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Casos Clínicos Interdisciplinarios
Servicio de Bioquímica y
Genética Molecular
Coordinación
Dra. Ester Margarit Torrent
Edición
José Alcaraz Quiles
Adrenoleucodistrofia
ligada al cromosoma X
(X-ALD)
30 Marzo 2012
Marisa Giros Blasco
Mª José Coll Rosell
Anna Soler Casas
Consultora
Consultora
Consultora
Sección de Errores Congénitos del
Metabolismo
Sección de Errores Congénitos del
Metabolismo
Sección de Genética Molecular
Adrenoleucodistrofia ligada al cromosoma X (X-ALD)
La X-ALD es una enfermedad
hereditaria
metabólica
de
almacenamiento en la cual un defecto
de
la
proteína
transportadora
peroxisomal del tipo de las “ATPbinding 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.
Fenotipos de la X-ALD
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.
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
Fenotipos de la X-ALD
Adrenomielo
neuropática
AMN
Addison
Heterocigotas
sintomáticas
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).
Insuficiencia adrenal primaria
No se presenta afectación neurológica.
Aparición de síntomas similares a la AMN más leves y
a partir de la cuarta década.
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.
Determinación de
AGCML en suero
HEMICIGOTOS
(Varón XY)
HETEROCIGOTAS
(Mujer XX portadora)
Diagnóstico en el 100% de los casos
Diagnóstico en el 80% de los casos
AGCMLL a plasma: C26:0 %
3,5
3
El estudio de la mutación en el gen
ABCD1 es indispensable para el
diagnóstico de heterocigotas y
prenatal
2,5
2
2
1,5
1
0,7
0,5
0,078
0
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
Lyonización
inactivación al
azar del X
X con el alelo normal activo
X con el alelo mutante activo
variabilidad del mosaicismo
aumento de la severidad de los síntomas en las heterocigotas
Diagnóstico prenatal de la X-ALD
Determinación del sexo fetal
Líquido amniótico
> 15 semanas
Cariotipo
Trofoblasto:
cultivo corto
Vellosidades coriónicas
> 10 semanas
Mesémquima:
cultivo largo
Métodos rápidos
FISH con sonda X/Y
QF-PCR
Diagnóstico prenatal de la X-ALD
Determinación bioquímica de AGCML
Trofoblasto:
cultivo corto
Líquido amniótico
(LA)
Vellosidades coriónicas
(VC)
Niveles de AGCML en células
cultivadas de LA
Mesémquima:
cultivo largo
Niveles de AGCML en células
cultivadas de VC
1, 6
1, 4
1, 2
1, 0
0, 8
0, 6
0, 4
0, 2
0, 0
0,6
C26:0 µg/mg proteina
0,5
No se utiliza ya
que los AGCML
no discriminan
TBP
0,4
0,3
0
20
40
60
80
0,2
C 2 6 :0 µ g / mg p ro t eina
C 2 6 :0 / C 2 2 :0
XALD
0,1
1, 6
0
1, 4
0
10
20
30
40
50
60
C26:0/C22:0
1, 2
2
1, 0
TBP
0, 8
1,5
0, 6
0, 4
Controles
0, 2
heterocigotas
1
XALD
0
hemicigotes
TBP
0,5
0, 0
Controles
hemicigote
10
20
30
40
50
60
70
80
0
0
10
20
30
40
50
60
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).
Necesidad del
consejo genético
Es imprescindible el análisis molecular
para llegar a un diagnóstico prenatal
definitivo y un correcto consejo
genético.
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.
Estudio molecular de la X-ALD
Análisis del gen ABCD1
-
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
Centrómero
5
´
3
´
10p11
-
16p11
Telòmero
gen ABCD1
22p11
Xq28
La existencia de numerosos
pseudogenes
en
diferentes
autosomas complica el estudio
molecular
Estudio molecular de la X-ALD
2. Amplificación del gen ABCD1
1. Extracción de DNA
PCR
DNA
4. Secuenciación de bases
Cr.X
Xq28
5’
3’
3. Separación de secuencias
SSC P
95ºC
TTGA
GCGGATCAT
RFLPs
TTGA GCAGATCAT
5. Digestión con enzimas de
restricción
Estudio de expresión de ALDp
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.
Fibroblastos cultivados
Hemicigota
ALDp (+)
Heterocigota
ALDp mosaico
Hemicigota
ALDp (-)
CASO CLÍNICO: diagnóstico en un familia
afecta de X-ADL
Diagnóstico1993
Prenatales 1994 2011
Diagnóstico 2002
Diagnóstico
2007
CASO CLÍNICO: diagnóstico en un familia
afecta de X-ADL
Diagnóstico1993
1993
Família de étnia gitana
Un hijo había muerto por una enfermedad
neurológica similar a la que presentaba un
Prenatales 1994 2011
segundo hijo (forma cerebral infantil, caso índice)
Otro hermano presentaba enfermedad de Addison.
Diagnóstico 2002
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 por análisis mutacional del
caso índex de X-ALD
Diagnóstico 1993
Caso índex
c.1682A>T
p.D561V
(p.Asp561Val)
Control
CASO CLÍNICO: diagnóstico en un familia
afecta de X-ADL
Diagnósticos por análisis mutacional de
las hermanas del caso índex de X-ALD
1
2
3
4
Diagnóstico 1993
1. Caso índex p.[D561V]
2. Hermana portadora p.[D561V + =]
3. Hermana no portadora [= + =]
4. Control negativo [= + =]
CASO CLÍNICO: diagnóstico en un familia
afecta de X-ADL
Diagnósticos por análisis
mutacional de otros
familiares del caso índex
de X-ALD
Diagnóstico 2007
CASO CLÍNICO: diagnóstico en un familia
afecta de X-ADL
Heterocigota
Diferentes diagnósticos prenatales de
X-ALD en la 3ª generación familiar
1994
1995
1996
Mutación p.[D561V] en gen ABCD1 y
expresión de ALDp negativa
1999
2001
Líquido amniótico
Comprobación del diagnóstico en tejido fetal
2011
v. coriónicas
AGCML↑
Interrupción del embarazo en varones afectos
2002
ALDp mosaic
molecular
CASO CLÍNICO: diagnóstico en un familia
afecta de X-ADL
Heterocigota
Diferentes diagnósticos prenatales por
análisis mutacional de X-ALD en la 3ª
generación familiar
1994
1995
Mutación p.[D561V] en gen ABCD1 y
expresión de ALDp negativa
1996
1999
2001
2002
2011
v. coriónicas
molecular
1
2
3
4
5
6
7
Digestión E. restricción
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 + =]
Secuenciación
Prenatal afectado
c.1682A>T
p.[D561V]
Conclusión:
El Impacto del diagnóstico prenatal en los
fenotipos de la XALD
• Aumenta el número de heterocigotas.
• La mujer presenta fenotipo en edad adulta.