maghiari

obiecte

abstract

Sindromul Rett (RTT, OMIM 312750) este o tulburare severă de neurodezvoltare care afectează femeile aproape exclusiv. Forma clasică de Rett se caracterizează printr-o perioadă de dezvoltare normală până la vârsta de aproximativ 6-18 luni, urmată de o regresie rapidă a abilităților dobândite, pierderea vorbirii, mișcări stereotipe ale mâinilor, microcefalie, convulsii, autism, ataxie și hiperventilație intermitentă. . 1, 2 În plus față de forma clasică, se cunosc multe variante, cum ar fi o variantă congenitală care poate fi recunoscută la naștere, o variantă conservată a vorbirii cu restaurare parțială a vorbirii, o „formă fruste” caracterizată printr-un curs clinic mai blând și copilărie târzie. regresie și „tip de criză timpurie” sau sindrom Hanefeld. 3, 4

RTT clasic prezintă o structură dominantă a moștenirii asociată cu X și are o incidență relativ mare de ± 1 din 10.000 la femei. 5, 6, 7 Mutații ale proteinei de legare metil-CpG, gena MECP2, au fost identificate ca boli care cauzează 8 și, conform datelor publicate, mutații MECP2

80-96% din cazurile clasice de Rett 9, 10 și 40-50% din manifestările Rett atipice. 11 Gena MECP2 este localizată la Xq28 și, prin urmare, suferă inactivarea cromozomului X. 12 Conține patru exoni și codifică două izoforme alternativ îmbinate: 498 aminoacizi ai MeCP2E1 cuprinzând exonii 1, 3 și 4 și MeCP2E2 cu 486 reziduuri conținând exonii 2, 3 și 4. 9, 13, 14 Proteina MeCP2 acționează ca un Transcrierea ADN dependentă de metilarea ADN-ului. 15

Lipsa unei mutații MECP2 într-un procent mic de pacienți RTT bine definiți clinic cu spasme infantile a sugerat implicarea unui alt sit genetic. Într-adevăr, au fost identificate mutații ale genei 5 asemănătoare kinazei ciclin-dependente (CDKL5 sau serin-treonin kinazei 9) la pacienții cu o variantă de convulsie timpurie a RTT. 4.5 Gena CDKL5 codifică o proteină de aminoacid 1030 cu un domeniu serin-treonin kinază N-terminal foarte conservat. 16 Susținând rolul mutațiilor CDKL5 în RTT, dovezile recente indică faptul că CDKL5 și MeCP2 aparțin aceleiași căi moleculare și că CDKL5 este capabil să interacționeze și să fosforileze MeCP2. 17

În plus, mutațiile genei FOXG1 au fost identificate la două fete care nu au legătură cu o variantă congenitală de RTT, deoarece aceste fete au avut debutul infantil de microcefalie, întârziere mintală și mișcări ciudate, similare cu cele observate cu RTT convențional. 18 FOXG1 codifică proteina furculiței G1, un factor de transcripție exprimat exclusiv la nivelul fătului și creierului adult, precum și la testicule. FoxG1 joacă un rol important în dezvoltarea timpurie a creierului prin interacțiuni cu represorul transcripțional JARID1B și cu corepresorii familiei Groucho. În plus, FoxG1 se asociază indirect cu proteina histon deacetilază 1, similară cu MeCP2. 19

Aici prezentăm un screening mutațional în trei faze a 152 de pacienți diagnosticați cu RTT.

Rezultatul

Un total de 22 de modificări diferite cunoscute în MECP2 au fost identificate la 42 de persoane. Dintre cele 22 de mutații, am constatat că 7 (31, 8%) erau deleții de schimbare a cadrelor, 4 (18, 2%) erau mutații fără sens, iar 10 (45, 4%) erau mutații senzoriale (Tabelul 1). De asemenea, am detectat o singură inserție de nucleotide. Dintre mutațiile patologice, cea mai frecventă mutație missense a fost p.Thr158Met (14,2%), în timp ce mutația missense p.Arg133Cys (11,9%) a fost a doua și mutația fără sens p.Arg255Stop (9,5%) și p.Arg294Stop (9,5%) ), 5%). %) au fost a treia schimbare de secvență cea mai frecventă.

Tabel în dimensiune completă

De asemenea, am găsit o schimbare în sensul c.925C> T (p.Arg309Trp), descrisă inițial la un băiat de 7 ani fără absența vorbirii și a întârzierii psihomotorii; Cu toate acestea, rolul acestei schimbări în patogeneza Retta este încă neclar (baza de date RIMV: //www.mecp2.chw.edu.au/; baza de date HGM: //h.hgmd.org). 20

Am identificat o ștergere de 18 bp a c.1162_1179del18 la un tată și fiica sa (R/34). Deoarece această ștergere este prezentă la un tată sănătos, iar fiica a purtat și inserția de c.276_277insG rezultată din schimbare, am emis ipoteza că această modificare nu este o mutație patogenă responsabilă de fenotipul Retta. Cu toate acestea, este important să rețineți că datele disponibile în baza de date RettBASE: IRSF MECP2 sugerează că nu se știe dacă această ștergere poate fi considerată o mutație sau un polimorfism. În plus, am găsit polimorfism silențios, joncțiune c.753C> T, la mamă și fiica ei (datele nu sunt prezentate).

După screeningul mutațiilor MECP2, am testat toți pacienții fără mutația MECP2 pentru mutații CDKL5. În timpul secvențierii directe, am descris anterior polimorfismul c.2372A> C (p.Gln791Pro) la opt subiecți, precum și c.3003C> T (p.His1001His) și c.3084G> C (p.Thr1028Thr). polimorfisme cunoscute la unul dintre pacienți (nr. ref.: NM_001037343.1). De asemenea, am descoperit două noi mutații aiurea: în primul caz, o modificare a c.607G> T care are ca rezultat un codon de terminare prematură la poziția 203 a aminoacizilor, care perturbă domeniul catalitic al proteinelor CDKL5 și c.1708G> T un al doilea pacient care duce la încetarea prematură.la poziția de aminoacizi 570 a regiunii C-terminale implicate fie în activitate catalitică, fie în localizare subcelulară (Tabelul 2).

Tabel în dimensiune completă

Primul caz afectat de varianta RTT convulsivă timpurie este o pacientă născută după o sarcină eșuată în a 39-a săptămână de sarcină cu parametri antropometrici corespunzători vârstei, și anume livrarea vaginală necomplicată către părinți fără zdrobire. Adaptarea postnatală a fost normală și nimic nu a fost observabil în pedigree. Primele crize au avut loc la vârsta de 3 săptămâni și, de atunci, au apărut crize extrem de frecvente, în ciuda administrării mai multor combinații de medicamente antiepileptice și chiar a calosotomiei. Activitățile stereotipe de spălare a mâinilor au fost observate de la vârsta de 4 ani. La vârsta de 8 ani, greutatea, înălțimea și circumferința frunții erau normale pentru vârsta ei, dar avea o întârziere psihomotorie severă și hipotrofie, în timp ce mușchiul hipotonic și ataxia puteau fi de asemenea observate. În starea ei dismorfă, ar putea fi detectate asimetrii faciale, ochi adânci, climat ridicat, hipertrofie gingivală, un al doilea incisiv mai mic și mâini și picioare mici pentru vârsta ei. La vârsta de 13 ani, trăsăturile ei dismorfice erau aceleași; Contactul vizual slab, mișcarea stereotipată a mâinilor și epilepsia refractară severă cu convulsii foarte frecvente cu microcefalie erau încă prezente. Progresia foarte lentă a fost găsită în dezvoltarea psihomotorie pe termen lung.

Al doilea caz de criză timpurie este o femeie în vârstă de 7 luni în momentul examinării. Ea s-a născut ca al doilea copil de părinți sănătoși fără a fi zdrobit după o sarcină necondiționată în a 39-a săptămână de sarcină prin cezariană cu o greutate la naștere de 3650 g. Perioada postnatală nu a fost complicată. În afară de avortul mamei, istoricul familiei a fost negativ. La vârsta de cinci săptămâni, pacientul a dezvoltat convulsii infantile. A fost tratată cu mai multe combinații de medicamente în secția de neurologie și a fost temporar fără crize timp de 4 până la 6 săptămâni. La momentul examinării, ea a avut crize săptămânale de frecvență în timpul tratamentului cu levetiracetam și carbamazepină, dar convulsiile au reapărut mai târziu. Imagistica prin rezonanță magnetică a creierului a fost considerată normală. La acel moment, pacientul cântărea 8180 g (50-75 percentilă), cu o lungime de 71 cm (90 percentilă) și o circumferință a capului de 42,5 cm (10 percentilă). Asimetria occipitală, puntea nazală plană, fisurile palpebrale descendente, hipertelorismul, clima ridicată, hipertrofia gingivală și mameloanele distribuite pe scară largă au fost prezente în starea lor dismorfă. Examenul neurologic a relevat hipotensiune motorie brută și un contact vizual slab.

În cele din urmă, am căutat mutații FOXG1 la pacienții noștri prin secvențierea directă, dar nu am găsit modificări care să afecteze această genă.

discuţie

În urma descoperirii defectelor genei MECP2 la pacienții cu RTT, au fost identificate o gamă largă de mutații la un procent mare de indivizi afectați. Conform datelor din literatură, mutațiile punctuale MECP2 (R106W, R133C, R168X, R255X, R270X, R294X, R306C și T158M) sunt prezente în aproximativ 60-70% din cazuri cu mutații patogene MECP2. 21, 22, 23 În mod interesant, am găsit doar mutații MECP2 la 27,6% dintre pacienții cu Rett studiați, un raport probabil nu numai datorită limitărilor metodei de secvențiere directă utilizată pentru a analiza mutațiile, dar poate fi atribuit și unui procent ridicat de genă brută rearanjare. MECP2 care nu poate fi detectat prin secvențiere. Conform literaturii recente, astfel de rearanjări pot reprezenta 37,8% din RTT-urile clasice și 7,5% dintre pacienții RTT atipici. 24

Este important să subliniem că printre pacienții negativi cu MECP2, doar 17% au avut fenotipul clasic Rett. Un total de 8% dintre acești pacienți prezentau semne de RTT congenital, 12% erau bărbați tineri și 4% nu prezentau simptome neurologice. În grupul MECP2-pozitiv, dezvoltarea psihomotorie lentă a fost observată la 51%, în timp ce în grupul MECP2-negativ a fost de 71,25%. În schimb, microcefalia a fost prezentă la 74,4% dintre pacienții cu MECP2-pozitivi și doar 41% dintre pacienții cu MECP2-negativi. Pe parcursul perioadei de studiu, 17,8% dintre aceste tinere au avut simptome dismorfice. În grupul MECP2-pozitiv, 4,65% dintre pacienți au prezentat dovezi ale unui fenotip ușor.

Recent, un nou locus al cromozomului X, CDKL5, a fost implicat în forma atipică a RTT 4, 5 care susține noțiunea de eterogenitate genetică în RTT. În plus, gena FOXG1 a fost implicată recent în etiologia moleculară a variantei înnăscute a RTT. Prezentăm un screening molecular a 152 de persoane diagnosticate cu RTT și 11 dintre rudele lor. Dintre subiecții examinați, am identificat 42 de pacienți RTT cu mutație patologică MECP2 și 2 pacienți cu noua mutație CDKL5, dar nu am găsit modificări care să afecteze gena FOXG1, care se poate datora frecvenței generale scăzute a mutațiilor FOXG1 la pacienții cu fenotipul Retto. .

Deși cele două mutații CDKL5 nou identificate conduc la încetarea timpurie a codonilor 203 și 570, sunt necesare studii suplimentare pentru a determina efectul acestor mutații, care duc la produse proteice trunchiate; în principal pentru că mutația p.Glu203Stop afectează domeniul catalitic al CDKL5 și îi poate afecta activitatea enzimatică.

Mutațiile care afectează gena CDKL5 par să aibă rezultate clinice de severitate variabilă. Până în prezent, 64 de mutații (dintre care 19 sunt disponibile public) ale genei au fost stocate în baza de date HGMD (//www.hgmd.org), incluzând mutații de domeniu catalitic fără sens, ștergeri, inserții sau mutații fără sens de-a lungul lecturii deschise cadru care determină terminarea prematură, precum și rearanjări genomice mari care duc la ștergerea întregului sit genic. Datorită numărului limitat de pacienți cu mutații CDKL5 și a cunoașterii limitate a funcției și reglării proteinelor, determinarea corelației dintre genotip și fenotip este destul de dificilă.

Până în prezent, corelația dintre genotip și fenotip este bine cunoscută și este frecvent investigată în RTT cauzată de mutații în MECP2; cu toate acestea, astfel de corelații ale mutațiilor CDKL5 în RTT, deși bine cunoscute, nu sunt încă la fel de bine marcate.

Zappella și colab. 25 au menționat că mutațiile trunchiate timpurii în MECP2 duc la prognostic slab (RTT clasic), în timp ce mutațiile cu trunchierea întârziată duc la RTT clasic sau o variantă conservată a vorbirii. Mutațiile trunchiate timpurii au fost asociate cu un curs mai sever al tulburării. Un proiect de screening la scară largă MECP2 a fost, de asemenea, publicat la pacienții diagnosticați cu RTT, 27 în care scorul de severitate al fenotipului compozit nu s-a corelat cu tipul de mutație, afectat de domeniu sau cu inactivarea X. ducând la un fenotip mai sever. În studiul de corelare genotip/fenotip, 85 de pacienți RTT au fost analizați pentru mutații ale genei MECP2. Au descoperit că pacienții cu mutații cu sens greșit au avut scoruri generale mai mici de severitate și performanțe lingvistice mai bune decât pacienții cu mutații fără sens.

O publicație recentă a caracterizat epilepsia asociată cu mutații CDKL5 și a căutat o relație între genotip și evoluția epilepsiei 29, în timp ce a fost publicată o revizuire cuprinzătoare a caracteristicilor clinice cheie ale RTT pozitiv CDTL5. 30 Artuso și colab. a publicat un examen clinic detaliat al nouă pacienți cu mutații CDKL5 pentru a defini criteriile de diagnostic clinic și, în plus, a examinat fenotipul clinic al tuturor pacienților cu mutație punctuală CDKL5 raportată anterior. 31 În conformitate cu constatările lor, pacienții noștri cu mutații CDKL5 au avut un istoric de convulsii cu debut precoce după un istoric prenatal normal, care pare a fi un element cheie în identificarea pacienților cu defecte ale genei CDKL5. În plus, aceste crize la pacienții noștri s-au dovedit a fi rezistente la tratament, ceea ce este o caracteristică comună a tuturor cazurilor afectate de CDKL5. La pacienții noștri, hipotensiunea, unul dintre criteriile de diagnostic necesare propuse în ultima literatură, a fost prezentă și în legătură cu mutația CDKL5. 31