Un colega de Charapotó, Manabi, Ecuador envía este
video de dos hermanos, no son gemelos sino que tienen 2 años de diferencia uno
del otro de un total de 4 hermanos... Los otros dos menores no tienen esta
alteracion "aun", pero son menores son menores. La madre refiere que
desde los 10 años empezaron con las manifestaciones. El resto de los hermanos
tienen la mutación de la enfermedad todavía asintomáticos a los 4 y 6 años
DISTROFIA MUSCULAR DE DUCHENNE
La distrofia muscular de Duchenne o distrofia
muscular progresiva (DMD) es una enfermedad hereditaria con un patrón de
herencia de tipo recesivo ligado al cromosoma X, por lo que se manifiesta en
hombres y sólo muy rara vez en las mujeres, que normalmente sólo son
transmisoras de la enfermedad. Es la distrofia muscular más común. Es una
miopatía de origen genético que produce destrucción de las células del músculo
estriado. Afecta a todas las razas. El gen anormal, que codifica la proteína
distrofina, se encuentra en el locus Xp21.2. La distrofia muscular se produce
por mutaciones en el gen de la distrofina, que es la proteína encargada de
conectar los filamentos de actina con la matriz extracelular. Al producirse la
mutación, las células musculares degeneran, porque al carecer de distrofina ya
no hay contacto entre la matriz y la lámina basal de la célula. En consecuencia
van desapareciendo las células de las fibras musculares y apareciendo tejido
adiposo en su lugar. Su nombre se debe a la descripción inicial realizada en
1861 por el neurólogo francés Guillaume Benjamin Amand Duchenne (1806-1875).
Este gen es el más grande que existe en la naturaleza, ya que tiene un tamaño
de 2,6 Mb y 79 exones. Debido a su gran tamaño, hasta la aparición de la
secuenciación genética a gran escala era imposible su secuenciación para
detectar las mutaciones que daban lugar a la enfermedad.
Por tanto, la distrofia muscular de Duchenne es una
enfermedad monogénica ocasionada por mutaciones en el gen denominado DMD. Se
produce por una pequeña o gran deleción en la pauta de lectura del gen y eso
hace que se produzca gran cambio en la traducción para la fabricación de la
proteína. Lo que ocurre es que la mutación origina un codón de STOP prematuro,
que la célula detecta como aberrante y elimina toda la proteína que estaba
fabricando. Pero existe otra enfermedad, la distrofia muscular de Becker, que
también es monogénica y causada por mutaciones en el mismo gen, sin embargo, en
este caso, lo que ocurre es que la deleción impide la fabricación de una gran
parte de la proteína normal, fabricando una distrofina más corta. En este caso,
no hay cambios en la pauta de lectura, simplemente la proteína se genera, pero
mucho más pequeña. Por tanto, ambas enfermedades están estrechamente
relacionadas a nivel genético y proteinómico.
Como ya se ha dicho, el gen DMD codifica para la
proteína distrofina, cuya función se verá más adelante en este mismo texto.
GENERALIDADES
Las distrofias musculares son enfermedades
hereditarias que comienzan en su mayoría en la edad infantil, caracterizadas
por atrofia progresiva muscular de comienzo proximal (más cerca del centro del
tronco o línea media), pérdida de reflejos, con aspecto hipertrófico de la
musculatura, en general no se limitan a los músculos. Son enfermedades
progresivas que terminan con graves limitaciones o la muerte.
La distrofia muscular de Duchenne presenta por tanto
un cuadro mucho más grave y se produce más tempranamente que la distrofia
muscular de Becker. Con un rápido avance de la degeneración de los músculos,
que genera dificultades motoras, contracturas, escoliosis, pseudohipertrofia
(consecuencia de la sustitución de tejido muscular por tejido graso)... y que
hace que el paciente muera de forma prematura hacia los 20 años por fallo
cardíaco o pulmonar.
Por el tipo de herencia y las manifestaciones
clínicas, pueden delimitarse varios tipos. Una distrofia muscular se distingue
de todas las demás enfermedades neuromusculares por cuatro criterios
obligatorios:
Es una miopatía (degeneración de los músculos)
primaria (no se conoce causa exogena)
Es de base genética
El curso es progresivo
En algún momento de la enfermedad las fibras
musculares degeneran y mueren.
CAUSAS GENÉTICAS.
El hecho de que la enfermedad estudiada aquí sea
mucho más agresiva que la distrofia muscular de Becker radica en la naturaleza
de la mutación que la origina. Las mutaciones en el caso de DMD tienen como
consecuencia la transcripción de un ARNm con marco de lectura alterado, lo que
puede originar proteínas con una secuencia de aminoácidos diferente o la
aparición de codones de stop prematuros, dando lugar a una proteína no
funcional que es rápidamente degradada. Por lo tanto, estos enfermos carecen
por completo de capacidad para generar la proteína distrofina.
Un análisis pormenorizado del gen de la distrofina
muestra que los enfermos tienen mutaciones varias en uno o varios exones del
gen. En concreto, entre un 60 y 70 por cien de casos muestran delecciones, un
10 por cien muestra duplicaciones y entre un 20 y un 30 por cien muestra
pequeños errores de escritura del gen. Del conjunto de enfermos cuyo gen de la
distrofina tiene delecciones, estas son candidatas a ser suprimidas mediante la
técnica de ingeniería genética de salto de exon, lo que permitiría a los
enfermos generar distrofina funcional aunque más corta que la proteína normal.
SÍNTOMAS
Los síntomas generalmente aparecen antes de los 6
años de edad y pueden darse incluso en el período de la lactancia. Fatiga,
retardo mental posible que no empeora con el tiempo, debilidad muscular que comienza
en las piernas y la pelvis, pero también se presenta con menos severidad en los
brazos, el cuello y otras áreas del cuerpo; dificultad con habilidades motoras
(correr, bailar, saltar), caídas frecuentes, debilidad rápidamente progresiva y
dificultad al caminar progresiva. La capacidad de caminar se puede perder hacia
los 12 años de edad y aun en edades más avanzadas. La persona afectada puede
necesitar aparatos ortopédicos para caminar y a la edad temprana de los 12 años
en su mayoría necesitan silla de ruedas.
TRATAMIENTO
El tratamiento, en la actualidad, sólo consiste en
medidas de apoyo: fisioterapia, psicomotricidad, logopedia, terapia ocupacional
y control de las complicaciones. Todas estas orientadas a mejorar la
funcionalidad y la calidad de vida de los pacientes, evaluando cuales son las
habilidades que posee y cuales son las que se pueden modificar.
Se están ensayando tratamientos que tratan de que la
distrofia muscular se cure. Aunque no dejan de ser tratamientos experimentales,
los datos preliminares indican que en un futuro podría llegar ser posible la
curación de esta enfermedad.
Actualmente, se encuentra en estudio la terapia
génica para curar la distrofia muscular. Se ha conseguido llevar a cabo con
éxito la terapia génica de la DMD en ratones, perros y gatos, aunque no en
humanos. Debido al gran tamaño del gen, es imposible introducir una copia
correcta del gen entero mediante los vectores virales comúnmente usados en
terapia génica. Por ello se está estudiando la introducción de oligonucleótidos
antisentido que realicen un splicing alternativo para intentar corregir la
copia endógena. En 2015 la empresa biotecnológica Sarepta Therapeutics, que
desarrolla nuevas drogas para el tratamiento de la DMD, envió a la FDA la
solicitud de aprobación de etlephirsen, una droga diseñada para saltar el exón
51 del gen de la distrofina, que afecta al 13 por cien de los enfermos de DMD,
y que entró en la tercera fase de desarrollo, la empresa investiga otras drogas
para saltar otros exones del gen, se encuentra en fase dos de desarrollo la
droga para el salto de exón 53, en fase uno de desarrollo la droga de salto de
exon 45, y las drogas de salto de los exones 50, 44, 52, 55, y 8 en fase
preclínica. La empresa BioMarin Pharmaceutical presentó también ante la FDA su
fármaco de salto del exon 51, llamado drisapersen, para su aprobación en 2015.
Se calcula que esta técnica de salto permitiría tratar al 80 por cien de los
afectados al generar proteínas funcionales. Ambos fármacos de salto de exon 51,
etlephirsen y drisapersen, serán evaluados para su aprobación por la FDA entre
diciembre de 2015 y febrero de 2016. En junio de 2015 la FDA autorizó a la
empresa biotecnológica Capricor Therapeutics el inicio del ensayo en humanos de
células madre CAP-1002 para la regeneración de tejido cardíaco en enfermos de
Duchenne.
CUANTIFICACIÓN DE LA CPK (FOSFOCREATINA KINASA)
En el laboratorio, una de las alteraciones más
características es la elevación (desde el nacimiento) del nivel de
fosfocreatina kinasa (CPK) sérica, que puede alcanzar cifras considerables (10
a 50 veces por encima de lo normal). Hay valores elevados de CPK entre los 14 y
22 meses de edad que luego tienden a disminuir, pero siempre se conservan por
encima de los valores normales.
ADN
La isoforma específica del gen del músculo de la
distrofina está compuesto por 79 exones y, por lo general, las pruebas y
análisis de ADN pueden identificar el tipo específico de mutación del exón o
exones afectados. Las pruebas de ADN confirman el diagnóstico en la mayoría de
los casos.
ELECTROMIOGRAFÍA (EMG)
La electromiografía en la distrofia muscular de
Duchenne refleja el típico patrón miopático. La actividad espontánea consiste
en fibrilaciones y ondas positivas en los estadios más precoces. Las unidades
motoras voluntarias muestran potenciales de unidad motora miopáticos de baja
amplitud y corta duración. Al evaluar la contracción voluntaria se puede
observar un patrón de reclutamiento precoz con mínimo esfuerzo. En músculos que
muestran únicamente un grado de afectación muy leve, las anomalías pueden
escapar a la exploración si no se realiza de forma meticulosa. En músculos con
alto grado de afectación es posible observar ausencia de actividad eléctrica y
consistencia aumentada a la inserción debido a la sustitución de las fibras
musculares por tejido fibroso.
BIOPSIA MUSCULAR
Si el test de ADN diese negativo para encontrar la
mutación, se puede realizar una pequeña biopsia del músculo. Se extrae una
pequeña muestra de tejido muscular y se busca la presencia de distrofina que
por su ausencia indica que la mutación existe. Normalmente no se requiere el
uso de este método pero puede ser efectivo en ausencia de un historial típico,
se encuentran generalmente hallazgos observados en otros tipos de distrofias
musculares como:
Necrosis segmentaria, evidenciada principalmente por
la presencia de fagocitos, cambios histológicos variables en las miofibrillas,
evidencia de sobrecontracción de las fibras musculares (la longitud del
sarcómero es varias veces mayor que su tamaño fisiológico normal) y daño en la
membrana (éstos últimos observables por medio de microscopía electrónica).
Regeneración después de los episodios de necrosis.
El proceso de necrosis-regeneración vuelve y comienza, hasta que las células
pierden su capacidad reproductiva. Las alteraciones observadas en la fibra
muscular pueden presentarse desde edades tempranas, aún antes de que la
enfermedad llegue a ser evidente clínicamente.
FIGURA 1: Histopatología del músculo gastrocnemius
de un paciente que murió de distrofia muscular pseudohipertrófica de tipo
Duchenne. La sección transversal del músculo muestra extensas zonas en que el
tejido muscular ha sido sustituido por fibras de células adiposas
INMUNOHISTOQUÍMICA
Dentro del estudio de las fibras musculares, además
de la biopsia muscular, existe la inmunohistoquímica. En este proceso se
utilizan anticuerpos antidistrofina o contra alguno de los componentes del
llamado complejo DGC (complejo de distrofina-glucoproteínas), evaluándose tanto
la cantidad como la calidad de la distrofina y/o de las glicoproteínas
asociadas a ella. La ausencia completa de la distrofina o cifras de menos de 3%
son específicas y características del fenotipo grave de distrofia muscular
Duchenne. En 85% de los pacientes con distrofia muscular de Becker, la distrofina
tiene un peso molecular anormal, al ser más pequeña por deleción (80%), o más
grande por duplicación (5%). En 15% de los pacientes restantes, la proteína
tiene un tamaño normal. Estos hallazgos inmunohistoquímicos se correlacionan
generalmente muy bien con el fenotipo e incluso llegan a ser útiles en la
determinación del estado de portadora.
MÉTODOS DE ANÁLISIS MOLECULAR
Hay varias técnicas disponibles de Diagnóstico
Molecular para el análisis de ADN, ARN o proteínas; cada una de ellas con
ventajas y desventajas en razón de coste, sencillez y eficiencia; algunas de
ellas son:
Reacción en cadena de la polimerasa múltiple (PCR).
El método de PCR es de amplia aceptación porque permite caracterizar de manera
rápida y precisa el 98% de las mutaciones de tipo deleción o duplicación del
gen.
Polimorfismos conformacionales de cadena sencilla
(RT-PCR ) .
GEN DMD
Los errores de código del gen DMD son los
responsables de ambas enfermedades (Distrofia muscular de Duchenne y distrofia
muscular de Becker). Se encuentra localizado en el brazo corto del cromosoma X.
El gen DMD codifica la proteína distrofina, que se trata de un polipéptido
esencial para mantener la estructura y mecánica de la fibra muscular. Por
tanto, las dos enfermedades estudiadas están ligadas al cromosoma X (ya que son
determinadas por mutaciones en este gen) y como tienen un patrón de herencia
recesiva, afectan especialmente a hombres, concretamente a 1 de cada 3500.
El gen DMD está formado por 2,4 millones de pares de
bases, lo que lo convierte en el gen más grande que se ha encontrado en
humanos. Contiene 79 exones que codifican para la síntesis de la proteína
distrofina. Además, la transcripción del gen en ARNm está bajo el control de
ocho promotores, que gobiernan los procesos de expresión en distintos tejidos,
generando distintos tipos de proteínas. Las diferentes isoformas específicas
producidas se encuentran presentes en diferentes tejidos del organismo.
DISTROFINA
FIGURA 2. ESTRUCTURA DE LA MOLÉCULA DE DISTROFINA
MODELO DE LA DISTROFINA.
La distrofina es una proteína citoplasmática,
presente en las células musculares, que posee una función estructural
constituyendo una unión elástica entre las fibras de actina del citoesqueleto y
la matriz extracelular, que permite disipar la fuerza contráctil, evitando así
el daño en la membrana de las células musculares (sarcolema) durante el proceso
de contracción del músculo.
Uno de los extremos de la proteína, el terminal-C,
está unido a un grupo de proteínas transmembrana, el complejo
distrofino-glicoproteico, que están unidas a su vez a la laminina de la matriz
extracelular. El otro extremo, el terminal-N, se conecta a las estructuras
contráctiles dentro de la célula, en concreto, a las fibras de actina del
citoesqueleto. La parte central de la distrofina, denominada dominio de
varilla, consta de una cadena de aminoácido enroscados que se doblan sobre sí
mismos varias veces. Si el movimiento de contracción de la célula muscular
fuerza a la proteína distrofina a cambiar su longitud, su estructura doblada
permite que actúe como un resorte o "absorbedor de choques". Por lo
tanto, la distrofina transmite la energía mecánica producida por la contracción
(actina-miosina) hacia la membrana de la célula muscular y las estructuras
fuera de los músculos, el tejido conectivo y los tendones, de forma que las
membranas no son sometidas a demasiado esfuerzo.
Por tanto, podemos resumir que la distrofina es una
proteína de 3.685 aminoácidos con cuatro dominios. El primero muestra homología
con las regiones de unión al extremo amino terminal de la α-actinina y de la
β-espectrina. El segundo dominio consta de una serie de 24 repeticiones de 109
aminoácidos, las cuales forman una estructura helicoidal triple; estas
repeticiones están interrumpidas por regiones ricas en prolina que añaden
flexibilidad a la molécula, actuando como bisagras moleculares. El tercer
dominio, es similar a la región de unión al calcio de la α-actinina. El último
dominio, consta de 400 aminoácidos y tiene por función formar un complejo con
las glicoproteínas de membrana.
La distrofina se expresa en el sarcolema en el
músculo estriado esquelético, músculo liso y estriado cardíaco; también se
encuentra en algunos tipos específicos de neuronas, incluyendo las células de
Purkinje y las neuronas de la corteza cerebral. Aunque la función precisa aún
no ha sido establecida, parece que el papel de la distrofina es estabilizar las
membranas plasmáticas durante la contracción muscular; a través de la unión del
dominio amino terminal a la actina, mientras que el extremo carboxilo terminal
-donde las deleciones producen alteraciones de su lectura produciendo un cuadro
más grave-, también se une a las proteínas DGC (complejo de glicoproteínas
transmembrana) y éstas, a su vez, se unirían a la laminina en el exterior de la
membrana del sarcolema.
DISTROFINA Y DISTROFIA MUSCULAR DE DUCHENNE
Cuando la proteína distrofina no está presente (como
ocurre en la distrofia muscular de Duchenne) se pierde la función tan
importante que ésta realiza (explicada en el apartado anterior). La estructura
muscular carece de los efectos protectores y organizadores de esta proteína,
por lo que la contracción del músculo causa la ruptura de las membranas
musculares. Esto permite que sustancias fluyan a través de la membrana, es
decir, la entrada y salida de partículas a la célula. Lo que ocasiona daño al
músculo, especialmente con la entrada de cantidades grandes de calcio. Ya que
el exceso de calcio activa enzimas determinadas que desintegran las proteínas
musculares e inician programas de muerte celular, es decir, apoptosis.
Las células musculares destruidas son reemplazadas
por tejido conectivo (fibrótico) y adiposo; con la consecuente pérdida de
función muscular. Esto produce la hipertrofia característica de esta
enfermedad. Los espacios dejados por la destrucción del tejido muscular se
convierten en secciones con fibrosis que restringen el proceso de contracción,
ocasionando contracturas y rigidez muscular, con la consecuente pérdida de
función muscular y rango de movimiento.
La distrofia muscular de Becker, al igual que la
distrofia muscular de Duchenne, solo afecta al sexo masculino. Esta distrofia
muscular se parece mucho a la de Duchenne, pero los síntomas pueden aparecer
más tarde y suelen ser menos graves. Los síntomas, como la degeneración y la
debilidad musculares no se empiezan a manifestar hasta los 10 años de edad e
incluso en la etapa adulta. También puede cursar con problemas respiratorios,
cardíacos, músculo-esqueléticos y articulatoress. Pero muchos de los afectados
por este tipo de distrofia pueden llevar vidas activas sin tener que usar nunca
una silla de ruedas. La esperanza de vida de una persona con distrofia muscular
de Becker varía en función de la gravedad de los problemas respiratorios o
cardíacos que tenga.
MUTACIONES.
Se ha descrito una gran heterogeneidad en las
mutaciones del gen de la distrofina que incluyen deleciones, duplicaciones y
mutaciones puntuales. Las deleciones suman el 70% de todos los casos y afectan
a uno o varios exones. En Colombia se ha descrito que el 31% de los pacientes
tienen deleciones detectables, hallazgo que es acorde con lo descrito para
otras poblaciones en Latinoamérica.[cita requerida] Este hallazgo se explica
probablemente por la heterogeneidad de su acervo genético, el cual también ha
sido observado en otras enfermedades como fibrosis quística. Las deleciones se
concentran en dos regiones del gen, que son puntos calientes o "hot
spots": la mayoría (80%) en los exones 44 al 52 y, dentro de esta región,
el 40% se ubican sobre el exón 44, uno de los más extensos del gen de la
distrofina; el otro punto caliente o "hot spot" se encuentra en la
región 5´ terminal del gen y comprende los exones 1 al 19, donde se concentra
un número cercano al 20%.
En una tercera parte (33%) de los pacientes con
distrofia muscular de Duchenne/Becker, la mutación causante de la enfermedad no
involucra alteraciones de tipo deleción o duplicación en la estructura del gen
de la distrofina. En estos casos, el cambio de un único nucleótido o de unas
pocas bases, se ha identificado como la causa de la mutación; causando el
cambio de un codón original por un codón diferente que codifica para otro
aminoácido; o por el cambio de un codón que codifica para un aminoácido por un
codón que codifica para una secuencia de terminación o de parada, lo que
resulta en una proteína de tamaño diferente a la original. Es así.
DETECCIÓN DE PORTADORES
Hasta que se dispuso de métodos moleculares, la
detección de portadores se basaba en el análisis del árbol genealógico,
combinado con el análisis de la creatincinasa en el plasma. Los valores de la creatincinasa
son mayores en niños con DMD, y ligeramente elevados en aproximadamente dos
tercios de todos los portadores. El análisis de la creatincinasa todavía tiene
utilidad ocasional como prueba adjunta en la detección de portadores y en los
estudios familiares, pero su falta de sensibilidad ha hecho que sea sustituido
por el análisis de ADN. En la actualidad es posible conseguir la detección
precisa de portadores para la mayoría de los familiares mediante el análisis
directo de mutaciones o deleciones, o de manera indirecta por el estudio de
ligamiento con marcadores polimórficos intragénicos.
