Download Ictiosis ligada al cromosoma X
Document related concepts
Transcript
rEVISIÓN Ictiosis ligada al cromosoma X asociada a epilepsia, hiperactividad, autismo y retraso mental, por microdeleción Xp22.31 M. Carmen Carrascosa-Romero, Javier Suela, Blanca Alfaro-Ponce, Antonio J. Cepillo-Boluda Resumen. La ictiosis ligada al cromosoma X está causada por mutación o deleción del gen STS asociado a la deficiencia de la enzima sulfatasa esteroidea, localizada en la parte distal del brazo corto del cromosoma X (Xp22.3-pter), cerca de la región pseudoautosómica. Dependiendo de su extensión, puede presentarse como una entidad aislada o en combinación con un síndrome de genes contiguos, asociándose a otras enfermedades monogénicas, así como a otros trastornos mentales. Se revisa la bibliografía, destacando la importancia de la región Xp22.3-pter y la mayor incidencia de trastornos neurológicos en varones (trastorno por déficit de atención/hiperactividad, autismo y retraso mental ligado a X). Se discute el papel e implicación de estos genes en la enfermedad y se propone la posible contribución del gen PNPLA4, originalmente descrito como GS2 y codificante de la fosfolipasa A2 independiente del calcio-eta, involucrada en el metabolismo lipoproteico, como una de las causas de autismo. Se ha objetivado mejoría tras el tratamiento con citicolina, a través del papel que este nootropo desempeña en la biosíntesis de fosfolípidos estructurales involucrados en la formación y reparación de la membrana neuronal. Sección de Neuropediatría (M.C. Carrascosa-Romero); Servicio de Pediatría (B. Alfaro-Ponce, A.J. Cepillo-Boluda); Complejo Hospitalario Universitario de Albacete. Genomics Laboratory; NIMGENETICS (J. Suela); Madrid, España. Palabras clave. Autismo. Citicolina. Deleción Xp22.3. Epilepsia. Fosfatidilcolina. Fosfolipasa A2. Genodermatosis. Hiperactividad. Hiperqueratosis. Ictiosis. Ictiosis ligada al cromosoma X. Neuroprotección. Retraso mental. Trastorno cognitivo. E-mail: mccarrascosa@sescam.jccm.es Correspondencia: Dra. M. Carmen Carrascosa Romero. Neuropediatría-Neonatología. Complejo Hospitalario Universitario de Albacete. Hermanos Falcó, 37. E-02006 Albacete. Aceptado tras revisión externa: 20.12.11. Introducción Las ictiosis constituyen una familia heterogénea de enfermedades cutáneas de origen genético (genodermatosis), tanto por su diversidad genética y bioquímica como por su espectro clínico, con un grado variable de alteración de la queratinización caracterizada por una piel seca y escamosa (el término griego ichthys significa pez) (Fig. 1). Entre las formas recesivas ligadas al cromosoma X (ILX) (OMIM 308100) destacan las asociadas a la deficiencia de la enzima sulfatasa esteroidea (STS), necesaria para eliminar los sulfatos de colesterol, con una incidencia de 1 por 2.000 a 1 por 6.000 varones, aunque recientemente, con la extensión del cribado metabólico de STS en las gestantes, se estima una frecuencia de 1 por 1.500 niños [1-3]. Esta enfermedad puede presentarse aislada o asociada a otras, constituyendo un síndrome de genes contiguos. La ILX es un trastorno hereditario del metabolismo esteroideo, bien caracterizado desde que Koppe et al, en 1978 [4], observaron una correlación entre la deficiencia placentaria de sulfatasa esteroidea/arilsulfatasa y el nacimiento de varones afectados con ictiosis. Shapiro et al [5] identificaron la deficiencia de la STS placentaria mediante la medición de es- www.neurologia.com Rev Neurol 2012; 54 (4): 241-248 triol en la orina de mujeres embarazadas como un indicio de una anormalidad en la gestación. El gen que codifica la STS (OMIM 300747) abarca más de 160 kb, y ha sido localizado en la parte distal del brazo corto del cromosoma X (Xp22.3-pter) [6-8], cerca de la región pseudoautosómica (Figs. 2 y 3). La ILX está causada mayoritariamente (90%) por grandes deleciones del gen STS, y una minoría muestra mutaciones puntuales o deleciones parciales que incluirían los exones 1 a 5 [9], aunque en la población española las microdeleciones podrían suponer hasta el 25% de los pacientes [10]. Los hallazgos extracutáneos incluyen: opacidades corneales, criptorquidia, epilepsia y cambios electroencefalográficos [11]. Algunos pacientes tienen deleciones en Xp22.3 que engloban los genes vecinos, y pueden presentar formas complicadas con retraso mental, síndrome de Kallmann [12] (KAL1; 308700), condrodisplasia punctata ligada al cromosoma X [13] (CPDX1; 302950), baja estatura (SHOX; 312865) [14,15] y albinismo ocular (OA1; 300500) [16], además de la ILX. Estas formas complicadas representan síndromes de deleción de genes contiguos [17], y constituyen hasta el 8% de los casos esporádicos de deficiencia de STS diagnosticados prenatalmente [2]. Cómo citar este artículo: Carrascosa-Romero MC, Suela J, Alfaro-Ponce B, Cepillo-Boluda AJ. Ictiosis ligada al cromosoma X asociada a epilepsia, hiperactividad, autismo y retraso mental, por microdeleción Xp22.31. Rev Neurol 2012; 54: 241-8. © 2012 Revista de Neurología 241 M.C. Carrascosa-Romero, et al Figura 1. Ictiosis en un varón de 10 años: afectación predominante en piernas (a) y queratodermia palmar (b), que también presentaba la madre (c). a b c Importancia de la región Xp22.3-pter La parte distal del brazo corto del cromosoma X es una región del genoma humano que muestra varias características muy peculiares: se escapa a la inactivación de cromosoma X [18]; se ha demostrado que la actividad de STS es mayor en las mujeres normales que en los hombres normales, un hallazgo compatible con la ‘no lyonización’ [19]; y comparte homología tanto con el brazo corto [20-23] como con el brazo largo [24-27] del cromosoma Y. Por otra parte, en esta región se ha demostrado una alta frecuencia de deleciones [28], que pueden deberse a los efectos fenotípicos no letales de estas supresiones en el estado hemicigoto masculino, proponiéndose un posible papel de recombinación aberrante entre las regiones homólogas de los cromosomas se xuales [26,27]. Sin embargo, se producen mecanismos más complejos, además de la recombinación homóloga, en la génesis de los puntos de interrupción del gen de la STS de ILX [29,30], desempeñando un importan- 242 te papel las repeticiones en tándem de número variable a cada lado del gen STS, a través de una recombinación homóloga no alélica, siendo difícil establecer si ocurren entre dos cromosomas, dos cromátides hermanas o entre la misma cromátide. En los casos esporádicos, se ha demostrado la transmisión paterna durante la meiosis masculina, con supresión del gen STS en el cromosoma X, probablemente debido a un evento intracromosómico, la recombinación entre las secuencias S232 en la misma molécula de ADN o durante el proceso de replicación del ADN [31]. Aunque el gen STS no es un ‘pseudoautosoma’ en humanos, sí lo es en otros mamíferos, por lo que esta región próxima a la región pseudoautosómica del cromosoma X ha despertado mucho interés científico en las teorías de la evolución de los cromosomas sexuales y en la naturaleza de esta parte tan interesante del genoma humano. Las regiones teloméricas de emparejamiento de los cromosomas X e Y humanos, con secuencias homólogas de ADN, repetitivas y altamente polimorfas en la población, no se heredan ligadas a los cromosomas sexuales, sino que siguen un patrón de herencia ‘pseudoautosómico’ mediante una recombinación obligada en la región de emparejamiento de los cromosomas se xuales durante la meiosis masculina [21,22]. En esta homología de secuencia se apoya la teoría de que los cromosomas X e Y comparten un origen común [32]: evolucionaron hace 240 a 320 millones de años, poco después de la divergencia de los linajes de mamíferos y aves, originalmente a partir de un par de autosomas casi homólogos que sólo diferían en el locus de la determinación de la diferenciación sexual [20,33,34], y, posteriormente, a través de una serie de translocaciones del cromosoma Y al X, con ulterior ‘lyonización’ de éste, surgiría la diferencia entre ambos cromosomas, escapando las regiones más jóvenes del cromosoma X a la inactivación [35]. En la subsiguiente evolución de los seres humanos y otros primates, para la región STS se ha sugerido una inversión pericéntrica [36] del cromosoma Y, que ha perturbado la disposición anterior pseudoautosómica de estos genes, localizándose una versión abreviada del gen STS en Yq11.2 [27]. Ictiosis ligada al cromosoma X y alteraciones neurológicas Entre las alteraciones neurológicas de las formas complicadas no sindrómicas de pacientes con ILX y deleciones Xp destacan la epilepsia y los trastornos mentales, entre los que se incluyen, fundamentalmen- www.neurologia.com Rev Neurol 2012; 54 (4): 241-248 Ictiosis ligada al cromosoma X asociada a epilepsia, hiperactividad, autismo y retraso mental te, el trastorno por déficit de atención/hiperactividad (TDAH) [15,37], presente hasta en el 40% de los niños (el 80% con síntomas predominantes de ti po inatento) [38], trastornos del espectro autista [39], que en algunas series supondría hasta el 20% de los casos [38], y, en menor medida, retraso mental [40]. Figura 2. Imagen del cromosoma X. Trastorno por déficit de atención/hiperactividad y gen STS Aunque los mecanismos por los que se producen estos trastornos del desarrollo neurológico no están todavía aclarados, trabajos recientes tanto en modelos animales como estudios en humanos sugieren que el gen STS ligado al cromosoma X puede tener un papel importante en la atención. Davies et al [41,42] han demostrado en ratas que, tanto la manipulación farmacológica de la enzima STS como la insuficiencia del gen STS, afectan a la vez a los componentes del funcionamiento de la atención. El TDAH es uno de los trastornos psiquiátricos hereditarios de la infancia más prevalente, afecta al menos al 5% de los niños en edad escolar [43,44], y al igual que la mayoría de otros trastornos neuroconductuales se presenta con un sesgo masculino [45], lo que apoya un posible papel de los genes ligados a X en su etiología. Se ha demostrado que los niños con ILX, que tienen una deleción o mutación puntual del STS, presentan un mayor riesgo de TDAH [38], y las variantes comunes del gen STS pueden aumentar la susceptibilidad al TDAH [46]. La enzima STS actúa desulfatando la dehidro-epiandrosterona sulfatada (DHEA-S) a dehidro-epiandrosterona (DHEA). Ambas son neuroesteroides con efectos en varios procesos neurofisiológicos y del comportamiento, con una relación inversa entre los niveles de DHEA en la sangre y la sintomatología clínica en los niños con TDAH [47]. Además, el metilfenidato, el tratamiento más común para tratar el TDAH, se ha demostrado que produce una mejoría clínica significativa en los niños con TDAH y el aumento simultáneo de los niveles séricos de DHEA y DHEA-S, lo que sugiere que estos neuroesteroides pueden desempeñar un papel en los efectos terapéuticos del metilfenidato [48]. Recientemente, Brookes et al [49] han comunicado que los polimorfismos de nucleótido único del gen STS, asociados al riesgo de TDAH y síntomas de falta de atención, podrían implicar a regiones intrónicas a través de la expresión de ARN mensajero (ARNm) en el tejido cerebral frontal cortical, hallazgos que parecen confirmarse por otros autores [50], implicando el desarrollo de otras regiones cerebrales (neuroepitelio cerebeloso, ganglios basales, tálamo, glándula pitui- www.neurologia.com Rev Neurol 2012; 54 (4): 241-248 Figura 3. Detalle de la citobanda Xp22, incluyendo los genes STS, VCX3A, HDHD1A, VCX y PNPLA4. taria, hipotálamo y plexo coroideo). Estos datos sugieren que las variantes genéticas que afectan la expresión de STS y su actividad podrían influir en la función de las regiones del cerebro perturbado en el TDAH. Autismo El autismo no es una enfermedad, sino un síndrome con múltiples causas genéticas y no genéticas. Por trastornos del espectro autista nos referimos al amplio espectro de trastornos generalizados del desarrollo, caracterizado por deficiencias en los tres dominios del comportamiento: – Cambios cualitativos en la interacción social. – Cambios en el lenguaje, con defectos tanto en la capacidad de comunicación verbal y no verbal como en el juego imaginativo. – Patrones de actividades e intereses restringidos, repetitivos y estereotipados. La frecuencia del autismo clásico y los trastornos del espectro autista se estima entre 1 a 3 y 6 por 243 M.C. Carrascosa-Romero, et al 1.000 habitantes, respectivamente [51]. Su etiología es compleja, implicándose múltiples factores que interactúan sobre una base genética como los principales determinantes causales del autismo. Los estudios epidemiológicos indican que los factores ambientales, como la exposición a sustancias tóxicas, teratógenos, ataques perinatales e infecciones prenatales (rubéola y citomegalovirus), son la causa de algunos casos [52-55]. Se identifica una causa genética en el 10-15% de los niños con autismo, incluyendo síndromes y enfermedades monogénicas, como el síndrome X frágil (la anomalía cromosómica más frecuentemente asociada al autismo), síndrome de Rett, esclerosis tuberosa, fenilcetonuria…, y anomalías cromosómicas u otros síndromes genéticos [56]. En el trastorno del espectro autista sindrómico se han descrito muchos desequilibrios cromosómicos: alrededor del 5% de los pacientes con autismo tienen una anomalía cromosómica visible con métodos citogenéticos (las más frecuentes son la duplicación 15q11-q13 y la traslocación 7q22-q37) [57]; sin embargo, la mayoría de estas anomalías siguen siendo indetectables mediante el análisis del cariotipo de rutina, lo que dificulta el diagnóstico y el consejo genético; con la aplicación de técnicas de citogenética molecular mediante array-CGH, estas alteraciones se identifican hasta en el 27,5% de los casos [58]. Los individuos afectados también presentan una serie de déficits cognitivos, el 75% dentro del rango de retraso mental, y el 30% epilepsia, lo que sugiere la aparición de daños cerebrales extensos por la acción de factores neurobiológicos [5961]. Así pues, los niños con rasgos dismórficos, anomalías congénitas, retraso mental, convulsiones o miembros de la familia con trastornos generalizados del desarrollo son los que más pueden beneficiarse de la realización de estas pruebas y del consejo genético. En el trastorno del espectro autista idiopático o no sindrómico, en niños de alto funcionamiento con una apariencia normal y moderado deterioro social y del lenguaje, el rendimiento de estas pruebas es mucho menor, y aunque en estos casos la base molecular podría ser multifactorial, cada vez existen más argumentos que justifican la contribución genética como factor hereditario predisponente; la ratio hombre/mujer de 3 a 1 indica un modo predominante de herencia ligada al cromosoma X. Así, hay diversas formas de susceptibilidad al autismo ligadas a X: AUTSX1 (300425), con mutación en el gen NLGN3 (300336); AUTSX2 (300495), con mutación en NLGN4 (300427); AUTSX3 (300496), con mutación en MECP2 (300005); AUTSX4 (300830), asociada con variación en la región del cromosoma Xp22.11, conteniendo el gen PTCHD1 (300828); y 244 AUTSX5 (300847), asociado con mutación en el gen RPL10 (312173). En 2003, Jamain et al [62] establecieron la relación de los genes NLGN3 y NLGN4, codificantes de neuroliginas y localizados en Xp22.3, con el autismo; hecho que fue confirmado posteriormente por otros estudios [63-67]. En un estudio internacional [68], mediante análisis de variación en número de copia se puso de relieve el papel del gen que codifica la neurexina (locus 2p16.3). Las neuroliginas y neurexinas son proteínas de la superficie celular que forman parte de la señalización transináptica (complejos de adhesión transináptica), son moléculas de adhesión celular que pueden dar lugar a la formación de estructuras presinápticas en células no neuronales, y que son cruciales para la sinaptogénesis de neuronas glutamatérgicas (neurexina a través de la diferenciación por inducción presináptica de axones de glutamato, y neuroligina en dendritas de contacto postsináptico), interaccionan entre sí y con proteínas citoplasmáticas de ensamblaje postsináptico, mediando en la señalización celular de las redes neuronales, y han sido implicadas en procesos cognitivos y en el riesgo de sufrir autismo [69,70]. Las interacciones entre múltiples genes [71], mutaciones que codifican proteínas y que participan en el proceso de formación sináptica (sinaptogénesis), junto con factores epigenéticos y la exposición a modificadores ambientales, podrían contribuir a la expresión variable de los rasgos relacionados con el autismo [72]. La mayor parte de estos factores de riesgo conocidos están asociados a raras variantes, principalmente variantes del número de copias; los estudios del Autism Genome Project Consortium en el trastorno del espectro autista familiar señalan la fuerte implicación de los genes KIAA0564, PLD5, POU6F2, ST8SIA2 y TAF1C [73]. En el caso de la ILX, los niños con grandes deleciones que abarcan los genes STS y NLGN4 tienen un mayor riesgo de desarrollar autismo y trastornos relacionados [38]. En nuestro caso, la deleción no incluyó al gen NLGN4, y aunque si incluyó al gen HDHD1A, denominado GS1 (306480), implicado en la ILX, no se han encontrado diferencias entre los pacientes con mutaciones puntuales en el gen STS y los pacientes con deleción de los genes STS y GS1 [74], por lo que otros mecanismos no identificados hasta ahora deben estar involucrados en el origen del autismo en la ILX. En este sentido, proponemos la posible contribución del gen PNPLA4 (300102), originalmente descrito como GS2, codificante de la enzima fosfolipasa A2 independiente del calcio-eta (iPLA2ŋ o PLA2-VIF), identificada como www.neurologia.com Rev Neurol 2012; 54 (4): 241-248 Ictiosis ligada al cromosoma X asociada a epilepsia, hiperactividad, autismo y retraso mental una variedad enzimática implicada en el metabolismo lipoproteico, dada su actividad como tri-acilglicerol-lipasa y acil-glicerol-transacilasa, y en la regulación de los niveles celulares de ácido transretinoico (retinol lipasa y transacilasa). Las fosfolipasas A2 (PLA2) constituyen un diverso grupo de enzimas con respecto a secuencia, función, localización y requerimiento por cationes divalentes, y desempeñan un papel importante en una variedad de procesos celulares, incluyendo la digestión y el metabolismo de fosfolípidos. Las iPLA2 están implicadas, en particular, en el señalamiento intracelular, por lo que son importantes en la regulación del metabolismo lipídico, remodelación de los fosfolípidos de la membrana, función peroxisomal, ruta de salvamento del calcio y apoptosis [75]. El descubrimiento y la identificación de funciones de estas proteínas con dominio patatina (PNPLA) revelan el papel fundamental de esta nueva familia de lipasas/ transacilasas en el control de la homeostasis de los lípidos y la energía en los organismos superiores. Si bien la función de algunos miembros proteicos está particularmente bien caracterizada y se demuestra de gran importancia sobre el plano clínico y fisiopatológico, el papel del GS2 en la ILX no está todavía aclarado [76,77]. Así, y aunque la importancia fisiológica de estas actividades en el metabolismo de fosfolípidos queda aún por determinar, destacamos cómo el tratamiento con citicolina ha mejorado a ciertos pacientes pediátricos, sin poder atribuirse esta mejoría a otros mecanismos, como puede ser la maduración cerebral por la edad del niño al inicio del tratamiento, ni a otras intervenciones médicas o sociopedagógicas. La citicolina es un compuesto endógeno que se sintetiza, por todas las células de los mamíferos, como intermediario en la vía principal de transformación de la colina en fosfatidilcolina, un fosfolípido esencial de la membrana neuronal en el sistema nervioso central [78,79], y resulta imprescindible para una correcta maduración cerebral, incluyendo la astroglía [80]. En nuestro paciente, se demostró la deleción del gen PNPLA4, y proponemos el papel de la fosfolipasa A2 independiente del calcio-eta en la biosíntesis de fosfolípidos estructurales involucrados en la formación, permeabilidad y reparación de la membrana neuronal como uno de los mecanismos por el que la citicolina pudo ser efectiva. Retraso mental Hasta el momento, se han descrito 178 enfermedades que cursan con retraso mental ligado al cromo- www.neurologia.com Rev Neurol 2012; 54 (4): 241-248 soma X, de las cuales 120 entidades son sindrómicas y 58 con retraso mental no específico [81]. El retraso mental ligado al cromosoma X no específico tiene una frecuencia del 0,15% entre la población masculina, y está causado por defectos en varios genes diferentes, uno de cuyos loci de 1,5 Mb está localizado en la región Xp22.3, que incluye al gen VCX-A. El gen VCX-A, también denominado VCX3A y VCX8R (300533), contiene dos exones y pertenece a una familia de genes de secuencias casi idénticas, de los cuales cuatro se localizan en Xp22.3 (VCX-A-B-B1, y C) y dos en Yq11.2 (VCY-D y VCY-E), lo que sugiere que se produjeron copias por fenómenos de duplicación, difiriendo en el número de repeticiones en la transcripción (VCY contiene una única copia, mientras que VCX3A contiene ocho repeticiones, y los otros genes VCX al menos dos copias) [30]. Fukami et al [82] encontraron en pacientes con reordenamientos en Xp22.3 que el gen VCX-A se mantiene en todos los pacientes con una inteligencia normal y se elimina en todos los pacientes con retraso mental, sin que exista una correlación entre la presencia o ausencia de VCXB1, B, y VCX-C y el estado mental de sus pacientes, sugiriendo que una copia intacta de VCX-A es suficiente para mantener el desarrollo mental normal. Así pues, la deleción de VCX-A debido a recombinación homóloga no alélica desempeñaría un papel importante en la incidencia del retraso mental en los pacientes con ILX, si bien no constituiría el único factor de riesgo, ya que pacientes con deleción de VCX-A pueden tener inteligencia normal [83,84]. Así pues, el papel potencial de las proteínas de VCX en el retraso mental ligado al cromosoma X es más complejo [84-87], y probablemente implica una dosis acumulativa de VCX en lugar de reflejar la salida genética de la VCX-A por sí sola [85]. La regulación postranscripcional constituye un mecanismo importante de control que regula la expresión de los genes en las neuronas. VCX-A es una proteína de unión al ARNm, que actúa como inhibidor de la enzima DCP2 (69844) [88], con la capacidad de modular la estabilidad y la traducción de un subconjunto de los ARNm implicados en la diferenciación y arborización neuronal; los defectos de estas funciones en ausencia de los genes VCX probablemente pueden contribuir a un fenotipo de retraso mental [89]. Así pues, la función cognitiva depende de las conexiones adecuadas entre las neuronas, y esta arborización podría ser determinante en el nivel intelectual (en el síndrome X-frágil se ha propuesto una alteración del número y morfogénesis de dendritas como causa del deterioro cognitivo [90]). 245 M.C. Carrascosa-Romero, et al Conclusión Las nuevas técnicas de citogenética molecular, con la identificación de los genes implicados en las enfermedades y, por tanto, de la alteración de las proteínas que codifican, permiten un mejor conocimiento de la etiopatogenia y facultan optimizar el tratamiento, en función de las vías moleculares implicadas. Por eso, consideramos importante la difusión de los hallazgos obtenidos en casos de enfermedades raras con sintomatología neurológica, que puedan servir para la realización de ensayos clínicos en el tratamiento de otras enfermedades más prevalentes relacionadas. Bibliografía 1. Craig WY, Roberson M, Palomaki GE, Shackleton CH, Marcos J, Haddow JE. Prevalence of steroid sulfatase deficiency in California according to race and ethnicity. Prenat Diagn 2010; 30: 893-8. 2. Langlois S, Armstrong L, Gall K, Hulait G, Livingston J, Nelson T, et al. Steroid sulfatase deficiency and contiguous gene deletion syndrome amongst pregnant patients with low serum unconjugated estriols. Prenat Diagn 2009; 29: 966-74. 3. Marcos J, Craig WY, Palomaki GE, Kloza EM, Haddow JE, Roberson M, et al. Maternal urine and serum steroid measurements to identify steroid sulfatase deficiency (STSD) in second trimester pregnancies. Prenat Diagn 2009; 29: 771-80. 4. Koppe JG, Marinkovic-Ilsen A, Rijken Y, De Groot WP, Jobsis AC. X-linked ichthyosis: a sulphatase deficiency. Arch Dis Child 1978; 53: 803-6. 5. Shapiro LJ, Weiss R, Webster D, France JT. X-linked ichthyosis due to steroid-sulphatase deficiency. Lancet 1978; 24: 70-2. 6. Mohandas TK, Shapiro LJ, Sparkes R, Sparkes MC. Regional assignment of the steroid sulfatase-X-linked ichthyosis locus: implications for a non-inactivated region on the short arm of the human X chromosome. Proc Natl Acad Sci U S A 1979; 76: 5779-3. 7. Tiepolo L, Zuffardi O, Fraccaro M, Di Natale D, Gargantini L, Muller CR, et al. Assignment by deletion mapping of the steroid sulfatase X-linked ichthyosis locus to Xp223. Hum Genet 1980; 54: 205-6. 8. Muller CR, Wahlstrom J, Ropers HH. Further evidence for the assignment of the steroid sulfatase X-linked ichthyosis locus to the telomere of Xp. Hum Genet 1981; 58: 446. 9. Valdés-Flores M, Kofman-Alfaro SH, Vaca AL, CuevasCovarrubias SA. Deletion of exons 1-5 of the STS gene causing X-linked ichthyosis. J Invest Dermatol 2001; 116: 456-8. 10. Cañueto J, Ciria S, Hernández-Martín A, Unamuno P, González-Sarmiento R. Analysis of the STS gene in 40 patients with recessive X-linked ichthyosis: a high frequency of partial deletions in a Spanish population. J Eur Acad Dermatol Venereol 2010; 24: 1226-9. 11. Hernández-Martín A, Gonzales-Sarmiento R, Unamuno P. X-linked ichthyosis: an update. Br J Dermatol 1999; 141: 617-27. 12. Ballabio A, Parenti G, Tippett P, Mondello C, Di Maio S, Tenore A, et al. X-linked ichthyosis, due to steroid sulphatase deficiency, associated with Kallmann syndrome (hypogonadotropic hypogonadism and anosmia): linkage relationships with Xg and cloned DNA sequences from the distal short arm of the X chromosome. Hum Genet 1986; 72: 237-40. 13. Curry CJR, Magenis RE, Brown M, Lanman JT Jr, Tsai J, O’Lague P, et al. Inherited chondrodysplasia punctata due to a deletion of the terminal short arm of an X chromosome. New Eng J Med 1984; 311: 1010-5. 14. Van Steensel MA, Vreeburg M, Engelen J, Ghesquiere S, 246 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. Stegmann AP, Herbergs J, et al. Contiguous gene syndrome due to a maternally inherited 8.41 Mb distal deletion of chromosome band Xp22.3 in a boy with short stature, ichthyosis, epilepsy, mental retardation, cerebral cortical heterotopias and Dandy-Walker malformation. Am J Med Genet A 2008; 146A: 2944-9. Doherty MJ, Glass IA, Bennett CL, Cotter PD, Watson NF, Mitchell AL, et al. An Xp;Yq translocation causing a novel contiguous gene syndrome in brothers with generalized epilepsy, ichthyosis, and attention deficits. Epilepsia 2003; 44: 1529-35. Hou JW. Detection of gene deletions in children with chondrodysplasia punctata, ichthyosis, Kallmann syndrome, and ocular albinism by FISH studies. Chang Gung Med J 2005; 28: 643-50. Ballabio A, Bardoni B, Carrozzo R, Andria G, Bick D, Campbell L, et al. Contiguous gene syndromes due to deletions in the distal short arm of the human X chromosome. Proc Natl Acad Sci U S A 1989; 86: 10001-5. Shapiro LJ. Steroid sulfatase deficiency and the genetics of the short arm of the human X chromosome. Adv Hum Genet 1985; 14: 331-81, 388-9. Muller C R, Migl B, Ropers HH. X-linked steroid sulfatase: evidence for different gene-dosage in males and females. Hum Genet 1980; 54: 197-9. Goodfellow P, Banting G, Sheer D, Ropers HH, Caine A, Ferguson-Smith MA, et al. Genetic evidence that a Y-linked gene in man is homologous to a gene on the X chromosome. Nature 1983; 302: 346-9. Cooke HJ, Brown WR, Rappold GA. Hypervariable telomeric sequences from the human sex chromosomes are pseudoautosomal. Nature 1985; 317: 687-92. Rouyer F, Simmler MC, Johnsson C, Vergnaud G, Cooke HJ, Weissenbach J. A gradient of sex linkage in the pseudoautosomal region of the human sex chromosomes. Nature 1986; 319: 291-5. Page DC, Mosher R, Simpson EM, Fisher EM, Mardon G, Pollack J, et al. The sex-determining region of the human Y chromosome encodes a finger protein. Cell 1987; 51: 1091-104. Koenig M, Camerino G, Heilig R, Mandel JL. A DNA fragment from the human X chromosome short arm which detects a partially homologous sequence on the Y chromosomes long arm. Nucleic Acids Res 1984; 12: 4097-109. Bickmore WA, Cooke HJ. Evolution of homologous sequences on the human X and Y chromosomes, outside of the meiotic pairing segment. Nucleic Acids Res 1987; 15: 6261-71. Yen PH, Allen E, Marsh B, Mohandas T, Wang N, Taggart RT, et al. Cloning and expression of steroid sulfatase cDNA and the frequent occurrence of deletions in STS deficiency: implications for X-Y interchange. Cell 1987; 49: 443-54. Fraser N, Ballabio A, Zollo M, Persico G, Craig I. Identification of incomplete coding sequences for steroid sulphatase on the human Y chromosome: evidence for an ancestral pseudoautosomal gene? Development 1987; 101 (Suppl): S127-32. Ballabio A, Carrozzo R, Parenti G, Gil A, Zollo M, Persico MG, et al. Molecular heterogeneity of steroid sulfatase deficiency: a multicenter study on 57 unrelated patients, at DNA and protein levels. Genomics 1989; 4: 36-40. Jiménez-Vaca AL, Valdés-Flores MR, Rivera-Vega MR, González-Huerta LM, Kofman-Alfaro SH, Cuevas-Covarrubias SA. Deletion pattern of the STS gene in X-linked ichthyosis in a Mexican population. Mol Med 2001; 7: 845-9. Lahn BT, Page DC. A human sex-chromosomal gene family expressed in male germ cells and encoding variably charged proteins. Hum Mol Genet 2000; 9: 311-9. Toral-López J, González-Huerta LM, Cuevas-Covarrubias SA. Segregation analysis in X-linked ichthyosis: paternal transmission of the affected X-chromosome. Br J Dermatol 2008; 158: 818-20. Bull JJ. Evolution of sex determining mechanisms. Menlo Park, CA: Benjamin/Cummings; 1983. Rappold GA. The pseudoautosomal regions of the human sex chromosomes. Hum Genet 1993; 92: 315-24. Helena-Mangs A, Morris BJ. The human pseudoautosomal www.neurologia.com Rev Neurol 2012; 54 (4): 241-248 Ictiosis ligada al cromosoma X asociada a epilepsia, hiperactividad, autismo y retraso mental 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45. 46. 47. 48. 49. 50. 51. 52. 53. region (PAR): origin, function and future. Curr Genomics 2007; 8: 129-36. Lahn BT, Page DC. Four evolutionary strata on the human X chromosome. Science 1999; 286: 964-7. Yen PH, Marsh B, Allen E, Tsai SP, Ellison J, Connolly L, et al. The human X-linked steroid sulfatase gene and a Y-encoded pseudogene: evidence for an inversion of the Y chromosome during primate evolution. Cell 1988; 55: 1123-35. Tobias ES, Bryce G, Farmer G, Barton J, Colgan J, Morrison N, et al. Absence of learning difficulties in a hyperactive boy with a terminal Xp deletion encompassing the MRX49 locus. J Med Genet 2001; 38: 466-9. Kent L, Emerton J, Bhadravathi V, Weisblatt E, Pasco G, Willatt LR, et al. X-linked ichthyosis (steroid sulfatase deficiency) is associated with increased risk of attention deficit hyperactivity disorder, autism and social communication deficits. J Med Genet 2008; 45: 519-24. Thomas NS, Sharp AJ, Browne CE, Skuse D, Hardie C, Dennis NR. Xp deletions associated with autism in three females. Hum Genet 1999; 104: 43-8. Lonardo F, Parenti G, Varela-Luquetti D, Annunziata I, Della Monica M, Perone L, et al. Contiguous gene syndrome due to an interstitial deletion in Xp22.3 in a boy with ichthyosis, chondrodysplasia punctata, mental retardation and ADHD. Eur J Med Genet 2007; 50: 301-8. Davies W, Humby T, Isles AR, Burgoyne PS, Wilkinson LS. X monosomy effects on visuospatial attention in mice: a candidate gene and implications for Turner syndrome and attention deficit hyperactivity disorder. Biol Psychiatr 2007; 61: 1351-60. Davies W, Humby T, Kong W, Otter T, Burgoyne PS, Wilkinson LS. Converging pharmacological and genetic evidence indicates a role for steroid sulfatase in attention. Biol Psychiatry 2009; 66: 360-7. Asherson P. Attention-deficit hyperactivity disorder in the postgenomic era. Eur Child Adolesc Psychiatry 2004; 13 (Suppl 1): S50-70. Polanczyk G, De Lima MS, Horta BL, Biederman J, Rohde LA. The worldwide prevalence of ADHD: a systematic review and metaregression analysis. Am J Psychiatry 2007; 164: 942-8. Swanson J, Castellanos FX, Murias M, LaHoste G, Kennedy J. Cognitive neuroscience of attention deficit hyperactivity disorder and hyperkinetic disorder. Curr Opin Neurobiol 1998; 8: 263-71. Brookes KJ, Hawi Z, Kirley A, Barry E, Gill M, Kent L. Association of the steroid sulfatase (STS) gene with attention deficit hyperactivity disorder. Am J Med Genet 2008; 147B: 1531-5. Strous RD, Spivak B, Yoran-Hegesh R, Maayan R, Averbuch E, Kotler M, et al. Analysis of neurosteroid levels in attention deficit hyperactivity disorder. Int J Neuropsychopharmacol 2001; 4: 259-64. Maayan R, Yoran-Hegesh R, Strous R, Nechmad A, Averbuch E, Weizman A, et al. Three-month treatment course of methylphenidate increases plasma levels of dehydro epiandrosterone (DHEA) and dehydroepiandrosteronesulfate (DHEA-S) in attention deficit hyperactivity disorder. Neuropsychobiology 2003; 48: 111-5. Brookes KJ, Hawi Z, Park J, Scott S, Gill M, Kent L. Polymorphisms of the steroid sulfatase (STS) gene are associated with attention deficit hyperactivity disorder and influence brain tissue mRNA expression. Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet 2010; 153B: 1417-24. Stergiakouli E, Langley K, Williams H, Walters J, Williams NM, Suren S, et al. Steroid sulfatase is a potential modifier of cognition in attention deficit hyperactivity disorder. Genes Brain Behav 2011; 10: 334-44. Chakrabarti S, Fombonne E. Pervasive developmental disorders in preschool children. J Am Med Assoc 2001; 285: 3093-9. Gillberg C, Coleman M. Autism and mental disorders a review of the literature. Dev Med Child Neurol 1996; 38: 191-202. Trottier G, Srivastava L, Walker CD. Etiology of infantile www.neurologia.com Rev Neurol 2012; 54 (4): 241-248 54. 55. 56. 57. 58. 59. 60. 61. 62. 63. 64. 65. 66. 67. 68. 69. 70. 71. 72. 73. 74. autism: a review of recent advances in genetic and neurobiological research. J Psychiatry Neurosci 1999; 24: 103-15. Fommbonne E, Du Mazaubrun C, Cans C, Grandjean H. Autism and associated medical disorders in a French epidemiological survey. J Am Acad Child Adolesc Psychiatry 1997; 36: 1561-9. Skjedal OH, Sponheim E, Ganes T, Jellum E, Bakke S. Childhood autism: the need for physical investigations. Brain Dev 1998; 20: 227-33. Folstein SE, Rosen-Sheidley B. Genetics of autism: complex aetiology for a heterogeneous disorder. Nat Rev Genet 2001; 2: 943-55. Philippe A, Martínez M, Guilloud-Bataille M, Gillberg C, Råstam M, Sponheim E, et al. Genome-wide scan for autism susceptibility genes. Paris Autism Research International Sibpair Study. Hum Mol Genet 1999; 8: 805-12. Jacquemont ML, Sanlaville D, Redon R, Raoul O, CormierDaire V, Lyonnet S, et al. Array-based comparative genomic hybridisation identifies high frequency of cryptic chromosomal rearrangements in patients with syndromic autism spectrum disorders. J Med Genet 2006; 43: 843-9. Gillberg C, Coleman M. The biology of autistic syndromes. 2 ed. London: MacKeith Press; 1992. Gillberg C. The neurobiology of infantile autism. J Child Psychol Psychiatry 1988; 29: 257-66. Sigman M, Arbelle S, Dissanayake C. Current research findings on childhood autism. Can J Psychiatry 1995; 40: 289-94. Jamain S, Quach H, Betancur C, Rastam M, Colineaux C, Gillberg IC, et al; Paris Autism Research International Sibpair Study. Mutations of the X-linked genes encoding neuroligins NLGN3 and NLGN4 are associated with autism. Nat Genet 2003; 34: 27-9. Laumonnier F, Bonnet-Brilhault F, Gomot M, Blanc R, David A, Moizard M-P, et al. X-linked mental retardation and autism are associated with a mutation in the NLGN4 gene, a member of the neuroligin family. Am J Hum Genet 2004; 74: 552-7. Lawson-Yuen A, Saldivar JS, Sommer S, Picker J. Familial deletion within NLGN4 associated with autism and Tourette syndrome. Eur J Hum Genet 2008; 16: 614-8. Comoletti A, De Jaco LL, Jennings RE, Flynn G, Gaietta I, Tsigelny MH, et al. The R451C-neuroligin-3 mutation associated with autism reveals a defect in protein processing, J Neurosci 2004; 24: 4889-93. Chubykin AA, Liu X, Comoletti D, Tsigelny I, Taylor P, Südhof TC. Dissection of synapse induction by neuroligins: effect of a neuroligin mutation associated with autism. J Biol Chem 2005; 280: 22365-74. Etherton MR, Tabuchi K, Sharma M, Ko J, Südhof TC. An autism-associated point mutation in the neuroligin cytoplasmic tail selectively impairs AMPA receptor-mediated synaptic transmission in hippocampus. EMBO J 2011; 30: 2908-19. Szatmari P, Paterson AD, Zwaigenbaum L, Roberts W, Brian J, Liu XQ, et al; Autism Genome Project Consortium. Mapping autism risk loci using genetic linkage and chromosomal rearrangements. Nat Genet 2007; 39: 319-28. Südhof TC. Neuroligins and neurexins link synaptic function to cognitive disease. Nature 2008; 455: 903-11. Rossignol E. Genetics and function of neocortical GABAergic interneurons in neurodevelopmental disorders. Neural Plast 2011; 2011: 649325. Betancur C. Etiological heterogeneity in autism spectrum disorders: more than 100 genetic and genomic disorders and still counting. Brain Res 2011; 1380: 42-77. Muhle R, Trentacoste SV, Rapin I. The genetics of autism. Pediatrics 2004; 113: e472-86. Anney R, Klei L, Pinto D, Regan R, Conroy J, Magalhaes TR, et al. A genome-wide scan for common alleles affecting risk for autism. Hum Mol Genet 2010, 19: 4072-82. Gohlke BC, Haug K, Fukami M, Friedl W, Noeker M, Rappold GA, et al. Interstitial deletion in Xp22.3 is associated with X linked ichthyosis, mental retardation, and epilepsy. J Med Genet 2000; 37: 600-2. 247 M.C. Carrascosa-Romero, et al 75. Alfonso-García G, García-Cardona A. Fosfolipasas A2: grandes familias y mecanismos de acción. Repertorio de Medicina y Cirugía 2009; 18: 199-209. 76. Lee W C, Salido E, Yen PH. Isolation of a new gene GS2 (DXS1283E) from a CpG island between STS and KAL1 on Xp22.3. Genomics 1994; 22: 372-6. 77. Yen PH, Ellison J, Salido EC, Mohandas T, Shapiro L. Isolation of a new gene from the distal short arm of the human X chromosome that escapes X-inactivation. Hum Mol Genet 1992; 1: 47-52. 78. Blusztaja JK, Wurtman RJ. Choline and cholinergic neurons. Science 1983; 221: 614-20. 79. Secades JJ. Citicolina: revisión farmacológica y clínica, actualización 2010. Rev Neurol 2011; 52 (Supl 2): S1-62. 80. Bramanti V, Bronzi D, Tomassoni D, Li Volti G, Cannavò G, Raciti G, et al. Effect of cholinecontaining phospholipids on transglutaminase activity in primary astroglial cell cultures. Clin Exp Hypertens 2008; 30: 798807. 81. Lubs H, Chiurazzi P, Arena J, Schwartz C, Tranebjaerg L, Neri G. XLMR genes: update 1998. Am J Med Genet 1999; 83: 237-47. 82. Fukami M, Kirsch S, Schiller S, Richter A, Benes V, Franco B, et al. A member of a gene family on Xp22.3, VCX-A, is deleted in patients with X-linked nonspecific mental retardation. Am J Hum Genet 2000; 67: 563-73. 83. Lesca G, Sinilnikova O, Theuil G, Blanc J, Edery P, Till M. Xp22.3 microdeletion including VCX-A and VCX-B1 genes in an X-linked ichthyosis family: no difference in deletion size for patients with and without mental retardation. Clin Genet 2005; 67: 367-8. 84. Macarov M, Zeigler M, Newman JP, Strich D, Sury V, Tennenbaum A, et al. Deletions of VCX-A and NLGN4: a variable phenotype including normal intellect. J Intellect Disabil Res 2007; 51: 329-33. 85. Van Esch H, Hollanders K, Badisco L, Melotte C, Van Hummelen P, Vermeesch JR, et al. Deletion of VCX-A due to NAHR plays a major role in the occurrence of mental retardation in patients with X-linked ichthyosis. Hum Mol Genet 2005; 14: 1795-803. 86. Hosomi N, Oiso N, Fukai K, Hanada K, Fujita H, Ishii M. Deletion of distal promoter of VCXA in a patient with X-linked ichthyosis associated with borderline mental retardation. J Dermatol Sci 2007; 45: 31-6. 87. Cuevas-Covarrubias SA, González-Huerta LM. Analysis of the VCX3A, VCX2 and VCX3B genes shows that VCX3A gene deletion is not sufficient to result in mental retardation in X-linked ichthyosis. Br J Dermatol 2008; 158: 483-6. 88. Jiao X, Wang Z, Kiledjian M. Identification of an mRNAdecapping regulator implicated in X-linked mental retardation. Mol Cell 2006; 24: 713-22. 89. Jiao X, Chen H, Chen J, Herrup K, Firestein BL, Kiledjian M. Modulation of neuritogenesis by a protein implicated in X-linked mental retardation J Neurosci 2009; 29: 12419-27. 90. Grossman A, McKinney BC, Greenough WT. Hippocampal pyramidal cells in adult Fmr1 knockout mice exhibit an immature-appearing profile of dendritic spines. Brain Res 2006; 1084: 158-64. X-chromosome-linked ichthyosis associated to epilepsy, hyperactivity, autism and mental retardation, due to the Xp22.31 microdeletion Summary. X-chromosome-linked ichthyosis is caused by mutation or deletion of the STS gene associated with a deficiency of the enzyme steroid sulphatase, located in the distal part of the short arm of the X chromosome (Xp22.3-pter), close to the pseudo-autosomal region. Depending on its size, it can present as an isolated entity or combined with a syndrome caused by neighbouring genes, thus associating itself with other monogenic diseases as well as other mental disorders. The most relevant findings from the literature review are the importance of the Xp22.3-pter region and the higher incidence of neurological disorders among males (attention deficit hyperactivity disorder, autism and X-linked mental retardation). The role and implication of these genes in the disease are discussed and the authors suggest a possible contribution of the gene PNPLA4, which was originally described as GS2 and codes for calcium-independent phospholipase A2 beta, involved in lipoprotein metabolism, as one of the causes of autism. Improvements have been observed following treatment with citicoline, thanks to the role this nootropic plays in the biosynthesis of structural phospholipids involved in the formation and repair of the neuronal membrane. Key words. Autism. Citicoline. Cognitive disorder. Epilepsy. Genodermatosis. Hyperactivity. Hyperkeratosis. Ichthyosis. Mental retardation. Neuroprotection. Phosphatidylcholine. Phospholipases A2. X-chromosome-linked ichthyosis. Xp22.3 deletion. 248 www.neurologia.com Rev Neurol 2012; 54 (4): 241-248