestión E. restricción
Prenatal afectado c.1682A>T p.[D561V]
Secuenciación
Diferentes diagnósticos prenatales por análisis mutacional de X-ALD en la 3ª generación familiar
CASO CLÍNICO: diagnóstico en un familia afecta de X-ADL
Conclusión:
El Impacto del diagnóstico prenatal en los fenotipos de la XALD
• Aumenta el número de heterocigotas.
• La mujer presenta fenotipo en edad adulta.
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