Diagnóstico molecular utilizando secuenciación exómica en las distrofias musculares cintura-cadera
La distrofia
muscular cintura-cadera tipo 1B es una enfermedad con herencia autosómica
dominante y secundaria a una mutación en el gen LMNA. Esta enfermedad se
caracteriza por su afectación a nivel neuromuscular y cardiaco. El gen LMNA
está ubicado en el cromosoma 1q21-22 y está compuesto por 12 exones; por medio
del splicing alternativo, este codifica las lamininas
tipo A y tipo C.
Electroferograma
de la cadena sentido con la mutación detectada por secuenciación tipo Sanger
c.1130G>T en el gen LMNA.Fuente: Elaboración propia.
Las distrofias musculares están conformadas por un grupo diverso y
heterogéneo de enfermedades que afectan al sistema musculoesquelético; debido a
esto, es común determinar el patrón de debilidad muscular para clasificarlos en
grupos más específicos: cintura-cadera, compromiso distal, humero-fibular,
entre otras. El término distrofia muscular cintura-cadera (por su nombre en
inglés Limb-girdle muscular dystrophy LGMD) fue introducido por primera vez por
Stevenson en 1953 y ampliado luego por Walton & Nattrasss, quienes hacían
referencia a un grupo de distrofias cuya manifestación más temprana era
debilidad de los músculos de la cintura escapular y pélvica; desde estas
descripciones tempranas de la enfermedad se reconocía la variabilidad clínica
en la historia natural de este grupo de enfermedades.
Debido a la heterogeneidad genética, la clasificación fenotípica
de las LGMD ha mostrado limitaciones, y en 1995 se propuso una clasificación de
acuerdo al patrón de herencia: las de tipo 1 son aquellas con un patrón de
herencia autosómico dominante, mientras que las de tipo 2 son aquellas con un
patrón de herencia autosómico recesivo.
Análisis bioinformatico del SNP R377L
Los análisis del efecto de los polimorfismo de un solo nucleótido (SNP)
R377L se realizaron bajo condiciones ideales, con pH=7.0 y a una temperatura de
27oC. Al realizar el análisis, utilizando la estructura
cristalina de la proteína humana LMNA 1X8Y, la estabilidad de la proteína
decreció 22%, lo que sugiere un aumento en la inestabilidad de la estructura
tridimensional debido al cambio del aminoácido. Igualmente, el análisis
estructural de la proteína LMNA mostró la pérdida de un enlace de hidrógeno
entre el aminoácido leucina 377 con histidina 374 posterior a la mutagénesis in silico con un cambio de
la energía libre a nivel local en el cambio de aminoácido Arginina (R) por
Leucina (L) de 271KJ/mol a -35KJ/mol, y a nivel global del cristal la LMNA de
-4094KJ/mol a -3855KJ/mol. El análisis fue realizado con el programa DeepView-Swiss-PdbViewer
y los puentes de hidrogeno se representaron en color verde.
Casos:
En Colombia, este es el primer caso de LGMD1B reportado y
diagnosticado molecularmente, y también es la primera vez que se reporta la
mutación R377L en el gen LMNA en población latinoamericana. En el 2002, Ki et al. reportaron el caso de una mujer coreana de 41 años con contracturas en ambos
tobillos, alteraciones en la marcha y debilidad proximal de ambas extremidades,
además de taquicardia atrial con bloqueo atrioventricular de tercer grado,
cardiomiopatía dilatada y fibrilación auricular. Al secuenciar el gen LMNA se
encontró la mutación R377L y se realizó diagnóstico de LGMD1B.
Los análisis bioinformáticos demostraron que el cambio del
aminoácido arginina por leucina genera efectos negativos con relación a la
estabilidad de la proteína, generando la pérdida de un enlace de hidrogeno
entre los aminoácido 377 (L) y 374 (H). Los resultados corroboran a nivel
molecular que el SNP R377L genera efectos negativos a la láminina A, lo que
colaboraría a explicar el fenotipo de LGMD1B en la paciente.
En pacientes con clínica semejante a la de la paciente, además de
considerar el grupo de las LGMD, es fundamental tener como diagnósticos
diferenciales la EDMD2, la CMD1A y la ECMT2B1. Contrario a la LGMD1B, la EDMD2
presenta contractura en los codos y tendón calcáneo, restricción en los
movimientos cervicales, cardiomiopatía dilatada con defectos de conducción
cardíaca y arritmias cardíacas. Además puede presentar escápula alada, rigidez
espinal, atrofia y debilidad de extremidades de predominio superior, aumento de
la creatina fosfoquinasa, compromiso muscular en la primera década de la vida y
compromiso cardíaco después de los 20 años (5,16-20).
Conclusión:
La secuenciación del exoma es una herramienta útil y
costo-efectiva para el diagnóstico molecular de pacientes con clínica de
distrofia muscular y especialmente LGMD; así mismo, es fundamental caracterizar
el patrón de debilidad muscular, determinar el tipo de herencia y solicitar
otros exámenes como la creatinina fosfoquinasa, la biopsia muscular y la
electromiografía con velocidad de neuroconducción para poder determinar el tipo
de genes y patologías que pueden generar dicho compromiso. No obstante, debido
a la heterogeneidad genética de las distrofias musculares hay limitación en los
diagnósticos fenotípicos y por eso se debe recurrir a técnicas moleculares para
realizar un diagnóstico confirmatorio y definitivo (11); por lo tanto, los
autores recomiendan la SE para este tipo de patologías como una herramienta
valiosa y además sugieren la implementación del análisis in
silico de las mutaciones halladas para predecir
su posible patogenicidad.
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