Las Glucogenosis en España: Situación Actual y Guías Informativas
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4.4 Heterogeneidad genética Desde las primeras mutaciones encontradas en el gen PYGM en el año 1993 [40, 50] hasta nuestros días, se han descrito más de 100 mutaciones diferentes, hecho que indica la gran heterogeneidad genética presente en esta enfermedad. Se han encontrado mutaciones en cada uno de los 20 exones del gen PYGM, por lo que no se puede hablar de una región "hot spot". No obstante, los exones 14 y 17 contienen un mayor número de mutaciones. La distribución de las mutaciones afecta de manera similar tanto al extremo N-terminal como al C-terminal, hecho que indica que son igual de importantes, para el correcto funcionamiento de la GP muscular, tanto la región reguladora como la región catalítica. Entre los diferen- tes tipos de mutaciones publicadas, 54 son de cambio de aminoácido, 14 de cam- bio sin sentido, 17 deleciones, 3 deleciones/inserciones, 3 duplicaciones y 10 afectarían al splicing (Tabla 2). 87 Las Glucogenosis en España El aumento de mutaciones aparentemente específicas de grupo étnico o muta- ciones privadas, es otro hecho característico de esta enfermedad y se ha identifi- cado en todas las poblaciones estudiadas. Cuándo una mutación es étnica o privada es difícil de definir porque los estudios en algunas poblaciones son limitados. Tres claros ejemplos de mutaciones étnicas son: p.W798R en la población española, p.W362X en la población japonesa y p.E451X en la población finlandesa. Sin em- bargo, la mayoría de mutaciones descritas han sido encontradas en un solo pa- ciente o en miembros de una sola familia, por lo que se conocen con el nombre de mutaciones privadas: Y53X en un paciente griego [51],c.l797Ten un paciente ho- landés [47] y c.2075_2076 delCCinsAAA en una familia española [52]. En los últimos años, el número de trabajos de diagnóstico molecular sobre ácido desoxirribonucleico complementario (cDNA) ha incrementado considera- blemente. En los primeros trabajos realizados se observó, mediante northern blot, una gran heterogeneidad a nivel de ácido ribonucleico mensajero (mRNA) (pre- sente, reducido o anormal en tamaño y ausente) en los pacientes [39, 53]. Hace unos años, nuestro grupo descubrió que la mutación silente c.l827G>A (ante- riormente conocida como p.K609K) localizada en la secuencia exónica de gen PYGM, daba lugar a una alteración en mosaico del mRNA, causando reorgani- zaciones de los exones e intrones en forma de deleciones e inserciones [54], Ade- más, Bruno y colaboradores publicaron recientemente la deleción completa del exón 17 a nivel de cDNA, que sugería la presencia de una mutación que afecta al splicing de este exón o a una deleción genómica [46]. Los estudios moleculares en el cDNA permiten el diagnóstico de un mayor número de pacientes y nos pro- veen de nueva información acerca de los mecanismos que regulan el splicing del gen PYGM. 88
Tabla 2. Mutaciones descritas en el gen PYGM, a fecha de 16 de Septiembre del 2008
Las Glucogenosis en España
Las Glucogenosis en España Las mutaciones de cambio en el cDNA (secuencia de referencia NM_005609.1 del GeneBank) y de cambio de aminoácido (aa) (secuencia de referencia NP_()056()().l del GeneBank) han sido comprobadas a través del programa mu- talyzer (www.lovd.nl/mutalyzer/1.0.1/). La mayoría de mutaciones intrónicas, no han sido analizadas a nivel de cDNA y no se ha podido establecer que cambio protéico producen. Todas las mutaciones presentes en esta tabla han sido nom- bradas siguiendo las recomendaciones de den Dunnen and Antonarakis [43], en las que la nomenclatura en cDNA considera la A del codón inicial como posición +1 y en la que la nomenclatura de cambio de aminoácido, el ATG es +1. En la base de datos GeneCards (www.genecards.org) se han registrado 6 cam- bios polimórficos en la secuencia codificante, encontrados en la población normal. Cuatro cambios no-sinónimos (N188K, R414G, S430L y G676S) y dos cambios sinónimos (P498P y G455G). 4.5 Genes modificadores del fenotipo Desde que se observó que entre los pacientes de McArdle existía una gran va- riabilidad clínica, se ha intentado relacionar esta variabilidad con múltiples fac- tores: edad de aparición de síntomas, sexo, genotipo, tipo de mutación, etc. A pesar de que son muchas las enfermedades genéticas, en las que el tipo de mutación causal y su localización génica están directamente relacionadas con el fenotipo, en los pacientes de McArdle no se han encontrado tales asociaciones [60]. Entre los pacientes, están igualmente afectados tanto los que presentan mutaciones de cam- bio de aminoácido como mutaciones que producen la alteración de la pauta de 91 Las Glucogenosis en España lectura. Una observación frecuente es la diferencia fenotípica entre los pacientes
Existen dos estudios [ 15,24] en los que se ha intentado relacionar la severidad clínica medida según el índice de Martinuzzi (ver apartado 5.1), con los polimor- fismos presentes en algunos genes. En ambos estudios se observó una relación di- recta entre el número de alelos que provocan una mayor actividad del enzima conversor de angiotensina (alelo D del gen ACE) y una mayor severidad de sín- tomas. El alelo D da lugar a una disminución de la captación de glucosa sanguí- nea durante la contracción muscular [24]. Además, en el estudio de Rubio y colaboradores se ha encontrado una asociación de la severidad con el sexo, ya que es mayor el número de mujeres en los grupos de más severidad. Por otra parte, no se ha encontrado relación alguna con otros polimorfismos génicos: p.Q12X de la mioadenilato deaminasa (AMPDI), p.G482S del receptor de activación de la pro- liferación peroxisomal ? (PPARGC1A), p.R577X de la ?-actina 3 (ACTN3) y P.R50X en el gen PYGM. Otros estudios han analizado la relación de los polimorfismos génicos an- teriormente mencionados, con la capacidad de ejercicio de los pacientes. Se ha hallado una asociación entre una mayor capacidad de ejercicio en las mu- jeres portadoras del alelo p.Q12X de AMPDI [76] y también una mayor capacidad de ejercicio entre las mujeres portadores del alelo p.R577X de la ACTN3 [77]. La primera asociación se explicaría porque la disminución de los niveles de AMPDI impedirían la depleción de los niveles de AMP mus- culares que darían lugar a una inhibición de la obtención de ATP [76]. En la segunda, la ausencia de ACTN3 favorecería un metabolismo más aeróbico que beneficiaría a estas pacientes. La asociación de estos polimorfismos gé- nicos con la capacidad de ejercicio de las mujeres se ha atribuido a que están más representadas en grupos de mayor severidad, por lo tanto tienen la fun- ción muscular más comprometida y el efecto de estos polimorfismos se hace más evidente |77|. 4.6 El caso del nonsense mediated mRNA decay Se sabe desde hace algunos años que las mutaciones sin sentido y mutaciones que producen la alteración de la pauta de lectura produciendo codones prematu- ros de terminación (PTC) pueden desestabilizar los transcritos in vivo [78, 79]. Este hecho fue inicialmente observado en levaduras y en humanos, se ha descrito en una gran variedad de especies y actualmente se acepta como un mecanismo ubicuo entre los eucariotas. 92 Las Glucogenosis en España El nonsense mediated mRNA decay (NMD) es el mecanismo mayoritario de control de la expresión génica y lo encontramos participando en situaciones muy diferentes:
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