Diagnóstico Molecular de la Retinosquisis Juvenil Ligada a X

Dr. Roberto Mendoza-Londoño
Instituto de Genética,
Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá.
Dra. Marta Lucía Tamayo
Instinto de Genética,
Pontificia Universidad Javeriana
Fundación Oftalmológica Nacional, Bogotá
Dra. T. Hiriyanna Kelaginamane
Dra. Evangeline Bingham,
Kellog Eye Center,
University of Michigan, Ann Arbor MI. USA
Dr. Francisco J. Rodríguez
Dr. Alvaro Rodríguez
Fundación Oftalmológica Nacional, Bogotá

Introducción

La Retinoquisis Juvenil Ligada a X (RS, MIN 312700) (McKusick 1994) es una alteración vitreoretiniana de la región macular. Es la forma más frecuente de degeneración macular en varones con una frecuencia promedio de 1:10.000. Clínicamente las manifestaciones son evidenciables en el fondo de ojo desde el nacimiento, pero su sintomatología comienza en la segunda década de la vida con disminución progresiva de la agudeza visual. En la retina se observa una separación de la capa de fibras nerviosas con formación de cavidades quísticas, que pueden coalescer y romperse hacia el vítreo. La agudeza visual puede verse severamente comprometida en casos en que se asocia a desprendimiento de la retina y hemorragia vítrea. El electroretinograma en estos pacientes evidencia una disminución en la amplitud de la onda b (dependiente de las células de Müller y bipolares) sin compromiso de la onda a (dependiente de los fotoreceptores).

Los estudios de ligamiento genético permitieron localizar el gen responsable de la enfermedad en la región Xp22., entre los marcadores microsatélite DXS418 y DXS 999. (Shastry B y Cols. 1997, Van de Vosse y Cols. 1996, Pawar y Cols. 1996, George y cols. 1996). El gen responsable de la enfermedad (XLRS 1) ha sido clonado recientemente (Saucer y Cols 1997) y está conformado por 6 exones y 5 intrones. Codifica para una proteína de 224 aminoácidos que contiene un dominio de homología con la discoidina, una proteína que participa en los procesos de interacción célula-célula.

Por ser una enfermedad recesiva ligada al cromosoma X, las mujeres son portadoras asintomáticas y no presentan manifestaciones de la enfermedad. Algunos autores han descrito mujeres afectadas para lo cual han ofrecido distintas explicaciones que incluyen disomía uniparental del cromosoma X, inactivación preferencial del cromosoma con el alelo sano, doble mutación en los alelos del gen y alteraciones cromosómicas (Orstavik, K.H. 1996). Sin embargo hasta el momento no se encuentran reportes del análisis molecular.

Presentación del Caso:

Una extensa familia Colombiana seguida durante 17 años identificando un total de 29 individuos afectado (27 varones y tres mujeres) . Dos de las mujeres afectadas son producto de uniones consanguíneas, sin embargo hay una en que la consanguinidad no se demostró. La edad de los pacientes en el momento de la detección del problema estaba entre los 3 y los 81 años con una media de 25. Al examen de fondo de ojo inicial los pacientes presentaban degeneración microquística faveolar. Las tres mujeres afectadas referían síntomas consistentes en disminución de la agudeza visual que se desarrolló en su infancia tardía. Tanto el examen clínico como las pruebas electrofisiológicas confirmaron que el nivel de compromiso en ellas era igual al de sus hermanos afectados.

Análisis de Ligamiento:

Se adelantaron estudios de ligamiento para confirmar que el gen responsable de la patología en esta familia se encontraba en la misma región encontrada en otras familias a nivel mundial. De esta forma se pudo descartar que se trata de un caso de heterogeneidad genética en donde un mismo cuadro clínico puede ser ocasionado por mutaciones en distintos genes.

Se analizaron 8 marcadores de tipo microsatélite en la región candidata (DXS987, DXS207, DXS197, DXS43, DXS99, DXS443, DXS365 Y DXS274) y se demostró ligamiento cercano entre el locus de la enfermedad y los marcadores DXS999 y DXS443 (Zmax 2.76 y 3.23 a q de 0.1 respectivamente) (Shastry B y Cols 1997, Rodríguez A y Cols 1997).

Detección de la Mutación:

Se analizaron las secuencias de los exones 1 al 6 del gen XLRS1 en 7 miembros de la familia que incluían individuos afectados, sanos y mujeres portaddoras obligadas (hijas de afectado). Esto permitió establecer que la mutación responsable de la enfermedad en esta familia es una deleción de una sola base de tipo guanina en el exón 6, posición 639 de la secuencia codificante del gen.

Análisis de la Secuencia del exón 6 del gen RXLS1. En el panel superior se muestra un subgrupo del árbol genealógico de la familia estudiada que incluye una mujer afectada (2), una mujer portadora (3), hombres afectados (1 y 4) y un hermano no afectado (5). En el panel inferior se muestra la secuencia del DNA que demuestra la deleción de una sola basa (639 del G) en los miembros afectados (Carriles 1,2 y 4). El hermano no afectado muestra una secuencia normal (Carril 5) como la observada en los individuos sanos. La secuencia de la mujer afectada (Carril 2) indica homocigocidad para la mutación, mientras que la mujer portadora (Carril 3) presenta la mutación en estado heterocigoto indicado por la obliteración de la secuencia por encima del punto de la deleción.

Esta deleción ocasiona una modificación en el marco de lectura de la proteína que resulta en el cambio de 11 aminoácidos corriente abajo y desplaza el codón de terminación, generando la adición de 11 aa en el extremo terminal de la proteína. Este cambio compromete de forma importante la región proteica que participará en la interacción célula-célula.

En análisis de la secuencia también permitió establecer que las tres mujeres afectadas en esta familia son homocigotas para la mutación, lo cual explica sus manifestaciones clínicas y su condición de afectadas.

Detección de Mujeres Portadoras:

Las hermanas de los individuos afectados por la Retinosquisis Juvenil ligada a X, así como las hijas de portadoras obligadas, tienen un riesgo del 50% de ser portadoras de la enfermedad. Estas mujeres no presentan manifestaciones clínicas que permitan su identificación, sin embargo el riesgo de transmitir la enfermedad a su hijos varones es del 50%. Por esta razón su adecuada asesoría genética está limitada por la capacidad de reconocerlas adecuadamente.

Establecido del defecto molecular en esta familia, se procedió a diseñar una estrategia para la detección de las mujeres portadoras. Se utilizó el análisis de Heteroduplex/SSCP (Latting y Cols. 1997) por su capacidad para identificar diferencias en el patrón de migración de los alelos mutados respecto a los alelos nativos, con gran eficiencia y relativo bajo costo.

Se analizaron un total de 33 mujeres posibles portadoras, con lo que se identificaron 8 portadoras y 25 no portadoras. La correlación clínico-molecular en estas paceintes permitió establecer que mientras que sólo un 25% de las mujeres portadoras presentaban alteraciones al fondo de ojo, un 25% de las no portadoras presentaban dichas alteraciones. De estos resultados se puede concluir que no existe una correlación entre los hallazgos de fondo de ojo en posibles portadoras y el hecho de que lleven o no el alelo mutado (c2:p=0.511).

Consideraciones Finales:

Las enfermedades recesivas ligadas a X enfrentan al médico con la necesidad de dar adecuada asesoría genética tanto a los individuos afectados como a sus familiares portadoras. Por su carácter recesivo las mujeres portadoras en la mayoría de los casos no presentan manifestaciones fenotípicas que permitan su identificación. La biología molecular, mediante el análisis del DNA, ofrece una herramienta importante para la detección inequívoca de estas pacientes.

En el estudio presentado se pueden observar las distintas etapas del proceso de una enfermedad con herencia mendeliana. La caracterización clínica, fundamentalmente para hacer el diagnóstico inicial y determinar el mecanismo de herencia de la enfermedad. El análisis de ligamiento, que permite localizar el gen responsable de las manifestaciones clínicas. El aislamiento e identificación específica del gen, luego de lo cual se realiza el análisis de las mutaciones responsables de la enfermedad en distintos grupos familiares y a partir de ellos se pueden diseñar estrategias tendientes a la identificación de individuos portadores de la mutación.

En la actualidad los esfuerzos de investigación en la retinoquisis juvenil están orientados al análisis funcional de la proteína y la determinación de su papel en el desarrollo de la retina. En forma paralela se busca realizar una correlación fenotipo-genotipo que determine la variabilidad clínica dada por las distintas mutaciones del gen. Nuestro equipo de investigación se constituirá en un centro de referencia para el país y en un futuro para Latinoamérica, para continuar los esfuerzos de investigación en la genética de las enfermedades oftalmológicas.

Agradecimientos:

Este proyecto fue adelantado con el apoyo de COLCIENCIAS en Bogotá Colombia, la Fundación Fighting Blindness, Hunt Valley, MD. USA, La Fundación Oftalmológica Nacional y el Instituto de Genética Humana de la Pontificia Universidad Javeriana. A los doctores H. Martínez, S. Plaza D. Medina, M. Serrano, E. Gutiérrez, L.F. Restrepo, P, González y F. Ballesteros por su colaboración en los estudios clínicos de esta familia.

Bibliografía

1. George, N.D.L., Yates, J.R.W and Moore, A.T. (1995) X linked Retinoschisis. Br. J. Ophtalmol 79: 97-702.
2. Lattig M.C., Mendoza-Londoño R., Tamayo M., Bernal JE (1997) Estrategias para estudios clínico-Moleculares en enfermedades genéticas. Pediatría 32(3): 202-205.
3. McKusick, V.A. (1994) Mendelian Inheritance in Man: Ctalog og Human genes and genetic disorders, 11th de. The Johns Hopkins University Press, Baltimore, London.
4. Orstavik, K.H., Orstavik, R.E., Eiklid, K., Tranebnaerg, L. (1996) Inheritance of Skewed X chromosome inactivation in a large family with an X-Linked recessive deafness syndrome. Am. J. Med. Genet., 64(1): 31-4.
5. Pawar, H. Bingham, E.L., Hiriyana, K. Segal, M., Richards, J.E and Sieving, P.A. (1996) X-linked juvenile retinoschisis: Localization between (DXS1195, DX418) and AFM 291wf5 on a single YAC. Hum Hered. 46:329-355.