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.