Enfermedades por mutaciones inestables (expansión de trinucleótidos) Enfermedades por mutaciones inestables (expansión de trinucleótidos). Concepto de anticipación genética. Síndrome X-frágil: Bases moleculares y características de la enfermedad.

Algunos genes normales tienen regiones específicas formadas por repeticiones de tripletes (CAG, CGG, etc). MUTACIONES DINÁMICAS Aumento en la cantidad de estas repeticiones. - Inestable porque aumentan cuando las células se dividen en meiosis o en mitosis

Estas ampliaciones pueden causar: - Inactivación del gen - Alteraciones en el transporte del ARNm - Síntesis de proteínas diferentes - etc

Se han encontrado mutaciones inestables en genes importantes para las funciones neurológicas normales CARACTERÍSTICAS - Afectan al sistema nervioso - Son degenerativas - Suelen presentar el fenómeno de anticipación - Las manifestaciones clínicas dependen de la edad - Hasta ahora se han encontrado 13 Síndromes

X-frágil Historia Características de la enfermedad Bases moleculares Transmisión

Sitios frágiles. Regiónes cromosómicas cuyo material genético es inestable y, bajo ciertas condiciones, aparece como una interrupción (no coloreada) en un 5 a 20% de las células. Localización constante y específica para cada cromosoma Se han encontrado mas de 100 sitios frágiles

Síndrome del X frágil o FRAXA

Xq27.3

Qué es el Síndrome X-Frágil? Es un trastorno genético Está ligado al cromosoma X Su causa es la ausencia de una proteína Afecta principalmente a los varones (1:1500 nacimientos) Las mujeres no suelen afectarse siendo portadoras (1:260) La primera causa de deficiencia mental hereditaria

Características Cara alargada Orejas grandes Hiperelasticidad articular Macroorquidismo RASGOS FÍSICOS PROBLEMAS MÉDICOS Estrabismo Otitis de repetición Soplo cardiaco Pies planos Epilepsia VARONES PROBLEMAS EN EL DESARROLLO Retraso mental Retraso en el desarrollo motor Trastornos emocionales y de conducta Aparición tardía del lenguaje Hiperactividad y déficit de atención Comportamiento autista

Características Mujeres Afectadas Rasgos Físicos Menos Marcados Retraso Mental Mujeres Portadoras Sin Rasgos Físicos Especiales Menopausia Prematura Problemas con las Matemáticas

1/1000 a 1500 varones Retraso mental (variable) Hiperactividad en la infancia Orejas grandes Cara alargada, con mandíbula ancha Macrocefalia Rasgos autistas epilepsia 1/2000 a 2500 hembras Retraso mental leve o inapreciable Problemas de aprendizaje y conducta Alteraciones psicopatológicas Menopausia precoz Antecedentes familiares de retraso mental

Se transmite de forma dominante ligada al X con penetrancia incompleta (80% en varones y 30% en mujeres)

En el sitio frágil se encuentra el gen FMR-1

Mutación inestable o por amplificación de tripletes CGG CGGCGG CGGCG CG CGGCGGCGGCGGCG GCGGCGGCGGCGG CGGCGGCGGCG 200 ó más repeticiones → MUTACIÓN CGGCGGCGGC GGCGGCGGC GGCGGCGG CGGCG… 50 a 200 repeticiones → PREMUTACIÓN 6 a 50 repeticiones → NORMAL CpG 5´UTR 3´UTR Promotor Exón Intrón Región reguladora Unidad de trascripción (FMR-1) Región reguladora El tamaño de la secuencia repetida varía cuando las células se dividen

Mecanismos moleculares 1º Expansión de la zona inestable de tripletes CGG repetidos en la zona reguladora del gen FMR-1 localizado en Xq27-3. * premutación (50-200 tripletes) * mutación completa (más de 200 tripletes) En la mutación, hipermetilación de la zona amplificada, reguladora del gen FMR-1 Inactivación del gen y ausencia de la proteína FMR1, implicada en las comunicaciones neuronales del cerebro, lo que causa el Sindrome X frágil 2º 3º

Causa del Síndrome X-frágil Falta de una proteína Hipermetilación de zona adyacente Reguladora del Gen FMR-1 Mutación de un Gen (FMR-1) Expansión del trinucleótido CGG 6 - 50 Normal 50 - 200 Portador/a > 200 Afectado/a

+ DIAGNÓSTICO Análisis Citogenético Datos Clínicos Estudio cromosómico en un medio específico deficiente en folato para inducir el sitio frágil. Fiabilidad limitada a los Varones afectos

DIAGNÓSTICO MOLECULAR (1991) Detecta Premutación Mutación Análisis directo del ADN Diagnóstico Prenatal y Consejo Genético Fiabilidad del 99,9 %

DIAGNÓSTICO MOLECULAR Southern blot: permite distinguir los genotipos normal, premutado (portador) y mutado. Se acompaña del estudio de metilación. PCR: estudia con mayor exactitud el número de repeticiones. Es muy útil para el asesoramiento genético a personas portadoras ya que existe una correlación entre número de repeticiones y riesgo de hijo afectado. No se puede utilizar en la mutación por el tamaño del gen

DIAGNÓSTICO MOLECULAR Inmunohistoquímica: permite conocer los niveles de proteína FMRP mediante el uso de anticuerpos Terapia Génica Nivel de Proteína

HERENCIA Varón Mujer Portadora XY XXr XY XX Varón Mujer XXr XrY Normal Portadora Afectado 25%

HERENCIA Varón Portador Mujer XrY XX XY Varón Mujer Portadora Normal XrX

Portadores de la premutación (a diferencia del mendeliano) Herencia X Frágil I 1 2 II 1 2 3 III 2 1 3 4 2 3 4 IV 5 6 7 8 9 10 1 Varón Afectado Mujer Afectada Varón Portador Mujer Portadora Varón Normal Mujer Normal Anticipación genética Portadores de la premutación (a diferencia del mendeliano)

OTROS SITIOS FRÁGILES FRAXA Xq27.3 FRAXE Xq28 (Retraso mental) FRAXF Sin fenotipo alterado

SITIO FRÁGIL FRA16D Gen FOR (Fragile site oxidoreductasa) Codifica varias proteínas Aparece alterado en numerosos cánceres

Otros procesos causados por repeticiones de trinucleótidos MUTACIONES DINÁMICAS ANTICIPACIÓN: Aparición de síntomas a edades más tempranas en generaciones sucesivas A mayor número de repeticiones, los síntomas son más severos

Distrofia Miotónica Miembros de tres generaciones sucesivas de la misma familia mostrando un grado creciente de intensidad de los síntomas de la distrofia miotónica. La aparición de los rasgos surge cada vez a una edad más temprana. Las expansiones CTG se pueden producir durante la transmisión por vía paterna, pero las expansiones masivas ocurren en la gametogénesis femenina