La relación genotipo y fenotipo de la enfermedad de Gaucher

Resumen

Introducción: La enfermedad de Gaucher (EG), es una esfingolipidosis heterogénea por mutaciones en el gen que codifica la enzima lisosomal glucocerebrosidasa (GC) responsable de la hidrólisis intracelular de glucosilceramida con depósito de D-glucosilceramida en células del sistema fagocítico mononuclear, o por saposina C (SAP C). El gen está en el cromosoma 1 (q21-31). Su deficiencia produce tres tipos: I, no neuronopático; II, neuronopático agudo; III, neuronopático subagudo.

Objetivo: Observar la relación genotipo y fenotipo en la EG en pacientes mexicanos.

Material y Métodos: Estudio retrospectivo, descriptivo, longitudinal, comparativo de 1983-2006.

Variables estudiadas: Edad, sexo, tipo de enfermedad, mutación. Comparar con casuísticas de España, Brasil, Reino Unido y el grupo colaborativo internacional para el estudio de la enfermedad de Gaucher (GCIEGG). Se estudiaron 63 pacientes, 31 mujeres (49%) 32 hombres (51%).

Resultados: Todos los pacientes mostraron las mutaciones N370S y L444P en estado homocigótico o heterocigótico. N370S, seis homocigóticos (9.5%) y 37 heterocigóticos (58.7%). L444P, seis homocigóticos (9.5%) y 14 heterocigóticos (22.2%). Tipo I, los alelos N370S seis homocigóticos y 42 heterocigóticos; tipo III L444P, seis homocigóticos y dos heterocigóticos.

Conclusiones: Los resultados en pacientes mexicanos no difieren con lo descrito en la literatura de otros países.

Palabras clave: Enfermedad de Gaucher, glucocerebrosidasa, genotipo, fenotipo, homocigíticos, heterocigóticos.

La enfermedad de Gaucher (EG) es una esfingolipidosis clínicamente heterogénea causada por mutaciones en el gen que codifica la glucocerebrosidasa (GC) lisosomal; enzima responsable de la hidrólisis intracelular de glucosilceramida. La consecuencia es el depósito de D-glucosilceramida (glucocerebrosido) en las células del sistema fagocítico mononuclear 1. En casos más raros y poco frecuentes se produce por un déficit del activador fisiológico de la GC; la saposina C (SAP C). El gen de la GC llamado GBA, está situado en el cromosoma 1 (q21-31), al igual que el seudogen. El gen tiene una longitud de 7 kilobases distribuido en 11 exones y 10 intrones. El pseudogen tiene similitud en el 95% con el primero, pero posee múltiples deleciones y mutaciones puntuales tanto en exones como en intrones 2-4. Las saposinas A y C activan invitro a la GC en presencia de fosfolípidos 4.

Se han descrito tres tipos clásicos de la enfermedad.

Tipo I o forma del adulto o no neuronopática. Es la más frecuente, con una prevalencia en la población no judía de 1/60,000 habitantes. En los judíos de origen Ashkenazi la frecuencia es de 1 caso por 1,000 nacimientos 5,6. El cuadro clínico se inicia después del año de edad con esplenomegalia en el 95% de los casos y hepatomegalia en 70%. En 80% de estos pacientes hay lesión ósea de grado variable. También hay anemia y deficiencia de los factores de la coagulación, así como neumopatía, hipertrofia ventricular derecha, y calcificación valvular mitroaórtica 5-7.

Tipo II ó neuronopático agudo. Ocurre en 200,000 recién nacidos con gran afección neuronopática, inicio temprano en los primeros meses de la vida y rápidamente progresivo que lleva a la muerte antes de los dos años de edad. También hay infiltración visceral y ósea, pero es mas importante la afección neurológica con retraso psicomotor grave, parálisis oculomotora signos piramidales y bulbares 8.

Tipo III ó neuronopático subagudo. Se ve en uno de 100,000 habitantes, más frecuente en el norte de Suecia. Se divide en dos subgrupos en función del predominio de afección visceral o neurológica.

Subtipo IIIa. Se observa en la infancia o adolescencia, con moderada afección visceral y alteración neurológica grave y progresiva, oftalmoplejía, epilepsia y espasticidad.

Subtipo IIIb. Es de inicio temprano con grave afección ósea y visceral y escasas manifestaciones neurológicas 5-9. Aspectos Moleculares. Se han encontrado aproximadamente 200 mutaciones diferentes del gen de la (GBA) 10 y éstas está aumentando su descubrimiento.

Existen dos tipos:

1. Las que son consecuencia de un evento de recombinación entre el gen y el seudogen.
2. Las que son consecuencia de otras causas tales como: transiciones, transversiones, deleciones o inserciones de un solo nucleótido.

Las mutaciones que predominan en población judía son N370S y 84GG, con 73% y 11% respectivamente. En población no judía son N370S, L444P y R463C. En Europa las mutaciones más frecuentes son L444P, con 38% seguida de N370S con 33%.

Las mutaciones punta en las que una base es substituida por otra; se representan por un número y dos letras. El número es la posición del aminoácido en la proteína glucocerebrosidasa, el cual es cambiado; la letra que precede al número representa el aminoácido en la proteína normal de la enzima, mientras que la letra que sigue al número representa al aminoácido que es substituido por la mutación.

Esto sucede en los alelos en donde hay sustitución de asparagina por serina en el aminoácido 370 (N370S) y de leucina por prolina en la posición 444 (L444P).

Se ha propuesto un esquema de clasificación con tres clases de mutaciones: nulas, graves y leves. Las combinaciones de estas predicen en un alto porcentaje el tipo de enfermedad; es decir de acuerdo al genotipo encontrado se puede establecer una correlación entre el genotipo y el fenotipo 11. Los alelos nulos son mutaciones que impiden sintetizar la proteína como 84GG y IVS2g>a.

Las leves son las que se han encontrado en la enfermedad tipo I en homocigosidad o aquellas en las que se ha podido deducir su gravedad ya que están en heterocigosidad con otra mutación que previamente se ha demostrado que es leve como N370S.

Las graves son mutaciones que ocurren en sujetos con fenotipo neuronopático, en donde está combinado sólo un aminoácido como el L444P, D409H, R463C, G195W y P266L.

Actualmente no existe consenso sobre la relación genotipo-fenotipo, excepto para los pacientes con al menos un alelo N370S, lo que aparentemente garantiza protección neurológica y la presencia de L444P/L444P que es característico de las formas neuronopáticas.

Giraldo y cols, en España estudiaron 133 pacientes en quienes identificaron 40 mutaciones distintas; las más frecuentes fueron N370S (47.02%) seguida de L444P (19.64%). El genotipo predominante fue N370S/L444P, que mostró la siguiente relación genotipo/fenotipo para Gaucher tipo I 6. (Cuadro 1)

Los datos muestran que los pacientes del tipo I con genotipo N370S/N370S tienen menos manifestaciones clínicas; mientras que los pacientes en estado heterocigoto de la mutación N370S, tuvieron más visceromegalias con la consiguiente repercusión hematológica y necesidad de esplenectomia.

En los tipos II y III las mutaciones encontradas se clasificaron en cuatro grupos en base a su relación con el fenotipo 6. (Cuadro 2)

Esto muestra que el estado homocigótico de la mutación L444P conlleva el riesgo más alto para afección al sistema nervioso central, mientras que la presencia de por lo menos un alelo con la mutación N370S asegura protección neurológica.

Hatton y cols. estudiaron en Irlanda e Inglaterra 44 pacientes. Hallaron la correlación genotipo/fenotipo 12 que se muestra en el cuadro 3.

En este estudio se observó que la mutación N370S en estado homo o heterocigótico se presenta exclusivamente en el tipo I de la enfermedad tanto en adultos como en niños, mientras que la L444P en estos mismos estados de portador, se puede presentar en cualquiera de los tres tipos; el más frecuente en la tipo III en estado homocigótico.

En Brasil de 365 pacientes estudiados las mutaciones encontradas fueron N370S, L444P, L41P, IVS2+1 y 84G6; el genotipo N370S/L444P fue el más frecuente 6.

El registro Gaucher fundado en 1991 en Estados Unidos de Norteamérica es la base de datos más grande del mundo. En 1999 había registrado 1,028 pacientes. Los genotipos encontrados fueron: 88% tenían por lo menos un alelo N370S; y en 27% se desconocía, 267 pacientes (26%) eran homocigóticos N370S; 175 pacientes (17%) eran heterocigotos N370S/L444P; 154 pacientes (15%) eran N370S/84GG y 31 pacientes (3%) N370S/IVS2+1. El 53% era de EE.UU., 21% de Europa, 12% de Israel y en 14% no se informó.

En 2009 se habían registrado 5,710 pacientes, 400 de ellos en el último año. Se estudiaron 3,914; los más frecuentes fueron N370S/N370S (1215), N370S/L444P (603), N370S/Alelo raro (556), N370S/? (264), L444P/L444P (250), L444P/Alelo raro (121), más otros menos frecuentes 39.

El objetivo del presente estudio fue conocer la relación genotipo y fenotipo en pacientes mexicanos con la enfermedad de Gaucher en comparación con centros de estudio en España, Inglaterra y Brasil.

Material y Métodos

a) Diseño de estudio: retrospectivo, descriptivo, longitudinal, comparativo.
b) Población objetivo: pacientes con diagnostico de enfermedad de Gaucher.
c) Población elegible: pacientes registrados en la Asociación Gaucher de México desde 1983 hasta el año 2006.
d) El DNA genómico de muestras de pacientes con enfermedad de Gaucher y de controles sanos fue aislado a partir de sangre total usando un equipo comercial QIAamp DNA Mini kit, QIAGEN. Para identificar las mutaciones del gen de la glucocerebrosidasa se realizó con oligonucleótidos específicos, sobre las mutaciones más frecuentes a nivel mundial del gen de la glucocerebrosidasa mediante técnica de PCR. (N370S, G377S, D409H, 84insG, IVS2+1G>A, L444P y E326K).